Ergothionein und Zitrus-Metaboliten reduzieren das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Bezug

Smith, E., Ottosson, F., Hellstrand, S., et al. Ergothionein wird mit einer verringerten Sterblichkeit und einem verringerten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht. Herz. 2020;106(9):691–697.

Lernziele

Die Studienziele waren zweifach: die Identifizierung von Plasmametaboliten, die mit dem gesundheitsbewussten Ernährungsmuster (HCFP) assoziiert sind, und die Bewertung, ob diese Metaboliten kardiometabolische Erkrankungen und Mortalität vorhersagen

Entwurf

Baseline-Untersuchung einer schwedischen populationsbasierten prospektiven Kohortenstudie, der Malmö Diet and Cancer (MDC)-Studie

Teilnehmer

Die ursprüngliche MDC-Studie bestand aus 28.098 Teilnehmern, die alle zwischen 1991 und 1996 Basisuntersuchungen unterzogen wurden. Aus dieser Kohorte wurde eine kardiovaskuläre Kohorte (MDC-CC) zur Untersuchung der Halsschlagaderkrankheit zufällig ausgewählt (n = 6.103). Aus dieser MDC-CC-Kohorte wurde eine Zufallsstichprobe von 3.833 ausgewählt, um eine Grundlinienmessung von Plasmametaboliten bereitzustellen.

Zu den Ausschlusskriterien gehörten Teilnehmer mit vorherrschender koronarer Herzkrankheit (KHK, n=80), Schlaganfällen in der Anamnese (n=26) und/oder Typ-2-Diabetes (n=348) zu Studienbeginn sowie Teilnehmer mit unvollständigen Daten zu Kovariablen (n =43) oder Nahrungsaufnahme (n=120). Damit qualifizierten sich 3.236 Teilnehmer für die Studie, von denen 2.513 über ausreichende Informationen zur Einhaltung des HCFP verfügten, damit die Prüfärzte die Beziehung zu den gemessenen Plasmametaboliten beurteilen konnten.

Die 2.513 in dieser Studie analysierten Teilnehmer waren im Durchschnitt 57,4 (±6,0) Jahre alt, zu 60 % weiblich und hatten einen durchschnittlichen Body-Mass-Index (BMI) von 25,3 kg/m².

Studienparameter bewertet

Die MDC-Studie maß 112 Plasmametaboliten bei den Teilnehmern zu Studienbeginn. HCFP wurde mit validierten Methoden bestimmt: eine Kombination aus einer 7-tägigen Aufzeichnung der Ernährungsgeschichte und einem ausführlichen Fragebogen zur Ernährungsgeschichte, der durch Interviews durchgeführt wurde. Mit dem HCFP assoziierte Metaboliten wurden unter Verwendung von Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie (LC-MS)-Techniken bestimmt.

Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes mellitus und Todesfälle jeglicher Ursache wurden über den Nachbeobachtungszeitraum von 21,4 Jahren unter Verwendung der schwedischen nationalen Register verfolgt: Swedish Hospital Discharge Register, the Swedish Cause of Death Register und the Swedish Coronary Angiography and Angioplasty Registry (SCAAR ).

Primäre Ergebnismessungen

Kardiometabolische Morbidität und Mortalität waren die primären Endpunkte. Unter Verwendung von Cox-Proportional-Hazard-Modellen untersuchten die Forscher die Beziehung von 5 Plasmametaboliten, die eng mit einer gesunden Nahrungsaufnahme verbunden sind, zu kardiometabolischen Erkrankungen und Mortalität, um festzustellen, ob sie unabhängige Biomarker für das Risiko sind.

Wichtige Erkenntnisse

Es gab 5 Metaboliten, die zu Studienbeginn eng mit dem HCFP assoziiert waren (P<0,004): Ergothionein, Prolinbetain, Methylprolin, Acetylornithin und Pantothensäure.

Ergothionein war am stärksten mit HCFP assoziiert, und seine Konzentrationen waren mit einem geringeren Risiko für koronare Erkrankungen assoziiert, wie anhand des Standardabweichungsinkrements (HR = 0,85, P=0,01), kardiovaskuläre Mortalität (HR=0,79, P=0,002) und Gesamtmortalität (HR=0,86).

Ergothionein im Kreislauf war ein unabhängiger Marker für kardiovaskuläre Erkrankungen und Mortalität.

Implikationen üben

Metabolomik ist allgemein definiert als die umfassende Messung aller Metaboliten und niedermolekularen Moleküle in einer biologischen Probe. In dieser Studie wurde die Korrelation bestimmter Metaboliten und einer gesunden Ernährung festgestellt, wobei Ergothionein der einzige Metabolit war, der ein unabhängiger Marker für Krankheit und Mortalität war. Ein Metabolit, der reich an Zitrusfrüchten ist, Prolinbetain, war ebenfalls hochgradig korrelativ.¹

In dieser Studie hatte Ergothionein die stärkste Assoziation mit einem geringeren KHK-Risiko, kardiovaskulärer Mortalität und Gesamtmortalität.

Zitrusfrüchte werden seit vielen Jahren mit positiver Gesundheit in Verbindung gebracht, und ein höherer Verzehr von Zitrusfrüchten wurde mit einem verringerten Risiko für koronare Herzkrankheiten (KHK) in Verbindung gebracht.² Zitrusfrüchte sind eine großartige Quelle für diätetische Flavonoide, die das Risiko von Herz-Kreislauf-Erkrankungen verringern können. In einer einfach verblindeten, randomisierten Crossover-Studie mit 22 gesunden Probanden wurde festgestellt, dass Süßorange (Zitrus sinensis)-Saft senkte den Blutdruck der Probanden.³ Zitrusfrüchte sind eine gute Quelle für essentielle Nährstoffe wie Vitamin C, Kalium und Folsäure, die alle herzgesunde Nährstoffe sind. Vitamin C ist ein Antioxidans, das oxidativen Stress in Endothelzellen reduziert, was das Risiko von Arteriosklerose verringert. Stachhydrin, ein weiterer in dieser Studie verfolgter Metabolit, ist ein Bestandteil von Zitrusfrüchten, der hilft, die Gefäßentspannung zu fördern, indem er die NADPH-Oxidase (Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat) hemmt.⁴ Auch Grapefruit (Citrus paradisi) hat nachweislich hypolipidämische Wirkungen.⁵ Es besteht auch ein Zusammenhang mit der täglichen Einnahme von Zitrusfrüchten (Orangen, Grapefruit, Orangensaft, Grapefruitsaft) und einem um 22 % geringeren Endometrioserisiko.⁶

In dieser Studie hatte Ergothionein die stärkste Assoziation mit einem geringeren KHK-Risiko, kardiovaskulärer Mortalität und Gesamtmortalität. Ergothionein ist eine schwefelhaltige Aminosäure, die in Nichthefepilzen (hauptsächlich Basidiomyceten) und einigen Bakterien (Actinomycetales und Cyanobakterien einschließlich Spirulina, Arthrospira maxima⁷), aber weder in Pflanzen noch in Säugetieren.⁸ Es ist am höchsten in Pilzen, findet sich aber auch in einigen Innereien, schwarzen und roten Bohnen und Haferkleie. In einer prospektiven Studie wurde Ergothionein jedoch mit Fisch-, Schalentier- und Alkoholkonsum in Verbindung gebracht.⁹ Dies kann einen zufälligen Verzehr widerspiegeln, da Ergothionein manchmal Fischen zugesetzt wird, um Verfärbungen zu reduzieren.¹⁰

Wenn es vom Menschen aufgenommen wird, reichert sich Ergothionein über einen hochspezifischen Transporter, OCTN1, in relativ hohen Konzentrationen in Erythrozyten, Leber, Samenflüssigkeit, Knochenmark, Augenlinse, Hornhaut, Gehirn, Milz, Darm, Herz und Nieren an.^11,12 Ergothionein, das oft mit Glutathion verglichen wird, hat sich in präklinischen Daten als wirksam beim Abfangen von Wasserstoffperoxid, Superoxidionen, Singulettsauerstoff, Lipidperoxiden, Hydroxylradikalen und reaktiven Stickstoffspezies (RNS) erwiesen und gleichzeitig Stickstoffmonoxid vor Zerstörung geschützt.¹³ In dem Artikel „Ergothioneine Antioxidant Function: From Chemistry to Cardiovascular Therapeutic Potential“ haben Servillo und sein Team in Italien gezeigt, dass ERGO die proinflammatorische Zytokinproduktion (Interleukin-1 beta [IL-1β] und Tumornekrosefaktor alpha [TNF-α]), reguliert das vaskuläre Zelladhäsionsmolekül 1 (VCAM-1), das interzelluläre Adhäsionsmolekül 1 (ICAM-1) und die E-Selectin-Adhäsionsmoleküle herunter, hemmt die Monozytenbindung an das Endothel und hat eine positive Modulation von Sirtuin 1 (SIRT1) und Sirtuin 6 (SIRT6) Signalwege.¹³ Es gibt auch präklinische Daten, die zeigen, dass Ergothionein und ein Ergothionein-haltiger Pilzextrakt die Myeloperoxidase (MPO) hemmen,¹⁴ ein Prädiktor für das Fortschreiten der Plaque und die Wahrscheinlichkeit unerwünschter Ereignisse.^fünfzehn

Pilze enthalten mehr Ergothionein als Pflanzen, aber immer noch in relativ geringen Konzentrationen. Forscher haben daran gearbeitet, durch bakterielle Fermentation eine kostengünstige Quelle für Ergothionein zu schaffen.¹⁶ Nach ersten Berichten war die Ausbeute noch sehr gering und die Kosten hoch. Neuere Techniken beinhalten mehrere bakterielle Enzyme für eine verbesserte Synthese.¹⁷ Außerdem wurde Ergothionein von der FDA der Status „Generally Recognized as Safe“ (GRAS) verliehen.¹⁸ und Novel-Food-Status durch die Europäische Union.¹⁹ Es wird interessant sein zu sehen, was die Zukunft für klinische Anwendungen von Ergothionein bereithält, einer potenziell natürlich gewonnenen Intervention zur kardiovaskulären Unterstützung.