Ergotioneina i metabolity cytrusów zmniejszają ryzyko chorób układu krążenia

Relacja

Smith, E., Ottosson, F., Hellstrand, S. i in. Ergotioneina wiąże się ze zmniejszoną śmiertelnością i ryzykiem chorób sercowo-naczyniowych.Serce. 2020;106(9):691–697.

Cele nauczania

Cele badania były dwojakie: identyfikacja metabolitów w osoczu związanych ze zdrowym wzorcem odżywiania (HCFP) oraz ocena, czy te metabolity pozwalają przewidzieć chorobę kardiometaboliczną i śmiertelność

Projekt

Podstawowe badanie szwedzkiego prospektywnego badania kohortowego, badania Malmö Diet and Cancer (MDC)

Uczestnik

W pierwotnym badaniu MDC wzięło udział 28 098 uczestników, z których wszyscy przeszli ocenę wyjściową w latach 1991–1996. Z tej kohorty losowo wybrano kohortę układu sercowo-naczyniowego (MDC-CC) do badania choroby tętnic szyjnych (n = 6103). Z tej kohorty MDC-CC wybrano losową próbkę 3833 osób w celu zapewnienia podstawowego pomiaru metabolitów w osoczu.

Kryteria wykluczenia obejmowały uczestników z dominującą chorobą wieńcową (CHD, n=80), udarem mózgu w wywiadzie (n=26) i/lub cukrzycą typu 2 (n=348) na początku badania, a także uczestników z niekompletnymi danymi na temat współzmiennych (n=43) lub spożycia diety (n=120). W rezultacie do badania zakwalifikowało się 3236 uczestników, z których 2513 posiadało wystarczające informacje na temat przestrzegania zaleceń HCFP, aby badacze mogli ocenić związek ze zmierzonymi metabolitami w osoczu.

2513 uczestników analizowanych w tym badaniu miało średnio 57,4 (±6,0) lat, w 60% stanowiły kobiety, a średni wskaźnik masy ciała (BMI) wynosił 25,3 kg/m².

Oceniono parametry badania

W badaniu MDC na początku badania mierzono 112 metabolitów w osoczu u uczestników. HCFP określono przy użyciu zwalidowanych metod: połączenia 7-dniowego zapisu historii żywienia i szczegółowego kwestionariusza wywiadu dotyczącego historii żywienia. Metabolity związane z HCFP oznaczono przy użyciu technik chromatografii cieczowej ze spektrometrią mas (LC-MS).

Choroby układu krążenia, cukrzycę i zgony z dowolnej przyczyny monitorowano w ciągu 21,4-letniego okresu obserwacji za pomocą szwedzkich rejestrów krajowych: szwedzkiego rejestru wypisów ze szpitala, szwedzkiego rejestru przyczyn zgonów oraz szwedzkiego rejestru koronarografii i angioplastyki (SCAAR).

Podstawowe miary wyniku

Głównymi punktami końcowymi były zachorowalność i śmiertelność kardiometaboliczna. Korzystając z modeli proporcjonalnego hazardu Coxa, badacze zbadali związek 5 metabolitów w osoczu, ściśle powiązanych ze zdrowym spożyciem, z chorobami kardiometabolicznymi i śmiertelnością, aby określić, czy są one niezależnymi biomarkerami ryzyka.

Kluczowe spostrzeżenia

Było 5 metabolitów, które były ściśle związane z HCFP na początku badania (P<0,004): ergotioneina, betaina proliny, metyloprolina, acetylornityna i kwas pantotenowy.

Ergotioneinę najsilniej powiązano z HCFP, a jej stężenie wiązało się z niższym ryzykiem choroby wieńcowej mierzonym przyrostem odchylenia standardowego (HR = 0,85,P=0,01), śmiertelność z przyczyn sercowo-naczyniowych (HR=0,79,P=0,002) i śmiertelność z jakiejkolwiek przyczyny (HR=0,86).

Krążąca ergotioneina była niezależnym markerem chorób układu krążenia i śmiertelności.

Implikacje praktyczne

Metabolomika jest ogólnie definiowana jako kompleksowy pomiar wszystkich metabolitów i małych cząsteczek w próbce biologicznej. W badaniu tym zauważono korelację niektórych metabolitów i zdrowej diety, przy czym ergotioneina jest jedynym metabolitem będącym niezależnym markerem choroby i śmiertelności. Wysoce korelacyjny był również metabolit bogaty w cytrusy, betaina proliny.¹

W tym badaniu ergotioneina miała najsilniejszy związek z niższym ryzykiem CHD, śmiertelnością z przyczyn sercowo-naczyniowych i śmiertelnością z jakiejkolwiek przyczyny.

Owoce cytrusowe od wielu lat kojarzono z pozytywnym zdrowiem, a większe spożycie owoców cytrusowych powiązano ze zmniejszonym ryzykiem choroby niedokrwiennej serca (CHD).²Owoce cytrusowe są doskonałym źródłem dietetycznych flawonoidów, które mogą zmniejszać ryzyko chorób układu krążenia. W randomizowanym, krzyżowym badaniu z pojedynczą ślepą próbą z udziałem 22 zdrowych ochotników stwierdzono, że słodka pomarańcza (Cytrus sinensis) sok obniżył ciśnienie krwi badanych.³Owoce cytrusowe są dobrym źródłem niezbędnych składników odżywczych, takich jak witamina C, potas i kwas foliowy, które są składnikami odżywczymi zdrowymi dla serca. Witamina C jest przeciwutleniaczem, który zmniejsza stres oksydacyjny w komórkach śródbłonka, co zmniejsza ryzyko wystąpienia miażdżycy. Stachhydryna, kolejny metabolit monitorowany w tym badaniu, jest składnikiem owoców cytrusowych, który pomaga w relaksacji naczyń poprzez hamowanie oksydazy NADPH (fosforan dinukleotydu nikotynoamidoadeninowego).⁴Również grejpfrut (Citrusowy raj) wykazano, że ma działanie hipolipidemiczne.⁵Istnieje również związek z codziennym spożyciem owoców cytrusowych (pomarańcze, grejpfruty, sok pomarańczowy, sok grejpfrutowy) i 22% niższym ryzykiem endometriozy.⁶

W tym badaniu ergotioneina miała najsilniejszy związek z niższym ryzykiem CHD, śmiertelnością z przyczyn sercowo-naczyniowych i śmiertelnością z jakiejkolwiek przyczyny. Ergotioneina to aminokwas zawierający siarkę występujący w grzybach innych niż drożdże (głównie podstawczaki) i niektórych bakteriach (Actinomycetales i sinice, w tym spirulina,Arthrospira maxima⁷), ale ani u roślin, ani u ssaków.⁸Najwięcej go znajduje się w grzybach, ale można go również znaleźć w niektórych podrobach, czarnej i czerwonej fasoli oraz otrębach owsianych. Jednak w badaniu prospektywnym powiązano ergotioneinę ze spożyciem ryb, skorupiaków i alkoholu.⁹Może to odzwierciedlać przypadkowe spożycie, ponieważ do ryb czasami dodaje się ergotioneinę w celu zmniejszenia przebarwień.¹⁰

Po spożyciu przez ludzi ergotioneina gromadzi się w stosunkowo wysokich stężeniach w erytrocytach, wątrobie, płynie nasiennym, szpiku kostnym, soczewce oka, rogówce, mózgu, śledzionie, jelitach, sercu i nerkach za pośrednictwem wysoce specyficznego transportera OCTN1.^11,12Dane przedkliniczne wykazały, że ergotioneina, często porównywana do glutationu, jest skuteczna w usuwaniu nadtlenku wodoru, jonów ponadtlenkowych, tlenu singletowego, nadtlenków lipidów, rodników hydroksylowych i reaktywnych form azotu (RNS), chroniąc jednocześnie tlenek azotu przed zniszczeniem.¹³W artykule „Ergotioneina przeciwutleniająca: od chemii do układu sercowo-naczyniowego potencjału terapeutycznego” Servillo i jego zespół we Włoszech wykazali, że ERGO reguluje produkcję cytokin prozapalnych (interleukiny-1 beta [IL-1β] i czynnik martwicy nowotworu alfa [TNF-α]), cząsteczki adhezyjnej komórek naczyniowych 1 (VCAM-1), adhezji międzykomórkowej cząsteczka 1 (ICAM-1) i cząsteczki adhezyjne selektyny E, hamuje wiązanie monocytów ze śródbłonkiem i ma dodatnią modulację szlaków sygnałowych sirtuiny 1 (SIRT1) i sirtuiny 6 (SIRT6).¹³Istnieją również dane przedkliniczne wskazujące, że ergotioneina i ekstrakt z grzybów zawierający ergotioneinę hamują mieloperoksydazę (MPO),¹⁴czynnikiem predykcyjnym progresji blaszki miażdżycowej i prawdopodobieństwa wystąpienia zdarzeń niepożądanych.^piętnaście

Grzyby zawierają więcej ergotioneiny niż rośliny, ale nadal w stosunkowo niskich stężeniach. Naukowcy pracowali nad stworzeniem niedrogiego źródła ergotioneiny w drodze fermentacji bakteryjnej.¹⁶Według wstępnych doniesień wydajność była nadal bardzo niska, a koszty wysokie. Nowsze techniki wykorzystują wiele enzymów bakteryjnych w celu poprawy syntezy.¹⁷Ponadto FDA przyznała ergotioneinie status ogólnie uznanej za bezpieczną (GRAS).¹⁸oraz status nowej żywności przez Unię Europejską.¹⁹Ciekawie będzie zobaczyć, jaka przyszłość czeka zastosowania kliniczne ergotioneiny, potencjalnej, naturalnie pozyskiwanej interwencji wspomagającej układ sercowo-naczyniowy.