Effekten av diettsitosterol på blodsukker og kolesterol

Den relative fordelingen av de ulike mengdene av lipider i membranene til adipocyttene spiller en viktig rolle i lipidmetabolismen og energihomeostase. Sitosterolemi, en sjelden genetisk sykdom er forårsaket av en defekt ABC-transportør i tarm og galleveier, noe som resulterer i økt absorpsjon og redusert utskillelse av plantesteroler, noe som til slutt fører til akselerert åreforkalkning og for tidlig død.

Svært nylig har en mutasjon av ABCG8-genet, svært sjelden i den generelle befolkningen, blitt beskrevet i 4% av Old Order Amish, en godt karakterisert grunnleggerpopulasjon i Lancaster County, Pennsylvania. Foreløpige data indikerer at ellers friske bærere (heterozygoter) av mutasjonen viste, sammenlignet med kontrollene, redusert kroppsmasseindeks, mer høyt flytende LDL-kolesterol, redusert carotis intima media tykkelse (IMT) og en trend mot lavere insulin- og glukosenivåer, forenlig med en forbedret metabolsk syndromprofil. Disse dataene tyder på at et mildt overskudd av plantesteroler kan spille en rolle i moduleringen av energimetabolismen, og at sitosterol i kosten kan forbedre lipidprofilen og andre aspekter ved det metabolske syndromet hos genetisk normale individer.

For mekanisk å karakterisere effekten av sitosterol, den mest tallrike plantesterolen i kostholdet, på utviklingen av det metabolske syndromet, foreslår vi å studere mer detaljert bærerne av ABCG8-genmutasjonen; som vil gi muligheten til å analysere ny innsikt i diettsitosterol og dets rolle i lipid- og energimetabolisme. Vi antar at sitosterol i kostholdet vil påvirke metabolske syndromindekser forskjellig hos bærere av mutasjonen sammenlignet med ikke-bærere.

Vi vil utføre en nutrigenomisk intervensjon på 15 ABCG8 mutasjonsbærere og kjønnsmatchede upåvirkede personer (alder +/- 5 år). De vil bli behandlet med høy-, lav-sitosterol-iso-kaloridietter. Studieemner vil deretter bli evaluert i NIH Clinical Center for endringer i følgende parametere: sirkulerende lipider og frie fettsyrer, glukose disponering, hvile energiforbruk og RQ, og endotel vaskulær funksjon. Avdelingen for endokrinologi, diabetes og ernæring ved University of Maryland School of Medicine vil utføre genotyping, studere rekruttering av frivillige, analyse av cellemembranlipidinnhold og ex-vivo adipocyttanalyse.

Vi antar at bærere av ABCG8-genmutasjonen vil forbedre metabolske syndromindekser ytterligere når de utfordres med en diett med høyt sitosterol, og vil gå tilbake mot ikke-bærerkontrollene når de behandles med en diett med lavt sitosterol. Ikke-bærerkontroller vil forbli uendret eller vise beskjeden forbedring i metabolske syndromindekser når de utfordres med en diett med høyt sitosterol, som vil forverres sammenlignet med baseline og bærersøsken når de behandles med en diett med lavt sitosterol.

Disse kliniske dataene, kombinert med in vitro-analysen av effektene av sitosterol på cellemembraner og fettmetabolisme vil fremme kunnskap innen lipidmetabolisme om forholdet mellom lipidsammensetning og vanlige lidelser som det metabolske syndromet. Data hentet fra dette prosjektet kan deretter potensielt oversettes til ernæringsmessige og terapeutiske intervensjoner i den generelle befolkningen.