Дієти з низьким вмістом вуглеводів, пов’язані з атеросклерозом та порушенням росту кровоносних судин

Незважаючи на те, що дієти з низьким вмістом вуглеводів та високим вмістом білка виявилися успішними у допомозі людям швидко схуднути, мало відомо про тривалий вплив дієт на здоров'я судин.

Зараз дослідження, проведене науковою групою з Медичного центру дияконессів Бет Ізраїль (BIDMC), надає деякі перші дані з цього питання, демонструючи, що миші, які перебувають на 12-тижневій дієті з низьким вмістом вуглеводів і високим вмістом білка, продемонстрували значне збільшення атеросклерозу, скупчення нальоту в артеріях серця і головна причина інфаркту та інсульту. Отримані дані також показали, що дієта призвела до порушення здатності утворювати нові кровоносні судини в тканинах, позбавлених кровотоку, що може статися під час інфаркту.

Описане в Інтернет-версії Праць Національної академії наук (PNAS), також виявило, що стандартні маркери серцево-судинного ризику, включаючи холестерин, не змінювались у тварин, які харчувались низьковуглеводною дієтою, незважаючи на чіткі докази збільшення судинних захворювань.

"У клінічних дослідженнях дуже важко дізнатись, як дієти впливають на здоров'я судин", - каже старший автор Ентоні Розенцвейг, доктор медичних наук, директор з серцево-судинних досліджень Інституту серцево-судинної системи BIDMC і професор медицини в Гарвардській медичній школі. "Тому ми, як правило, покладаємось на легко вимірювані сироваткові маркери [такі як холестерин], що напрочуд заспокоювало людей, які харчуються дієтами з низьким вмістом вуглеводів та високим вмістом білка, але які зазвичай худнуть. Але наші дослідження показують, що, принаймні у тварин ці дієти можуть мати несприятливі серцево-судинні ефекти, що не відображаються у простих сироваткових маркерах ".

Розенцвейг та його співавтори виявили, що збільшення накопичення нальоту в кровоносних судинах і порушення здатності утворювати нові судини були пов'язані зі зменшенням судинних клітин-попередників, що, як припускають, може зіграти захисну роль у підтримці здоров'я судин.

"Причинна роль цих клітин ще не доведена, але ці нові дані узгоджуються з ідеєю, що шкідливі подразники можуть бути врівноважені відновною здатністю організму", - пояснює він. "Це може бути механізмом несприятливих судинних ефектів, які ми виявили у мишей, яких годували низьковуглеводними дієтами".

Перший автор дослідження Ши Інь Фо, доктор медичних наук, клінічний кардіолог в лабораторії Розенцвейга в BIDMC, вперше взявся за це дослідження, побачивши пацієнтів із серцевим нападом, які сиділи на таких дієтах - і після спостереження за самим Розенцвейгом, який дотримувався режиму з низьким вмістом вуглеводів.

"За обідом я запитав би Тоні, як він може їсти цю їжу, і розповів би йому про останнього пацієнта з низьким вмістом вуглеводів, якого я госпіталізував до лікарні", - говорить Фу. "Тоні заперечив би, зазначивши, що для моїх спостережень не було контролю".

"Нарешті, - додає Розенцвейг, - я попросив Ши Інь провести експеримент з мишами - щоб ми могли знати, що відбувається в судинах, і щоб я міг спокійно їсти".

Слідчі приступили до вивчення мишачої моделі атеросклерозу. Цих мишей "ApoE" годували однією з трьох дієт: стандартною дієтою миші "чау" (65 відсотків вуглеводів; 15 відсотків жиру; 20 відсотків білка); "західна дієта", що відповідає середній дієті людини (43 відсотки вуглеводів; 42 відсотки жиру; 15 відсотків білка; і 0,15 відсотка холестерину); або дієта з низьким вмістом вуглеводів/з високим вмістом білка (12 відсотків вуглеводів; 43 відсотків жиру; 45 відсотків білка; і 0,15 відсотка холестерину).

"У нас була спеціально складена дієта, яка б імітувала типову дієту з низьким вмістом вуглеводів", - пояснює Фу. "Для того, щоб кількість калорій залишалася однаковою у всіх трьох дієтах, нам довелося замінити поживну речовину, щоб замінити вуглеводи. Ми вирішили замінити білок, оскільки саме це зазвичай роблять люди, коли вони сидять на цих дієтах".

Потім вчені спостерігали за мишами через шість тижнів і знову через 12 тижнів. Відповідно до досвіду на людях, миші, які харчувалися низьковуглеводною дієтою, набирали на 28 відсотків менше ваги, ніж миші, які годували західною дієтою. Однак подальше зондування виявило, що кровоносні судини тварин виявляли значно більший ступінь атеросклерозу, як вимірюється накопиченням нальоту: 15,3 відсотка порівняно з 8,8 відсотками серед західної дієтичної групи. (Як і очікувалося, миші на дієті чау показали мінімальні дані про атеросклероз у порівнянні з жодною з інших двох груп).

"Наступним нашим запитанням було:" Чому у мишей з низьким вмістом вуглеводів зростає атеросклероз? ", - говорить Фу. Шукаючи пояснення, вона та її співавтори приступили до вимірювання звичайних маркерів, які, як вважають, сприяють захворюванню судин, включаючи рівень холестерину та тригліцеридів у тварин, окислювальний стрес, інсулін та глюкозу, а також рівні деяких запальних цитокінів.

"У кожному випадку, або не було різниці у вимірах порівняно з мишами на західній дієті [яка містить однакову кількість жиру та холестерину], або цифри трохи сприяли низкоуглеводной когорті", - додає вона. "Жоден з цих результатів не пояснив, чому кров тварин мала більше атеросклеротичних блокад і виглядала так погано".

Оскільки не було різниці в шкідливих або запальних подразниках, яким піддавались кровоносні судини тварин, Фу думав, чи не може відносна здатність тварин сприяти різниці. Отже, дослідники вивчали кількість ендотеліальних або судинних клітин-попередників тварин (ЕРС). Отримані з кісткового мозку, клітини EPC можуть відігравати роль у відростанні та відновленні судин після пошкодження.

"Дослідження кісткового мозку та периферичної крові тварин показали, що показники клітин ЕРС знизились на 40 відсотків серед мишей, які харчуються низьковуглеводною дієтою - лише через два тижні", - говорить Розенцвейг. "Хоча точна природа і роль цих клітин все ще розробляється - і завжди необхідна обережність при екстраполяції від впливу на мишей до клінічної ситуації - ці результати спромоглися вивести мене з дієти з низьким вмістом вуглеводів".

Ще важливіше, зазначає він, висновки вказують на те, що може існувати розрив між втратою ваги або сироватковими маркерами та здоров’ям судин, і що на здоров’я судин можуть впливати інші макроелементи, крім жиру та холестерину - в цьому випадку білки та вуглеводи.

"Розуміння механізмів, відповідальних за ці ефекти, а також потенційної відновлювальної здатності, яка може протидіяти судинним захворюванням, може, зрештою, допомогти лікарям консультувати своїх пацієнтів", - додає Розенцвейг. "Це питання є особливо важливим, враховуючи зростаючу епідемію ожиріння та її несприятливі наслідки. На сьогодні, схоже, помірне та збалансоване харчування у поєднанні з регулярними фізичними вправами є, мабуть, найкращим для більшості людей".

Окрім Розенцвейга та Фу, співавторами дослідження є слідчі BIDMC Джоанна Викржиковська та Крістофер Дж. Салліван, а також слідчі Масачусетської лікарні Ерік Р. Хеллер, Дженніфер Дж. Маннінг-Тобін, Кетрін Дж. Мур та Роберт Е. Герстен.

Це дослідження було підтримане Мережею дослідницьких досягнень Фонду Ледука, Американською асоціацією серця, грантом Національного інституту охорони здоров’я, підтримкою Джудіт та Девід Ганц та благодійним фондом Максвелла Херстона. Ши-Інь Фу є слухачем Програми підготовки клінічних дослідників, яку спільно фінансують BIDMC та Гарвардський/Массачусетський інститут технологій наук та технологій у галузі охорони здоров'я у співпраці з Pfizer Inc. та Merck and Co.