Studie zur Ergänzung mit gealtertem Knoblauchextrakt zur Verbesserung der Endothelfunktion bei Patienten mit metabolischem Syndrom (Kymes)

Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) sind weltweit zur Haupttodesursache geworden. Schätzungen zufolge sterben jedes Jahr 3,8 Millionen Männer und 3,4 Millionen Frauen an dieser Ursache (WHO 2006). Darüber hinaus wurde für diese Krankheit ein Anstieg von 47 auf 83 Millionen behinderungsbereinigte Lebensjahre (DALY) zwischen 1990 und 2020 prognostiziert (WHO 2006b). Es wird berechnet, dass 5,3 Millionen Todesfälle durch CVD in entwickelten Ländern auftreten, während 8 bis 9 Millionen Todesfälle in Entwicklungsländern auftreten (Yusuf et al. 2001; Lopez 1993). In Kolumbien stieg die Sterblichkeitsrate für KHK bei 20- bis 84-jährigen Probanden von 58,5 pro 100.000 im Jahr 1980 auf 103,2 im Jahr 1996. Nur 30 % dieses Anstiegs konnten der Bevölkerungsalterung zugeschrieben werden (Lopez-Jaramillo et al. 2001). Von 1997 bis 2001 waren akuter Myokardinfarkt (AMI), Schlaganfall und Diabetes mellitus Typ 2 (DM 2) für 213.150 Todesfälle (19,6 %) verantwortlich. Zusammengenommen übertrafen diese Todesfälle diejenigen aufgrund gewaltsamer Ursachen, die mehrere Jahre lang die häufigste Todesursache in diesem Land waren.

Die INTERHEART-Studie (Yusuf 2004) identifizierte die mit AMI verbundenen Risikofaktoren in 52 Industrie- und Entwicklungsländern. Rauchen, Bluthochdruck, abnormale Lipide, abdominale Fettleibigkeit (AO), Diabetes und psychosozialer Stress wurden in allen Regionen der Welt mit ischämischen Erkrankungen in Verbindung gebracht, ohne Unterschiede in Alter und Geschlecht. Lanas et al. (2007) berichteten die Ergebnisse von 1237 lateinamerikanischen Probanden aus Brasilien, Argentinien, Chile und Kolumbien, die in die INTERHEART-Studie eingeschlossen waren, zeigten, dass zentrale Fettleibigkeit der wichtigste Risikofaktor im Zusammenhang mit AMI in dieser Population war, viel mehr als in der Gesamtbevölkerung des Studiums. Wir haben vorgeschlagen, dass die biologische Reaktion auf Fettleibigkeit in entwickelten Ländern anders ist als in Entwicklungsländern und dass diese Reaktion durch epigenetische Regulation moduliert wird (Lopez-Jaramillo et al. 2008).

Die Konsumgesellschaft hat zu einem Anstieg der Prävalenz von Übergewicht, Adipositas, Bluthochdruck, Diabetes mellitus Typ 2 (DM2) und schließlich dem metabolischen Syndrom (MS) geführt. Änderungen der Ernährungs- und Bewegungsgewohnheiten sind die Hauptmerkmale des schnellen wirtschaftlichen Übergangs, bei dem die Überernährung und der erhöhte Konsum von gesättigten Fettsäuren und Cholesterin, eine geringe Aufnahme von mehrfach ungesättigten Fettsäuren und eine geringere körperliche Aktivität gemeinsame Determinanten sind (Pi-Sunyer 2002). .

Das metabolische Syndrom ist eine Reihe von Risikofaktoren für Diabetes mellitus Typ 2 und kardiovaskuläre Erkrankungen, die durch das Vorhandensein von Insulinresistenz und kompensierender Hyperinsulinämie gekennzeichnet sind und mit Veränderungen des Kohlenhydrat- und Lipidstoffwechsels, erhöhtem arteriellen Blutdruck und Fettleibigkeit einhergehen (Pineda 2008). 1988 beobachtete Reaven, dass mehrere Risikofaktoren (Dislipidämie, Bluthochdruck, Hyperglykämie) tendenziell zusammenkamen. Dieser Satz wurde als Syndrom X bezeichnet (Reaven 1988). Der Name Metabolisches Syndrom als diagnostische Entität mit definierten Kriterien wurde 1998 von der WHO eingeführt (Alberti, Zimmet 1998). Die Prävalenz des metabolischen Syndroms variiert je nach Faktoren wie Geschlecht, Alter, ethnische Gruppe, liegt jedoch zwischen 15 % und 40 % und ist in der Bevölkerung hispanischer Herkunft höher (Ford et al. 2002). Das metabolische Syndrom ist wichtig in Kolumbien, wo die Bevölkerung sehr empfindlich auf die Entwicklung eines atherogenen Lipidprofils reagiert (Perez et al., 2003), und niedriggradige Entzündungen in Verbindung mit geringerer abdominaler Fettleibigkeit beschrieben wurden (Garcia et al., 2007). Diese Faktoren sind mit einer Erhöhung der vaskulären Reaktivität auf den Stimulus Angiotensin II verbunden (Rueda-Clausen et al. 2007), ein Hormon, das auch in der viszeralen Adipositas produziert wird (17). Letzteres erhöht auf endothelialer Ebene die TNF-Produktion (Arenas et al. 2004), ein entzündungsförderndes Zitokin, das die hepatische Produktion von C-reaktivem Protein (CRP) stimuliert, das in unserer Bevölkerung in Situationen wie abdominaler Fettleibigkeit bei Erwachsenen (Garcia et al 2007) und Kindern (Lopez-Jaramillo 2008b), arterielle Hypertonie (Rueda-Clausen et al. 2007), endotheliale Dysfunktion (Garcia et al. 2007b) und schwangerschaftsinduzierte Hypertonie (Teran et al. 2001) treten in höheren Konzentrationen auf als in anderen Populationen .

Neuere Studien haben gezeigt, dass Fettleibigkeit, Insulinresistenz und Typ-2-Diabetes proinflammatorische Zustände sind (Grundy et al. 2004). Es wurde gezeigt, dass eine Vergrößerung der Adipozyten häufig bei Adipositas und bei Prädiabetikern und bei Typ-2-Diabetikern beobachtet wird (Lundgren et al. 2007). Die erhöhte Adipozytengröße kann ein Versagen bei der Rekrutierung neuer Adipozyten aufgrund einer gestörten Differenzierung darstellen; Kürzlich wurde gezeigt, dass die Fettzellenvergrößerung ein unabhängiger Marker für Insulinresistenz ist (Rotter et al. 2003). Die Vergrößerung der Zellgröße führt zu einer Verringerung der Produktion von entzündungshemmenden Adipokinen (wie Adiponektin), während entzündungsfördernde Zytokine (wie IL-6 und PCR) deutlich erhöht werden (Rotter et al. 2003).

Kürzlich wurden Therapien eingeführt, um eine Kontrolle von Stoffwechselstörungen zu erreichen und die Endothelschädigung des metabolischen Syndroms zu verringern. Der Knoblauch (Allium sativum) verbessert nachweislich die Blutfette (Zlatkis et al. 1953; Chi 1982; Shoetan et al. 1984; Gebhart 1991; Welch et al. 1992; Gebhart 1993; Yeh, Yeh 1994;), hat antithrombotische Wirkungen ( Srivastava, Tyagi 1993), um die Thrombozytenaggregationshemmung zu verringern (Kiesewetter et al. 1993) und antioxidative Eigenschaften zu haben (Sendl et al. 1992; Yamasaki et al. 1993). Außerdem wurde berichtet, dass Knoblauch die phagozytotische Funktion von Makrophagen und die Lymphozytenproliferation stimuliert (Tadi et al. 1990). Diese Wirkungen werden größtenteils aufgrund seines hohen Gehalts an Organoschwefelverbindungen und seiner antioxidativen Aktivität erzeugt. Frischer Knoblauch kann jedoch Verdauungsstörungen verursachen und sein stechender Geruch, der auf dem Atem und der Haut verweilt, kann eine soziale Abschreckung sein. Diese unangenehmen Wirkungen von frischem Knoblauch sind auf Allicin zurückzuführen, ein Oxidationsmittel, das beim Schneiden oder Kauen der Nelke freigesetzt wird.

Eine alternative Knoblauchquelle, die geruchlos und reich an Antioxidantien ist, ist gealterter Knoblauchextrakt (AGE) (Amagase et al. 2001; Borek 2001). Das gut standardisierte und hoch bioverfügbare Nahrungsergänzungsmittel wird durch verlängerte Extraktion und Reifung von frischem Bio-Knoblauch bei stabiler Raumtemperatur hergestellt. Das Verfahren wandelt instabile Verbindungen wie Allicin in stabile Substanzen um und erzeugt große Mengen an wasserlöslichen Organoschwefelverbindungen. Dazu gehören S-Allylcystein (SAC), der Hauptbestandteil von AGE, und S-Allylmercaptocystein, das nur bei AGE vorkommt. Unter anderen vorhandenen Verbindungen sind geringe Mengen an öllöslichen Organoschwefelverbindungen, Flavonoiden, einem Phenol, Allixin, Selen und Saponinen.

AGE hat sich als nützlich bei der Verringerung der arteriellen Spannung erwiesen; Steiner et al. (Steiner et al. 1996) führten eine doppelblinde Crossover-Studie durch, in der die Wirkung von gealtertem Knoblauchextrakt mit Placebo auf die Blutfette in einer Gruppe von 41 Männern mit mäßiger Hypercholesterinämie verglichen wurde. Ihre Ergebnisse zeigen, dass es als Reaktion auf gealterten Knoblauchextrakt zu einer Abnahme des systolischen Blutdrucks um 5,5 % und einer bescheidenen Senkung des diastolischen Blutdrucks kam. Slowing et al. (2001) stellten fest, dass die Einnahme von Knoblauch ernährungsbedingter Hypercholesterinämie und vaskulärer Veränderung der Endothel-abhängigen Entspannung im Zusammenhang mit Arteriosklerose vorbeugen kann, Macan et al. (2006) verabreichten AGE oder Placebo in einer Dosis von 5 ml zweimal täglich 12 Wo. bei Patienten, die 12 Wochen lang Warfarin erhielten, waren nach diesem Zeitraum die HDL-Spiegel in der Knoblauchgruppe höher als in der Placebogruppe.

Die meisten Wirkungen von Alters-Knoblauch-Extrakt (AGE) lassen sich erklären, weil sein Gehalt an antioxidativen Verbindungen, die die Stickoxidproduktion erhöhen und die Freisetzung von entzündlichen Zytokinen verringern, letzteres wurde in kultivierten Zellen nachgewiesen.

Stickoxid (NO) ist ein wichtiger interzellulärer und intrazellulärer Botenstoff mit einer Hauptrolle bei der Steuerung der physiologischen Funktion des kardiovaskulären Systems (Palmer et al. 1987; Moncada et al. 1991). Es wird aus L-Arginin durch NO-Synthasen (NOSs) in vielen Zellen des kardiovaskulären Systems synthetisiert, einschließlich Endothelzellen, Makrophagen, glatten Muskelzellen, Blutplättchen und Fibroblasten (42). Es wurde berichtet, dass drei Arten von NOS, neuronale konstitutive NOS (ncNOS), induzierbare NOS (iNOS) und endotheliale konstitutive NOS (ecNOS), für die NO-Biosynthese in diesen Zellen verantwortlich sind (Kerwin et al., 1995). Von ecNOS abgeleitetem NO wurde berichtet, dass es den vasomotorischen Tonus, die Hemmung der Blutplättchenaggregation und -adhäsion, die Hemmung der Leukozytenmigration moduliert, was darauf hindeutet, dass NO die antiatherogenen Wirkungen des vaskulären Endothels erklären könnte (Moncada et al., 1991).

Die flussvermittelte Dilatation (FMD), eine nicht-invasive Methode, die hochauflösenden Ultraschall verwendet, ist ein etablierter Test zur Beurteilung der Endothelfunktion. Die FMD-Technik misst die Veränderungen des Armarteriendurchmessers als Reaktion auf Scherbelastung und ist teilweise abhängig von der Fähigkeit der Endothelzellen, Stickoxid freizusetzen (Celermajer et al. 1992). Diese Methode wurde in der kolumbianischen Bevölkerung validiert (Accini et al. 2001; Lopez-Jaramillo et al. 2004) und zur Bewertung der Wirkung von AGE auf die Endothelfunktion verwendet. Williams et al. (2005) führten eine Studie mit 15 Männern mit angiographisch nachgewiesener koronarer Herzkrankheit in einem randomisierten, placebokontrollierten Cross-Over-Design mit zweiwöchiger Behandlung und Auswaschphasen durch. Während der AGE-Ergänzung stieg die FMD signifikant (p = 0,04) gegenüber dem Ausgangswert (44 %) und hauptsächlich bei Männern mit einem niedrigeren Ausgangswert der FMD. Die MKS-Spiegel am Ende der AGE-Behandlung waren signifikant (p = 0,03) höher im Vergleich zu den entsprechenden Spiegeln am Ende der Placebo-Behandlung.

Derzeit liegen jedoch keine Daten über die Wirkung einer Supplementierung mit AGE auf die Endothelfunktion bei Patienten mit metabolischem Syndrom vor. Daher ist der Zweck dieser Studie zu untersuchen, ob die Supplementierung von Kyolic® die Spiegel von Entzündungsmarkern und die Endothelfunktion (gemessen durch VMF) bei Patienten mit metabolischem Syndrom verändern kann.