Вплив волоських горіхів на функцію ендотелію у дорослих із надмірною вагою з вісцеральним ожирінням: рандомізоване, контрольоване, перехресне дослідження

Девід Л. Кац

Науково-дослідний центр Єльського університету, лікарня Гріффіна, Дербі, штат Коннектикут

Анна Давідхі

Науково-дослідний центр Єльського університету, лікарня Гріффіна, Дербі, штат Коннектикут

Іньін Ма

Науково-дослідний центр Єльського університету, лікарня Гріффіна, Дербі, штат Коннектикут

Ясемін Кавак

Науково-дослідний центр Єльського університету, лікарня Гріффіна, Дербі, штат Коннектикут

Лорен Біфулко

Науково-дослідний центр Єльського університету, лікарня Гріффіна, Дербі, штат Коннектикут

Валентина Янчу Нжике

Науково-дослідний центр Єльського університету, лікарня Гріффіна, Дербі, штат Коннектикут

Анотація

Завдання

Метаболічний синдром є попередником діабету та серцево-судинних захворювань (ССЗ). Доведено, що прийом волоського горіха зменшує показники ризику ССЗ при діабеті. Це рандомізоване контрольоване перехресне дослідження було проведено для вивчення впливу щоденного споживання волоського горіха на функцію ендотелію та інші біомаркери серцевого ризику у популяції осіб із надмірною вагою та вісцеральним ожирінням.

Методи

Сорок шість дорослих із зайвою вагою (середній вік, 57,4 років; 28 жінок, 18 чоловіків) з підвищеною окружністю талії та 1 або більше додатковими ознаками метаболічного синдрому були випадковим чином призначені двом 8-тижневим послідовностям збагаченого волоським горіхом дієти ad libitum та ad libitum дієта без волоських горіхів, які були розділені 4-тижневим періодом вимивання. Первинним показником результату була зміна опосередкованої потоком вазодилатації (ЯМР) плечової артерії. Вторинні заходи включали ліпідну панель сироватки крові, глюкозу та інсулін натще, оцінку моделі гомеостазу - показники резистентності до інсуліну, артеріальний тиск та антропометричні показники.

Результати

Ящур значно покращився порівняно з вихідним рівнем, коли суб'єкти споживали збагачену волоським горіхом дієту порівняно з контрольною дієтою (1,4% ± 2,4% проти 0,3% ± 1,5%; p = 0,019). Були помічені сприятливі тенденції у зниженні систолічного артеріального тиску, а також спостерігалося підтримання вихідних антропометричних значень. Інші заходи були незмінними.

Висновок

Щоденний прийом 56 г волоських горіхів покращує функцію ендотелію у дорослих із надмірною вагою з вісцеральним ожирінням. Додавання в раціон волоських горіхів не призводить до збільшення ваги. Потрібно подальше вивчення потенційної ролі споживання волоських горіхів у діабеті та профілактиці ССЗ.

ВСТУП

Ожиріння є гіперендемічним у Сполучених Штатах та дедалі частіше в усьому світі. Значний відсоток людей із надмірною вагою та ожирінням виявляє ознаки резистентності до інсуліну, до метаболічного синдрому включно [1,2]. Особи із надмірною вагою, які мають резистентність до інсуліну, в свою чергу, мають підвищений ризик діабету 2 типу та серцево-судинних захворювань (ССЗ). ССЗ є основною причиною захворюваності та смертності в США вже більше 80 років [3].

Показано, що порушення рівня глюкози натще, гіпертонія, атерогенна дисліпідемія, ожиріння та дисфункція ендотелію збільшують ризик розвитку цукрового діабету 2 та ССЗ [4]. У когортному дослідженні EpiDREAM збільшення глюкози в плазмі натще на 1 ммоль/л було пов’язане із 17% збільшенням ризику майбутніх серцево-судинних подій та смерті [5]. У дослідженні IDEA частота серцево-судинних захворювань та цукрового діабету 2 типу пропорційно зростала з обхватом талії для обох статей [6]. У дослідженні Framingham Heart ризик серйозних ішемічних захворювань серця збільшувався майже на 25% за кожні 5 мг/дл зниження рівня холестерину ліпопротеїнів високої щільності (ЛПВЩ) нижче середніх значень [7].

Терапевтична зміна способу життя, з акцентом на дієті, рекомендується в якості першої лінії для профілактики діабету та ССЗ у осіб групи ризику [8,9]. Особливо горіхи привертають все більшу увагу в цій галузі [10], а нещодавній мета-аналіз вказує на знижений ризик діабету серед тих, хто споживає більше горіхів і менше червоного м’яса [11]. Нові клінічні випробування та епідеміологічні дані вказують на те, що горіхи можуть сприятливо змінювати рівень окисного стресу, запалення та ліпідів та можуть покращувати метаболізм глюкози та судинну реактивність [12–15].

Волоські горіхи є унікальним багатим джерелом α-ліноленової кислоти (ALA), і епідеміологічні дослідження показують, що ALA рослинного походження може надавати особливі переваги для серцево-судинної системи [16,17]. Мета-аналіз, що вивчав вплив споживання волоського горіха на ліпіди крові, показав, що збагачені волоськими горіхами дієти значно знижують загальний холестерин та холестерин ліпопротеїдів низької щільності (ЛПНЩ-С) в порівнянні з контрольними дієтами протягом короткострокових випробувань [18 ]. Крім того, волоські горіхи також багаті на токоферол, фенольні антиоксиданти, фолієву кислоту та магній - поживні речовини, які, як було показано, сприятливо впливають на функцію ендотелію [19].

Раніше ми повідомляли, що збагачена волоськими горіхами дієта в режимі ad libitum покращує ендотелій-залежну вазодилатацію у хворих на цукровий діабет 2 типу, припускаючи потенційне зменшення загального серцевого ризику у цієї популяції [20]. Наскільки нам відомо, вплив волоських горіхів на функцію ендотелію у дорослих із вісцеральним ожирінням та без діабету не вивчався далі. Тому ми провели рандомізоване контрольоване перехресне дослідження для вивчення наслідків щоденного прийому волоських горіхів у дорослих із надмірною вагою із центральним ожирінням на функцію ендотелію, а також на індекс маси тіла (ІМТ), вагу, окружність талії, ліпідну панель, чутливість до інсуліну та артеріальний тиск.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Учасники

Ті, хто пройшов телефонний скринінг (n = 92), пройшли клінічне скринінгове обстеження, що включало зріст, вагу, ІМТ, вимірювання кров'яного тиску та лабораторні дослідження, включаючи ліпіди сироватки натще і FPG. Участь суб’єкта та хід дослідження показані на рис. 1 .

Участь предмета та хід навчання.

Вивчати дизайн

Це дослідження було рандомізованим, контрольованим, односліпом, перехресним клінічним випробуванням. Усі учасники спочатку взяли участь у сеансі дієтичної групи, який проводив зареєстрований дієтолог. Ця групова сесія стала початком 4-тижневого періоду обкатки, щоб забезпечити дієту та стабілізацію ваги. Кожне групове заняття складалося приблизно з 10 учасників. Зареєстрований дієтолог надав докладні інструкції щодо заповнення дієтичного запису. Записи про триденні дієти робили один раз протягом первинного періоду обкатки, один раз протягом кожного 8-тижневого дієтичного періоду та один раз протягом 4-тижневого періоду вимивання. Наприкінці періоду обкатки учасникам (n = 46) було довільно призначено одну з двох можливих послідовностей лікування, що складалася з 8-тижневої дієти, збагаченої волоськими горіхами, та дієти ad libitum без волоських горіхів протягом 8 тижнів. Призначення лікування були розділені 4-тижневим періодом вимивання.

Під час дієти, збагаченої волоськими горіхами, учасники отримували 8-тижневий запас волоських горіхів. Їм було наказано споживати 56 г очищених, не смажених англійських волоських горіхів на день як закуску або під час їжі. Аркуш журналу споживання був наданий учасникам для ведення обліку споживання волоських горіхів. Учасникам було доручено підтримувати базові ліки та споживання добавок та рівень фізичної активності протягом усього дослідження. Щоб забезпечити стабільність ваги протягом фази збагачення волоськими горіхами, зареєстрований дієтолог під час групового заняття проконсультував учасників щодо стратегій рівноцінного заміщення калорій з волоських горіхів на калорії з інших продуктів харчування, але їм було наказано в іншому випадку продовжувати звичну дієту візерунки. Відповідність режиму лікування та режиму харчування оцінювали на основі даних про дієту та журнали споживання.

Під час кожного візиту учасники проходили тестування ендотеліальної функції вранці після мінімум 8-годинного голодування. Вимірювались зріст, вага, артеріальний тиск, ліпіди сироватки натще, FPG та інсулін у сироватці натще.

Тестування судинної реактивності: дослідження реактивності плечової артерії

Результати

Ендотеліальна функція. Ендотеліальну функцію вимірювали як опосередковану потоком вазодилатацію (ящур), процентну зміну діаметра плечової артерії від до надування манжети до 60 секунд після звільнення манжети. На додаток до діаметра плечової кістки через 60 секунд після звільнення манжети, як показник сили стимулу використовувався потік після дефляції манжети протягом перших 15 секунд, а гіперемічний потік був стимулом для реактивності ендотелію. Щоб врахувати потенційну мінливість сили стимулу, ящур ділили на потік через 15 секунд після дефляції манжети, щоб створити міру відповіді, скориговану стимулом.

Серцево-судинні біомаркери. Ліпіди сироватки натще (що складаються із загального холестерину, ЛПВЩ, ЛПНЩ, ТГ та співвідношення загального холестерину: ЛПВЩ), ФПГ та інсуліну натщесерце вимірювали в лабораторії лікарні Гріффіна, використовуючи стандартні процедури під час кожного відвідування. Оцінка моделі гомеостазу - показники резистентності до інсуліну (HOMA-IR) були отримані з FPG та рівня інсуліну в сироватці натще (версія HOMA калькулятор 2.2.1) для оцінки ступеня резистентності до інсуліну.

Антропометричні міри. Під час кожного візиту вимірювали зріст, вагу, ІМТ та обхват талії. Щоб виміряти вагу, учасникам було запропоновано зняти важкий верхній одяг (куртку, пальто тощо) та взуття та стати в центрі платформи з рівномірно розподіленою вагою на обох ногах. Окружність талії вимірювали у пупка за допомогою вимірювальної стрічки, що оточувала живіт горизонтально до підлоги. ІМТ розраховували за допомогою вимірювань ваги та зросту.

Кров'яний тиск. Артеріальний тиск визначали за допомогою автоматичного цифрового пристрою для вимірювання артеріального тиску Datascope Accutorr Plus (Data-scope Corp, Mahwah, NJ), коли пацієнт лежав на спині після 5-хвилинного відпочинку. Як систолічний, так і діастолічний тиск розраховували як середнє значення 2 показань з інтервалом у 5 хвилин.

Аналіз записів дієти

Дієтологічні записи аналізували за допомогою The Food Processor II, основного програмного забезпечення для аналізу дієти та дієти ESHA Research (версія 7.0, ESHA Research, Salem, OR).

Етика

Протокол дослідження та форма згоди були затверджені Інституційною комісією з огляду лікарні Гріффіна (Дербі, штат Коннектикут). Підписана інформована згода була отримана від усіх учасників дослідження, і всі учасники отримали грошову компенсацію за свою участь.

Статистичний аналіз

Дисперсійний аналіз повторних вимірювань (ANOVA) використовували для оцінки відмінностей у внутрішньоіндивідуальних реакціях між лікуваннями. Парні t-тести також використовувались для порівняння вихідних середніх значень усіх показників результатів серед учасників за груповим розподілом. Комбінований ефект незалежних змінних (вік, раса, ІМТ, гіпертонічний статус, дисліпідемія та послідовність лікування) та призначення лікування оцінювали щодо всіх показників результатів за допомогою багатоваріантних моделей ANOVA. Усі аналізи кінцевих точок базувались на принципі наміру лікувати. Статистичну значимість було встановлено на рівні 2-хвостової альфа-потужності 80% для виявлення мінімальної різниці в 3% у ящурі між лікуваннями (21) з максимально допустимою помилкою I типу 5%. Розмір вибірки розраховували за формулою N = [(Zα + Zβ) 2 · SD 2]/d 2, де N = кількість необхідних учасників, Zα = 1,96 для 2-х сторін при 5%, Zβ = 0,84 при 80% потужність, SD = 6,5% та D = 3% (мінімальна виявляється різниця у зміні ящуру між втручанням та контрольним призначенням); N = [(1,96 + 0,84) 2 · 6,5 2]/3 2 = потрібні 37 учасників. Дозволяючи 20% відмови та втрати для подальшого спостереження, для випробування було потрібно 46 учасників.

РЕЗУЛЬТАТИ

Демографічні та базові показники

У дослідженні брали участь 46 дорослих із зайвою вагою. Шістдесят один відсоток учасників були жінки. Середній вік учасників був 57 років. Їх середня вихідна ендотеліальна функція (виміряна як ящур) становила 8,8%. Інші базові значення наведені в таблиці 1. З 46 зареєстрованих дорослих, 40 пройшли дослідження. Три суб’єкти кинули дослідження через зміну ліків, 1 кинув через неможливість дотримання протоколу, а 2 кинув через конфлікти за розкладом.

Таблиця 1.

Демографічні характеристики та базові значення

VariableValue

Стать
Самка	28 (60,9%)
Самець	18 (39,1%)
Вік (y)	57,4 ± 11,9
Ендотеліальна функція
Розширення, опосередковане потоком (%)	8,8 ± 2,4
Міра відповіді, скоригована на стимул	0,08 ± 0,04
Антропометрична міра
Індекс маси тіла (кг/м 2)	33,2 ± 4,4
Обхват талії (см)	111,6 ± 12,7
Ліпідний профіль
Загальний холестерин (мг/дл)	205,1 ± 29,1
Тригліцериди (мг/дл)	157,0 ± 60,3
ЛПВЩ-холестерин (мг/дл)	52,7 ± 15,1
LDL-холестерин (мг/дл)	121,4 ± 24,5
Загальний холестерин/ЛПВЩ-холестерин	4,5 ± 3,1
Кров'яний тиск
Систолічний артеріальний тиск (мм рт. Ст.)	133,8 ± 13,2
Діастолічний артеріальний тиск (мм рт. Ст.)	78,7 ± 8,4
Інші заходи сироватки
Глюкоза в крові натще (мг/дл)	98,9 ± 9,5
Інсулін, сироватка (мМО/мл)	19,0 ± 18,9
HOMA-IR	4,7 ± 5,3
А-токоферол, вітамін Е (мг/л)	12,6 ± 4,4

Значення є середніми ± SD, якщо не вказано інше. ЛПВЩ = ліпопротеїни високої щільності, ЛПНЩ = ліпопротеїди низької щільності, HOMA-IR = Оцінка моделі гомеостазу – резистентність до інсуліну.