Het effect van Sitosterol in de voeding op bloedsuiker en cholesterol

De relatieve verdeling van de verschillende hoeveelheden lipiden in de membranen van de adipocyten speelt een belangrijke rol bij het lipidenmetabolisme en de energiehomeostase. Sitosterolemie, een zeldzame genetische ziekte, wordt veroorzaakt door een defecte ABC-transporter in de darm en de galwegen, wat resulteert in een verhoogde opname en verminderde uitscheiding van plantensterolen, wat uiteindelijk leidt tot versnelde atherosclerose en voortijdige dood.

Zeer recent is een mutatie van het ABCG8-gen, zeer zeldzaam in de algemene bevolking, beschreven in 4% van de Old Order Amish, een goed gekarakteriseerde oprichterspopulatie in Lancaster County, Pennsylvania. Voorlopige gegevens geven aan dat anderszins gezonde dragers (heterozygoten) van de mutatie, in vergelijking met controles, een verminderde body mass index, meer groot, drijvend LDL-cholesterol, verminderde carotis intima media-dikte (IMT) en een trend naar lagere insuline- en glucosespiegels vertoonden, consistent met een verbeterd profiel van het metabool syndroom. Deze gegevens suggereren dat een milde overmaat aan plantensterolen een rol zou kunnen spelen bij de modulatie van het energiemetabolisme, en dat sitosterol in de voeding het lipidenprofiel en andere aspecten van het metabool syndroom bij genetisch normale personen kan verbeteren.

Om de effecten van sitosterol, het meest voorkomende plantensterol in de voeding, op de ontwikkeling van het metabool syndroom mechanistisch te karakteriseren, stellen we voor om de dragers van de ABCG8-genmutatie in meer detail te bestuderen; dat zal de mogelijkheid bieden om nieuwe inzichten in sitosterol in de voeding en zijn rol in het lipiden- en energiemetabolisme te analyseren. Onze hypothese is dat sitosterol in de voeding de metaboolsyndroom-indices differentieel zal beïnvloeden bij dragers van de mutatie in vergelijking met niet-dragers.

We zullen een nutrigenomics-interventie uitvoeren op 15 ABCG8-mutatiedragers en niet-getroffen personen van hetzelfde geslacht (leeftijd +/- 5 jaar). Ze zullen worden behandeld met iso-calorische diëten met veel of weinig sitosterol. Studieonderwerpen zullen vervolgens in het NIH Clinical Center worden geëvalueerd op veranderingen in de volgende parameters: circulerende lipiden en vrije vetzuren, glucoseverwijdering, energieverbruik in rust en RQ, en endotheliale vasculaire functie. De afdeling Endocrinologie, Diabetes en Voeding aan de University of Maryland School of Medicine zal de genotypering uitvoeren, de rekrutering van vrijwilligers bestuderen, de analyse van het lipidengehalte van het celmembraan en ex-vivo adipocytenanalyse uitvoeren.

We veronderstellen dat dragers van de ABCG8-genmutatie de metaboolsyndroom-indices verder zullen verbeteren wanneer ze worden uitgedaagd met een sitosterolrijk dieet, en zullen achteruitgaan in de richting van de niet-dragercontroles wanneer ze worden behandeld met een sitosterolarm dieet. Controles die geen drager zijn, blijven ongewijzigd of vertonen een bescheiden verbetering in de metaboolsyndroom-indices wanneer ze worden uitgedaagd met een sitosterolrijk dieet, wat verslechtert in vergelijking met baseline en dragers van broers en zussen, wanneer ze worden behandeld met een sitosterolarm dieet.

Deze klinische gegevens, gecombineerd met de in vitro analyse van de effecten van sitosterol op de celmembranen en het adipocytenmetabolisme, zullen de kennis vergroten op het gebied van het lipidenmetabolisme over de relatie tussen de lipidensamenstelling en veelvoorkomende aandoeningen zoals het metabool syndroom. De gegevens die uit dit project zijn verkregen, kunnen vervolgens mogelijk worden vertaald in voedings- en therapeutische interventies in de algemene bevolking.