Sterolii vegetali si sanatatea cardiovasculara

Rezumat:

In razboiul declarat bolilor cardiovasculare, se folosesc numeroase “arme”, de la schimbarea sanogenetica a stilului de viata, la nutraceutice si medicamente. In cadrul substantelor eficiente de origine vegetala se afla si fitosterolii, a caror utilizare, insa, este la acest moment controversata. In articolul de fata vom discuta unele aspecte legate de efectele fitosterolilor si fitostaniolilor asupra metabolismului uman.

Abstract:

In the war against cardio-vascular diseases, numerous weapons are used, from the healthy changes of lifestyle, to nutraceuticals and classical drugs. Among the most efficient vegetal nutraceuticals there are phytosterols, but their use is quite controversial. In the present article, we will discuss some aspects linked with the effects of phytosterols and stanols on human metabolism.

Bolile cronice, degenerative, sau ceea ce in aria anglo-saxona se grupeaza sub denumirea “boli necomunicabile”, reprezinta in acest moment un factor de maxima preocupare in lumea contemporana. Organizatia Mondiala a Sanatatii si-a reinnoit recent planul de actiune impotriva acestor afectiuni, deoarece prognoza deceselor puse pe seama lor, pana in 2030, este de 55 de milioane in fiecare an (fata de 36 de milioane, in 2008). Din aceste cifre, aproximativ jumatate cad in seama bolilor cardiovasculare. Am amintit exclusiv decesele. Povara este insa mult mai mare, ea punand in pericol nu numai viata indivizilor, ci si bugetele alocate sanatatii in tarile cu dezvoltare medie sau mica. Doua treimi din anii traiti cu dizabilitati de persoane din tari mediu dezvoltate se datoreaza bolilor necomunicabile. Chiar daca nu ne omoara, aceste afectiuni ne scad substantial calitatea vietii. Romania nu este o exceptie. Numarul de cazuri de boli cardiace si vasculare, de cancer, obezitate sau diabet este in crestere. In acest sens, se pune problema profilaxiei si tratamentului acestor boli, actiuni deloc simple si in care trebuie implicata o baterie complexa de “arme”: schimbarea stilului de viata, dieta adecvata, administrarea de nutraceutice, utilizarea unei medicatii intotdeauna insotita de efecte adverse mai mari sau mai mici.

Dupa cum aminteam, bolile vaselor si inimii sunt printre cele mai frecvente si mai periculoase boli cronice. In lupta impotriva lor, toate “armele” sunt permise. Un sindrom care sta la baza bolilor cardiovasculare este ateroscleroza, ce consta in ingrosarea  si pierderea elasticitatii peretilor vasculari arteriali datorita depunerii de materiale majoritar lipidice (de exemplu, colesterol). Constituirea placilor de aterom se face prin procese complexe, cu o componenta inflamatoare puternica, dar promotorul o reprezinta cresterea de LDL-lipoproteine circulante, atunci cand mecanismele fiziologice de clearance esueaza in indepartarea lor eficienta. In ceea ce priveste colesterolul, componenta de baza a placii de aterom, el provine atat din sinteza endogena (care are loc sub actiunea enzimei HMG-CoA reductaza  hepatica sau intestinala si are ca materie prima acetilCoA), cat si din aportul exogen (alimente grase de origine animala).

Studiile s-au orientat, de-a lungul timpului, catre formule dietetice, nutraceutice sau medicamentoase pentru pastrarea colesterolemiei in limite normale. Intre produsele care s-au bucurat de succes, fiind recomandate in managementul hipercolesterolemiei de National Institutes of Health din SUA (care include si American Heart Association), au fost sterolii si stanolii vegetali, ca inhibitori selectivi ai absorbtiei colesterolului, despre care vom discuta in articolul de fata.

Fitosterolii (si stanolii) sunt echivalentii vegetali ai colesterolului, specific lumii animale. Oamenii ii obtin din alimente vegetale, dar intr-o dieta obisnuita, desi cantitatile de fitosteroli si colesteroli sunt egale, numai colesterolul se absoarbe in cea mai mare masura (50-60% din ce s-a ingerat). Concentratiile serice ale fitosterolilor sunt de sute de ori mai mici decat cele ale colesterolului.(1) Absorbtia fitosterolilor este similara celei a colesterolului. Ajunsi in enterocite, absorbtia lor in circulatia generala este inhibata de transportorii de eflux, doua proteine denumite ABCG5 si ABCG8. (2) Fitosterolii sunt evacuati inapoi in intestin cu o rata mai mare decat colesterolul, ceea ce duce la o absorbtie redusa. Inca si mai mult, in enterocit fitosterolii nu sunt gata esterificati, precum colesterolul, de aceea sunt incorporati in mica masura in chilomicroni. Aceia care sunt totusi incorporati, pornesc catre ficat, de unde sunt rapid secretati in bila de catre cei doi transportori G5 si G8. Desi si colesterolul este secretat in bila, rata secretiei de fitosteroli este cu mult superioara. Iata, deci, cele doua mecanisme ce pot explica nivelul redus de fitosteroli: absorbtia intestinala scazuta si excretia biliara crescuta.

Numeroase studii au aratat ca ingestia crescuta de fitosteroli scade nivelul de LDL colesterol. Fitosterolii deplaseaza colesterolul intestinal din micelii si ii inhiba astfel absorbtia. O doza de 1.5-1.8 g/zi de fitosteroli sau stanoli scade absorbtia colesterolului cu 30-40 % (2,3). La doze mai mari, in jur de 2.2 g/zi, unele studii au gasit diminuari mai substantiale (60%)(4). Scaderea absorbtiei colesterolului determina o expresie crescuta a receptorilor LDL tisulari, deci un clearance avansat al LDL circulant. (5) Ca o reactie la absorbtia scazuta, organismul are tendinta de a-si creste sinteza endogena de colesterol, dar per total balanta ramane negativ si colesterolul seric scade. Ce se poate deduce de aici?! Raspunsul este destul de complex.

Este clar faptul ca fitosterolii scad colesterolul circulant. Numeroase studii clinice au aratat ca un consum ridicat de alimente imbogatite cu fitosteroli si stanoli determina scaderea LDL-colesterolului. O metaanaliza care a combinat rezultatele a 18 studii clinice controlate a aratat ca ingestia unei margarine imbogatite cu fitosteroli (echivalentul a 2 g fitosteroli pe zi) determina scaderea colesterolului cu 9-14 % (6). Alta metaanaliza a confirmat rezultatele de mai sus, aratand insa ca o doza de peste 2-3 g de fitosteroli pe/zi nu mai determina nicio actiune asupra profilului lipidic.(7) In fine, o a treia metaanaliza a urmarit 59 de studii randomizate si a sugerat ca cea mai mica doza utila de fitosteroli este de 0.8-1g/zi, doza la care scaderea LDL este de cel putin 5%. (8) Cele mai multe studii la care s-au referit aceste metaanalize au durat aproximativ 4 saptamani.

Programul american de educare a adultilor cu privire la tratarea hipercolesterolemiilor (al treilea panel) (NCEP-Panel III) a inclus administrarea de fitosteroli (2 g /zi) ca masura dietetica in managementul hipercolesterolemiilor. (9) Alimentele imbogatite cu steroli vegetali, asociate cu o dieta bogata in legume, fructe, cereale integrale si fibre au un efect  aditiv semnificativ in scaderea colesterolului, care, la randul sau, reduce riscul de boli cardiovasculare. Mai mult, la acest plan pot fi aditionate si statine, medicamente ce diminueaza sinteza endogena de colesterol, pentru a se obtine un efect maxim.

Actiunea pozitiva pe aparatul cardiovascular a facut ca prima mentiune pentru sanatate aprobata de Comsia Europeana sa fie exact cea referitoare la fitosteroli: “Sterolii din plante reduc colesterolul circulant. Reducerea colesterolului circulant reduce riscul de boala coronariana.”(10)

EFSA (European Food Safety Authority) a permis aplicarea acestei mentiuni pe o multime de produse imbogatite in fitosteroli, pornind de la margarine si alte grasimi tartinabile si terminand cu iaurturi, maioneze, grasimi pentru gatit, suc de portocale, ciocolata etc. Mentiuni similare au fost aprobate de catre FDA (Food and Drug Administration) in SUA. Prezenta alimentelor imbogatite in fitosteroli a fost o necesitate, deoarece asigurarea unui nivel suficient pentru scaderea colesterolului este imposibil de realizat doar prin aport dietetic obisnuit. Dintre alimentele care contin in mod natural niveluri ceva mai mari de fitosteroli, amintim toate uleiurile vegetale nerafinate, nuci, seminte, leguminoase si cereale integrale.

Din toate datele disponibile la ora actuala, ar fi de asteptat sa existe si un mare numar de studii care sa lege direct administrarea de fitosteroli de profilaxia bolilor cardiovasculare, indeosebi de cele coronariene. Din pacate, efectele acestor substante administrate pe termen lung nu este cunoscut deocamdata, dar tinand seama de legatura nivelului LDL-incidenta bolilor cardiovasculare, lumea medicala a dedus ca aceasta conexiune exista.

Dozele eficiente de fitosteroli par, insa, a ridica unele potentiale probleme, in lumina unor studii mai recente. Astfel, un semn de intrebare porneste de la legatura existenta intre colesterol si membranele celulare. Intr-adevar, colesterolul intra in componenta acestora si inlocuirea sa cu  fitosteroli a alterat, in vitro, proprietatile fizice ale membranelor (11), conducand la afectarea potentialelor de semnalizare transmembranare sau a activitatii enzimelor legate de membrane. Experimentele pe animale au aratat ca doze mari de fitosteroli pot duce la inlocuirea colesterolului din membranele hematiilor, acestea devenind mai putin elastice si mai fragile. Un alt studiu, cel al lui Danesi et al (12), urmareste actiunea fitosterolilor, pornind de la o observatie mai veche, aceea ca ei inhiba cresterea si dezvoltarea tumorala. Actiunea antitumorala se datoreaza incorporarii fitosterolilor in membrane, a caror functionalitate o modifica. Danesi a urmarit actiunea fitosterolilor asupra culturilor de celule miocardice de sobolan si a observat ca integrarea lor in membrane este dependenta de doza. Fitosterolii introdusi in membrane nu au dus la apoptoza, ci la reducerea activitatii metabolice a celulelor miocardice si la incetinirea cresterii lor. Mai mult, cel mai afectate par a fi mitocondriile celulare. Este primul studiu care ridica semne de intrebare cu privire la siguranta adminsitrarii pe termen lung a unor doze semnificative de fitosteroli.

De asemenea, o afectiune genetica rara, sitosterolemia, in care absorbtia si retentia de fitosteroli sunt foarte mari, a  determinat cercetatorii sa se intrebe daca nu cumva dozele mai mari, semnificative fiziologic, de fitosteroli, au si ele un rol pro-aterogenic. Exista studii care asociaza unele probleme cardiovasculare cu un nivel crescut al fitosterolilor plasmatici.(13-16) Cercetarile lui Weingärtner et al. arata ca o dieta suplimentata cu esteri ai fitosterolilor intr-o cantitate echivalenta cu cea pusa la dispozitie de margarinele imbogatite determina disfunctii endoteliale si duce la cresterea ariei ischemice cerebrale la animalele de experienta. (17) Mai mult, exista o corelatie pozitiva semnificativa statistic intre concentratia sterolilor si dimensiunile leziunilor ateromatoase. Alti autori au demonstrat intr-un studiu clinic ca pacientii care au consumat margarina cu fitosteroli  au avut o concentratie crescuta de steroli vegetali in tesutul cardiac, steroli care au o actiune pro-oxidativa superioara celei determinate de prezenta colesterolului. (18) Studii mai vechi pe animale de experienta au indicat ca actiunea antitumorala a fitosterolilor, realizata prin determinarea apoptozei celulelor tumorale, nu se limiteaza numai la acestea, ci este extinsa si asupra celulelor vasculare. Studii recente in vitro au aratat ca sitosterolul are o actiune citotoxica puternica ce determina apoptoza celulelor endoteliale umane. (19) Mai mult, astfel de studii ajung la aceleasi concluzii la care s-a ajuns si in cercetari mai vechi, cum ar fi cele efectuate de Ratnayake et al., in 2000 (20), dar care pana in ultimii ani au fost relativ ignorate.

La acest moment, disputa cu privire la efectele pozitive si negative ale fitosterolilor nu a ajuns inca la o concluzie. Ramane ca studii efectuate in perioadele urmatoare sa aduca clarificari si sa lamureasca in ce masura fitosterolii pot sau nu sa fie administrati cu rezultate consistente si fara efecte adverse in profilaxia bolilor cardiovasculare.

Pentru ABONAMENTE și CREDITE DE SPECIALITATE click AICI!

Bibliografie:

1. von Bergmann K, Sudhop T, Lutjohann D. Cholesterol and Plant Sterol Absorption: Recent Insights. Am J Cardiol. 2005;96(1S):10-14.
2. Sudhop T, Lutjohann D, von Bergmann K. Sterol transporters: targets of natural sterols and new lipid lowering drugs. Pharmacol Ther. 2005;105(3):333-341.
3. Ostlund RE, Jr. Phytosterols in human nutrition. Annu Rev Nutr. 2002;22:533-549.
4. Richelle M, Enslen M, Hager C, et al. Both free and esterified plant sterols reduce cholesterol absorption and the bioavailability of beta-carotene and alpha-tocopherol in normocholesterolemic humans. Am J Clin Nutr. 2004;80(1):171-177.
5. Plat J, Mensink RP. Effects of plant stanol esters on LDL receptor protein expression and on LDL receptor and HMG-CoA reductase mRNA expression in mononuclear blood cells of healthy men and women. FASEB J. 2002;16(2):258-260.
6. Law M. Plant sterol and stanol margarines and health. BMJ. 2000;320(7238):861-864.
7. Chen JT, Wesley R, Shamburek RD, Pucino F, Csako G. Meta-analysis of natural therapies for hyperlipidemia: plant sterols and stanols versus policosanol. Pharmacotherapy. 2005;25(2):171-183.
8. AbuMweis SS, Barake R, Jones P. Plant sterols/stanols as cholesterol lowering agents: A meta-analysis of randomized controlled trials. Food & Nutrition Research. 2008; DOI: 10.3402/fnr.v52i0.1811.
9. Grundy SM. Stanol Esters as a Component of Maximal Dietary Therapy in the National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III Report. Am J Cardiol. 2005;96(1 Suppl):47-50.
10. European Food Safety Authority. „Plant Sterols and Blood Cholesterol – Scientific substantiation of a health claim related to plant sterols and lower/reduced blood cholesterol and reduced risk of (coronary) heart disease pursuant to Article 14 of Regulation (EC) No 1924/2006[1]”.
11. Halling KK, Slotte JP. Membrane properties of plant sterols in phospholipid bilayers as determined by differential scanning calorimetry, resonance energy transfer and detergent-induced solubilization. Biochim Biophys Acta. 2004;1664(2):161-171.
12. Danesi F, Ferioli F, Fiorenza Caboni M, et al. Phytosterol supplementation reduces metabolic activity and slows cell growth in cultured rat cardiomyocytes. Br J Nutr(2011)106, 540–548.
13. Glueck CJ, Streicher P, Illig E. Serum and dietary phytosterols, cholesterol, and coronary heart disease in hyperphytosterolemic probands. Clin Biochem 1992; 25:331–334.
14. Rajaratnam RA, Gylling H, Miettinen TA. Independent association of serum squalene and noncholesterol sterols with coronary artery disease in postmenopausal women. J Am Coll Cardiol 2000; 35:1185–1191.
15. Sutherland WHF, Williams MJA, Nye ER. Association of plasma noncholesterol sterol levels with severity of coronary heart disease. Nutr Metab Cardiovasc Dis 1998; 8:386–391.
16. Sudhop T, Gottwald BM, von Bergmann K. Serum plant sterols as a potential risk factor for coronary heart disease. Metabolism 2002; 51:1519–1521.
17. Weingärtner O, Lütjohann D, Ji S, Weisshoff N, List F, Sudhop T, von Bergmann K, Gertz K, König J, Schäfers HJ, Endres M, Böhm M, Laufs U. Vascular effects of diet supplementation with plant sterols. J Am Coll Cardiol2008; 51:1553–1561.
18. Plat J, Brzezinka H, Lutjohann D, Mensink RP, von Bergmann K. Oxidized plant sterols in human serum and lipid infusions as measured by combined gas-liquid chromatography-mass spectrometry. J Lipid Res 2001;42:2030–2038.
19. Rubis B, Paszel A, Kaczmarek M, Rudzinska M, Jelen H, Rybczynska M. Beneficial or harmful influence of phytosterols on human cells? Br J Nutr 2008; 100:1183–1191.
20. Ratnayake WM, L’Abbe MR, Mueller R, Hayward S, Plouffe L, Hollywood R, Trick K. Vegetable oils high in phytosterols make erythrocytes less deformable and shorten the life span of stroke-prone spontaneously hypertensive rats. J Nutr 2000; 130:1166–1178.

Revista Galenus