Стаття Інструменти

DOI: 10.1200/JCO.1999.17.10.3291 Журнал клінічної онкології - опубліковано в Інтернеті перед друком 21 вересня 2016 р.

Анотація

МЕТА: Оцінити та кількісно визначити зв'язок між споживанням певних груп продуктів харчування/макроелементів та концентраціями інсуліноподібного фактора росту 1 у сироватці крові (IGF-1) та білка 3, що зв’язує інсуліноподібний фактор росту (IGFBP-3).

ПРЕДМЕТИ ТА МЕТОДИ: Дані комплексного опитування щодо частоти їжі, проведеного 115 здоровим суб’єктам, використовувались для вивчення поперечного зв’язку між харчовими факторами та циркулюючими концентраціями IGF-1 та IGFBP-3. Коригування ефекту загального споживання енергії та ряду епідеміологічних параметрів (вік, стать, зріст, індекс маси тіла, куріння, вживання алкоголю та вживання кави) було здійснено за допомогою багатоваріантної лінійної регресії.

РЕЗУЛЬТАТИ: Ми спостерігали, що сироваткові рівні IGF-1 позитивно пов’язані із споживанням червоного м’яса, жирів та олій. Крім того, рівні IGF-1 у сироватці крові незалежно та позитивно пов’язані із споживанням енергії з ліпідів та негативно пов’язані із споживанням енергії з вуглеводів. Нарешті, рівні IGFBP-3 у сироватці крові незалежно та негативно пов’язані із споживанням енергії з насичених жирів.

ВИСНОВОК: Концентрація IGF-1 та/або IGFBP-3 у сироватці крові пов’язана з червоним м’ясом, споживанням вуглеводів та жиру і, отже, може опосередковувати вплив цих дієтичних факторів на патогенез деяких захворювань. Потрібні додаткові дослідження для подальшої кількісної оцінки цих асоціацій та з'ясування основних механізмів.

ІНСУЛІНОВИЙ РІСТ фактор 1 (IGF-1) діє в автокринному, паракринному або ендокринному режимі, сприяючи нормальному зростанню, індукуючи злоякісну клітинну проліферацію та регулюючи обмін речовин, подібний до інсуліну. 1-3 IGF-1 був залучений до патофізіології цукрового діабету, остеопорозу та захворювань нирок 1-6, і останнім часом асоціюється з підвищеним ризиком розвитку раку молочної залози, товстої кишки та простати. 2,7-11 Більш конкретно, два нещодавні дослідження «випадок-контроль» 7,9 та дослідження «випадок-контроль», вкладені в когортне дослідження 8, показали, що циркулюючий IGF-1 позитивно і сильно пов'язаний з ризиком раку передміхурової залози. 7-9 Два останніх дослідження, одне дослідження "контроль випадків", вкладене в когортне дослідження 10, а інше дослідження "випадок-контроль", зосереджене на протоковій карциномі in-situ, 11, продемонстрували, що рівні IGF-1 у сироватці крові пов'язані з раком молочної залози. 10,11 Крім того, акромегалія, розлад, що характеризується підвищеними концентраціями IGF-1 у сироватці крові, асоціюється з підвищеним ризиком розвитку раку товстої кишки, 12 тоді як білок 3, що зв’язує інсуліноподібний фактор росту (IGFBP-3), є основним Білок, що зв’язує IGF-1 у плазмі крові, був обернено та незалежно пов’язаний із ризиком раку молочної залози та передміхурової залози. 8,10,13

Вважається, що харчування має центральну роль у розвитку раку. Споживання червоного м’яса та жиру позитивно пов’язане з ризиком розвитку злоякісних захворювань, включаючи рак передміхурової залози, товстої кишки та, можливо, раку молочної залози. 14-16 Цікаво, що експериментальні дані свідчать про те, що харчування може також впливати на рівень IGF-1 та IGFBP-3 у сироватці крові. 17 Однак жодні попередні епідеміологічні дослідження не досліджували роль дієтичних факторів у прогнозуванні концентрацій IGF-1 та IGFBP-3 у сироватці крові у людини. Оскільки визначення модифікуваних детермінант концентрації цих гормонів у сироватці може потенційно мати профілактичні та терапевтичні наслідки, ми провели дослідження серед, здавалося б, здорових, дорослих грецьких суб’єктів, щоб дослідити, чи може загальне споживання енергії або споживання певних груп продуктів харчування або макроелементів мати незалежний ефект на концентрації IGF-1 та IGFBP-3 у сироватці крові.

В контексті великого постійного дослідження ми збирали протягом 1 року ранкові зразки крові від 130, здавалося б, здорових суб'єктів, яким було у віці від 30 до 84 років і які мешкали у більшій частині Афін, як описано раніше. 18 Менше 5% опитаних осіб відмовились брати участь і були замінені. Хоча детальних фізичних оглядів та лабораторних аналізів не проводили, у жодного з учасників не було анамнезу або симптомів недоїдання, метаболічних захворювань, цукрового діабету, патології щитовидної залози або печінкової або ниркової недостатності. Дані про 115 суб'єктів із повними наборами даних включені до представлених тут моделей.

Зразки крові відбирали до 10:00 ранку і негайно центрифугували. Заморожені зразки сироватки були доставлені з Афін, Греція, до медичного центру дияконессів Бет Ізраїль у Бостоні, штат Массачусетс, упаковані в сухий лід. Кодовані зразки надходили нерозмороженими і аналізувались наосліп, за один раз. Рівні IGF-1 та IGFBP-3 вимірювали за допомогою комерційно доступного імунорадіометричного набору (Diagnostic Systems Laboratories, Inc, Webster, TX), як описано раніше. 9

Всі аналізи проводились із використанням статистичного пакету SPSS (SPSS для Windows, версія 5.0.1; SPSS Inc, Чикаго, Іллінойс). P значення, представлені в цій статті, є двосторонніми.

У таблиці 1 представлена описова статистика змінних дослідження, тобто середнє значення, медіана, SD, 25% та 75% IGF-1, IGFBP-3, вік, зріст, індекс маси тіла, куріння сигарет (сигарет на день), вживання алкоголю (склянки на місяць) та вживання кави (чашки на місяць). У таблиці 1 також представлена описова статистика харчових змінних, використаних у цьому дослідженні. У таблиці 2 наведено частотний розподіл статі та прогностичні фактори способу життя IGF-1 та IGFBP-3, розглянуті у дослідженні. Розподіл цих провісників способу життя досить подібний до тих, що описані раніше у грецькій популяції. 7,23

Таблиця 1. Описова статистика змінних дослідження та дієтичних параметрів

Таблиця 2. Розподіл факторів статі та способу життя

Потім ми виконали моделі лінійної регресії, як зазначено нижче. В аналізі та/або представлених тут моделях не було серйозних проблем колінеарності. Результати одноваріантної та багатоваріантної моделей лінійної регресії представлені в таблицях 3, 4 і 5. У таблиці 3 наведені прості та часткові коефіцієнти, отримані з регресії, рівня сироваткових IGF-1 та IGFBP-3, регресованих на конкретних продуктах харчування. Здається, що червоне м'ясо, а також олії та жири позитивно пов'язані з рівнем IGF-1 у сироватці, тоді як споживання хліба негативно пов'язане з рівнем IGF-1 у сироватці. Важливо зазначити, що ці асоціації зберігаються навіть після регулювання на різні фактори, включаючи загальне споживання енергії. На відміну від цього, рівні IGF-1 у сироватці крові не суттєво пов’язані з будь-якими іншими групами продуктів харчування, а рівні IGFBP-3 у сироватці крові не пов’язані з жодною з груп продуктів харчування, оцінених у цьому дослідженні.

Таблиця 3. Часткові коефіцієнти кореляції, отримані внаслідок регресії логарифмічно трансформованих рівнів IGF-1 та IGFBP-3 для конкретних груп продуктів харчування (прості та множинні моделі регресії)

Таблиця 4. Модель розподілу енергії: часткові коефіцієнти кореляції, отримані внаслідок регресії логарифмічно трансформованих рівнів IGF-1 та IGFBP-3 щодо змінних прогнозування дослідження (прості та багаторазові моделі регресії)

Таблиця 5. Модель багатоваріантної щільності поживних речовин: часткові коефіцієнти кореляції, отримані внаслідок регресії логарифмічно трансформованих рівнів IGF-1 та IGFBP-3 на досліджуваних змінних-предикторах (прості та множинні моделі регресії)

Проста регресія рівнів IGF-1 та IGFBP-3 у сироватці крові щодо енергії макроелементів або загального споживання енергії виявила незначні результати. Потім ми проаналізували дані та включили модель, яка використовувала споживання калорій з жиру, вуглеводів та білків, або окремо, або після коригування на потенційні незрозумілі фактори, вивчення харчових змінних та/або загального споживання енергії (Таблиця 4). Здається, споживання жиру позитивно пов'язане з рівнем IGF-1 у сироватці крові, тоді як споживання вуглеводів має негативний зв'язок.

Подібні результати були отримані за допомогою багатоваріантної моделі щільності поживних речовин (табл. 5). 31 У цих моделях проста та багаторазова регресія вказує на те, що частка калорій у раціоні, отримана з жиру, позитивно пов’язана з рівнем IGF-1 у сироватці крові, тоді як частка, отримана з вуглеводів, має негативну асоціацію (таблиця 5). Ці дані вказують на те, що збільшення відсотка споживання калорій з жиру на 20% призводить до збільшення рівня logIGF-1 на 84, тоді як збільшення відсотка споживання калорій з вуглеводів на 20% призводить до зниження рівня logIGF-1 на 43.

Таблиця 6. Модель багатоваріантної щільності поживних речовин: часткові коефіцієнти кореляції, отримані внаслідок регресії логарифмічно трансформованих рівнів IGF-1 та IGFBP-3 на досліджуваних змінних-предикторах (прості та множинні моделі регресії)

Таблиця 7. Модель розподілу: Коефіцієнти часткової кореляції, отримані внаслідок регресії логарифмічно трансформованих рівнів IGF-1 та IGFBP-3 щодо дослідницьких змінних-предикторів (прості та множинні моделі регресії)

Таблиця 7. Модель розподілу: Коефіцієнти часткової кореляції, отримані з регресії логарифмічно трансформованих рівнів IGF-1 та IGFBP-3 щодо дослідницьких змінних-предикторів (прості та множинні моделі регресії)

Таблиця 8. Модель багатоваріантної щільності поживних речовин: часткові коефіцієнти кореляції, отримані внаслідок регресії логарифмічно трансформованих рівнів IGF-1 та IGFBP-3 на досліджуваних змінних-предикторах (прості та множинні моделі регресії)

Таблиця 9. Модель багатоваріантної щільності поживних речовин: часткові коефіцієнти кореляції, отримані внаслідок регресії логарифмічно трансформованих рівнів IGF-1 та IGFBP-3 на досліджуваних змінних-предикторах (прості та множинні моделі регресії)

Ці збіжні лінії доказів дають базовий біологічний контекст для розгляду ролі дієти в регулюванні рівнів IGF-1 та IGFBP-3. Хронічне голодування призводить до зниження рівня IGF-1 у сироватці крові, а перегодовування осіб, які страждають від недоїдання, нормалізує рівень біоактивного IGF-1. 17,40 Крім того, вісь гормон росту – IGF-1 може мати важливий вплив на ліпідний та вуглеводний обмін, стимулюючи мобілізацію ліпідів та запобігаючи накопиченню вісцерального жиру. 40,44,45 Таким чином, IGF-1 широко розглядається як гормон, головним чином відповідальний за контроль над рівнем поживних речовин у стані здоров'я та захворювань. 36 Однак на сьогоднішній день жодних епідеміологічних досліджень щодо зв’язку між різними макроелементами або групами продуктів харчування та рівнями IGF-1 у сироватці крові у людей не опубліковано.

Оскільки IGF-1 є потенційно важливим фактором, що визначає захворювання, особливо рак, епідеміологічне виявлення модифікуваних детермінант сироваткового IGF-1 може мати клінічне значення. Ми та інші нещодавно показали, що вік, стать та куріння є незалежними предикторами концентрації IGF-1 та IGFBP-3 у сироватці крові. 18,46,47 У цьому дослідженні ми демонструємо, що споживання червоного м'яса, олій і жирів, а також споживання жиру з їжею позитивно пов'язане із сироватковим IGF-1 і не залежить від інших змінних, тоді як дієтичні вуглеводи та споживання хліба ( значне джерело вуглеводів у грецькій дієті) негативно пов'язані з рівнем IGF-1 у сироватці крові. Здається, насичені жири негативно пов'язані лише з рівнем IGFBP-3. Наскільки нам відомо, зв’язок між цими харчовими змінними, з одного боку, та рівнями IGF-1 або IGFBP-3 у сироватці крові раніше не повідомлявся.

На закінчення випливає, що дієтичні вуглеводи та жири регулюють рівень IGF-1 та IGFBP-3 у сироватці крові, що може мати важливе профілактичне та терапевтичне значення, оскільки забезпечує зв’язок між дієтою та декількома захворюваннями, включаючи загальні злоякісні новоутворення. Надалі потрібні великі дослідження, щоб підтвердити ці висновки та більш точно визначити вплив поживних речовин на систему IGF-1.