Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Влияние ликопина на начальное состояние атеросклероза в новозеландских белых (NZW) кроликах

Effects of Lycopene on the Initial State of Atherosclerosis in New Zealand White (NZW) Rabbits
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3266285/

Задуманные и разработанные эксперименты: ML MF VB GB KS VS. Провели эксперименты: MF JK KF AT GL SL. Проанализированы данные: ML MF JK KF AT GL SL GS AL VS. Используемые реагенты / материалы / инструменты анализа: VB KF GL GS. Написал статью: М.Л. Отредактировано рукопись: AL MF JK KF VB GL VS.

Ликопин является основным каротиноидом в томатах, где он встречается в высоких концентрациях. Сильные эпидемиологические данные свидетельствуют о том, что ликопин может обеспечивать защиту от сердечно-сосудистых заболеваний. Поэтому мы изучили влияние ликопена на увеличение уровня липидов в сыворотке, вызванное диетой, и начало атеросклероза у новозеландских белых (NZW) кроликов.

Животных, разделенных на четыре группы по 9 животных каждый, получали либо стандартную диету, диету с высоким содержанием холестерина, содержащую 0,5% холестерина, диету с высоким содержанием холестерина, содержащую плацебо-гранулы, или диету с высоким содержанием холестерина плюс 5 мг / кг тела вес / день ликопина (в виде ликопеновых гранул) в течение 4 недель. Мы обнаружили значительно повышенные уровни ликопеновой плазмы в группе животных, обработанных ликопеновыми гранулами. По сравнению с группой с высоким содержанием холестерина и плацебо это было связано со значительным снижением уровня общего холестерина и уровня холестерина в холестерине на 50% в группе ликопенов. Количество холестеринового эфира в аорте было значительно уменьшено ликопеном. Однако мы не наблюдали значительного снижения степени накопления поверхностного липида аорты в ликопеновой группе. Кроме того, различий в толщине интима-среды среди групп не наблюдалось. Эндотелиально-зависимая и эндотелиально-независимая вазодилатация у изолированных кроличьих аортальных и каротидных колец не отличалась ни от одной из групп животных.

Добавки ликопина в течение 4 недель повышали уровни ликопена в плазме у животных. Несмотря на то, что мы обнаружили сильно сниженный общий уровень холестерина и уровень холестерина ЛПНП, а также значительно меньшее количество холестеринового сложного эфира в аортах в группе, обработанной ликопеном, не было обнаружено существенных различий в начальных поражениях в аортах.

Эпидемиологические исследования показывают, что потребление томатов и томатных продуктов обратно связано с распространенностью сердечно-сосудистых заболеваний [1]. Помидоры содержат множество ингредиентов. В последние годы каротиноидный ликопин привлекает большое внимание к его потенциально благоприятным сердечно-сосудистым эффектам [2], [3]. Ликопин расположен в основном в томатной кожуре и способствует красному цвету томатов. В исследованиях клеточной культуры был предложен ряд основных механизмов защитных сердечно-сосудистых действий ликопина. К ним относятся ингибирование пролиферации гладких мышц и образования пенных клеток, предотвращение повреждения эндотелиальных клеток, модуляция метаболизма холестерина и ингибирование окисления ЛПНП и снижение провоспалительных цитокинов [4]. Обсуждаются антиоксидантные эффекты ликопина, которые играют ключевую роль [5]. Ряд исследований показал обратную корреляцию уровней ликопена циркулирующей плазмы с неблагоприятными сердечно-сосудистыми параметрами у людей. В Роттердамском исследовании более высокие уровни ликопеновой сыворотки были скромно связаны с уменьшенной кальцификацией аорты [6]. Повышенные уровни ликопена в плазме коррелировали со сниженной толщиной интимассы в сонной артерии, параметром ранних стадий атеросклероза [7] — [9]. Наблюдалась обратная зависимость между циркулирующими уровнями ликопеновой плазмы и артериальной жесткостью [10], [11]. Влияние ликопина на уровень холестерина в крови в исследованиях вмешательства человека, по-видимому, зависит от дозы [12].

Растущие доказательства из экспериментов in vitro, а также из эпидемиологических и интервенционных исследований о сердечно-сосудистых положительных эффектах ликопина побудили нас исследовать влияние ликопеновых добавок на повышение уровня сывороточного липида в диете и начало атеросклероза в новозеландском белом (NZW ) кроликов. Кролики широко использовались в качестве модели животных для изучения атеросклероза [13]. После 4 недель вмешательства добавление 5 мг / кг массы тела / день ликопина значительно подавляло общий уровень холестерина и уровень холестерина ЛПНП в сыворотке. Кроме того, количество холестеринового сложного эфира в аортах было значительно уменьшено в группе животных, получавших ликопин. Степень поверхностного липидного осаждения аорты не зависит от ликопина.

Для этого эксперимента использовались кролики из Новой Зеландии (NZW) из Charles River Laboratories (Сульцфельд, Германия) в течение 18 недель (вес 3,3-4,1 кг). После периода адаптации со стандартной диетой кровь собиралась после ночного голодания из центральной артерии уха, чтобы получить уровни базального липида и ликопина. Животных стратифицировали на четыре группы (n = 9 животных каждый) на основе уровней липидов в крови и веса тела. Кролики размещали в отдельных клетках при 20 ° C в 12-часовом темном и световом цикле. Контрольную группу кормили стандартной диетой (16,5% белка, 3,5% жира, 15,2% волокна, 7,2% золы, 19,3% крахмала, 6,5% сахара). Группа холестерина получила стандартную диету, дополненную 0,5% холестерина (диета с высоким содержанием холестерина, ssniff Spezialdiäten GmbH, Soest, Германия). Ликопеновая группа получила диету с высоким холестерином, дополненную 5 мг / кг массы тела / день ликопина в виде ликопеновых гранул, перемешанных в чау. Ликопин-гранулы [redivivo ™ (ликопен) 10% CWS / S-TG] любезно предоставлены DSM Nutritional Products (Базель, Швейцария). Гранулы содержат 10% ликопина в матрице с модифицированным крахмалом и глюкозой, покрытой кукурузным крахмалом, с α-токоферолом (1,5%) и аскорбатом натрия (5%) для стабилизации ликопена. Дополнительную группу животных подавали диету с высоким содержанием холестерина с помощью плацебо-гранул (DSM Nutritional Products, Базель, Швейцария), которые содержат все ингредиенты ликопеновых гранул, за исключением ликопина. Все диеты гранулировали под низким давлением и низкой температурой, чтобы сохранить целостность гранул. Обе диеты с гранулами герметизировали под вакуумом и хранили с помощью адсорбера для кислорода в аликвотах при -20 ° C до использования. Постоянное содержание ликопина в чау проверяется во время эксперимента. Свежую еду предоставляли каждый день, а чау-чау с предыдущего дня удаляли. Вода и продовольствие поставлялись ad libitum. Потребление диеты определялось ежедневно, взвешивая чау. Вес тела животных регистрировался еженедельно, и питание диет было соответствующим образом скорректировано. Все диеты проводились в течение 4 недель. В конце исследования кроликам анестезировали пентобарбитал натрия (20-40 мг / кг массы тела внутривенно) и кровь была собрана путем пункции сердца. Плазму и сыворотку получали и замораживали при -80 ° С для дальнейшего анализа. Животных умерщвляли 100 мг / кг массы тела пентобарбитала внутривенно. Аорты были вырезаны для оценки атеросклеротических изменений, вазорелаксационных исследований и определения уровней липидов. Исследование на животных проводилось в строгом соответствии с национальными рекомендациями по уходу и использованию лабораторных животных. Исследование было одобрено местным комитетом по этике, Landesamt für Gesundheit und Soziales (LAGeSo) в Берлине под номером разрешения G 007/08. Все усилия были направлены на минимизацию страданий животных.

Каротиноиды экстрагировали, как описано [14], с небольшими изменениями [15]. Echinenone (CaroteNature, Lupsingen, Швейцария) использовался в качестве внутреннего стандарта. Измерения проводились под приглушенным светом для предотвращения фотодеградации и изомеризации. Мы использовали автосамплер Merck L7200, насос Merck L7100, детектор PDA Merck L7450 (Merck, Darmstadt, Германия) и колонную печь Jet Stream Plus (Jasco, Groß-Umstadt, Германия) для определения уровней ликопеновой плазмы с помощью ВЭЖХ. Мы проанализировали 100 мкл плазменных экстрактов на колонке C30 (250 × 4,6 мм, 5 мкм) (YMC, Dinslaken, Германия), которой предшествует контрольная колонка C18 ProntoSil 120-5-C18 H (10 × 4,0 мм, 5 мкм) (Bischoff, Leonberg, Germany) при 17 ± 1 ° C с детектированием диодной матрицы при 470 нм. Подвижная фаза (1,3 мл / мин) состояла из метанола (MeOH) и метил-трет-бутилового эфира (MTBE). Мы применили следующую процедуру градиента: (1) начальное состояние с 90% MeOH и 10% MTBE, (2) линейный градиент 45 минут до 40% MeOH и 60% MTBE, (3) 40% MeOH и 60% MTBE для 15 мин, (4) 3-минутный линейный градиент до 90% MeOH и 10% MTBE, (5) 90% MeOH и 10% MTBE в течение 7 мин. Ликопин определяли количественно с использованием (все-E) -липопенового эталонного материала (CaroteNature, Lupsingen, Switzerland). Концентрацию исходного раствора ликопина периодически проверяли в н-гексане при 472 нм с использованием коэффициента экстинкции E (1%, 1 см): 3450. Уровни ликопена в плазме приведены как общий ликопен: т. Е. Как сумма всех обнаружены изомеры ликопена.

Общий холестерин натощак, холестерин ЛПНП, холестерин ЛПВП и триглицериды в сыворотке определяли с использованием ферментативных методов с модулем Cobas C701 (Roche Diagnostics GmbH, Мангейм, Германия). Выборочное определение холестерина ЛПВП и ЛПНП использует образование водорастворимых комплексов с LDL и декстрансульфатом, которые устойчивы к ПЭГ-модифицированным ферментам. Total-, LDL- и HDL-холестериновые сложные эфиры были расщеплены холестеринэстеразой с получением соответствующих свободных холестеринов. Триглицериды гидролизуют липопротеиновой липазой для получения свободного глицерина. Свободные холестерины окислялись холестероксидазой и глицерином с помощью глицеринфосфатпероксидазы. Количество H2O2, образующегося в ходе этого процесса окисления, пропорционально количеству холестерина и глицерина, которое затем преобразуется в цветную реакцию и измеряется фотометрическим. Использовали следующие ферментативные анализы: CHOD-PAP cobas® для общего холестерина, LDL-C плюс кобас второго поколения для холестерина ЛПНП, HDL-C плюс кобас третьего поколения для холестерина HDL и GPO-PAP cobas® для триглицеридов , Количество сывороточных липидов для соответствующих липидных фракций рассчитывали в соответствии с инструкциями производителя.

Аорты тщательно рассекали на месте, затем вырезали и фиксировали формалином. Они были разрезаны продольно и после удаления формалина с делизованной водой и уравновешивания в 50% этаноле, грудной (2 см выше диафрагмы до Truncus brachiocephalicus) и брюшной (от диафрагмы до 1 см ниже A. renalis) аорты были окрашивают лицо Scarlet R (Судан IV) в течение 5 минут, чтобы визуализировать липиды. Затем аорты промывали 70% этанолом и промывали в дистиллированной воде. Окрашенные аорты были сфотографированы с помощью цифровой камеры (Canon PowerShot S50). Суммарная площадь аорты и IV-позитивная область Судана были определены количественно с использованием программного обеспечения ImageJ версии 1.36b. IV-положительная область Судана была рассчитана как процент от общей площади поверхности аорты. Аналитик был ослеплен обработками.

Накопление липидов в левых сонных артериях и в восходящей аорте оценивали по окраске Oil red O (Sudan Red 5B). Криосекции (толщиной 5 мкм) были установлены на слайдах, зафиксированы в формалине, промыты в дистиллированной воде и уравновешены в 60% изопропилэтаноле. Затем слайды окрашивали в свежий раствор Oil Red O в течение 10 минут и дифференцировали в 60% изопропилэтаноле. После ополаскивания с помощью разогретой воды слайды окрашивали гематоксилином (для окрашивания ядер) в течение 20 секунд, кратковременно промывали дистиллированной водой, размалывали в течение 10 минут под водой и устанавливали в Aquatex. Рассчитана процентная доля О-окрашенной площади нефти на общей площади поверхности. Количество сложных эфиров холестерина и других липидных подгрупп в дистальных сегментах замороженной грудной аорты (на 1 см выше диафрагмы) определяли методом масс-спектрометрии с электрораспылением (ESI-MS / MS) в режиме положительного иона с использованием фрагментного иона из m / z 369, как описано ранее [16].

Гистологическую оценку проводила окраска Эластика ван Гиесона. Восходящая аорта фиксировалась в формалине и парафине. Проанализированы шесть последовательных секций с интервалом в 100 мкм между секциями. Разделы (толщина 2 мкм) восходящей аорты окрашивали резорцином-фуксином (для окрашивания эластичных волокон) в течение 15 минут с гематоксилином (окрашивание ядер) в течение 2 минут и пикрофухсином (окрашивание коллагена и цитоплазмы) в течение 10 минут , а затем в Энтеллане. Окрашенные слайды были визуализированы под световым микроскопом Leitz DM RBE (Leica, Wetzlar, Germany) и записаны с помощью микроскопа AxioCam MRc (Carl Zeiss MicroImaging, Гёттинген, Германия). Изображения анализировались слепым аналитиком с использованием программного обеспечения AxioVision Rel 4.8.2 (Carl Zeiss MicroImaging, Гёттинген, Германия). Средняя толщина интимассы (в мкм) дается для отдельных животных.

Через 4 недели лечения брюшные аорты (2 см-секции ниже частей, которые использовались для лица) и правые сонные артерии у животных быстро вырезались, очищались от окружающей ткани и разрезались на кольца длиной 2 мм при полу- стерильные условия. Затем кольца устанавливали на платиновых крючках в 10-миллилитровых органных ваннах с модифицированным раствором Кребса-Хенселейта (композиция в мМ: 144 NaCl, 5,9 KCl, 1,6 CaCl2, 1,2 MgSO4, 1,2 KH2PO4, 25 NaHCO3 и 11,1 D-глюкоза) и 1 мкМ диклофенака. Напряжение постепенно доводили до 2 г в течение 1 часа. Раствор в бане выдерживали при 37 ° С с газовой смесью 5% СО2 и 95% О2. После уравновешивания и субмаксимального предварительного сжатия с фенилэфрином (1 мкМ для аортальных колец и 0,5 мкМ для каротидных колец) была проведена релаксация до возрастающих концентраций ацетилхолина, зависящего от эндотелия (50 нМ-10 мкМ), для получения кривых кумулятивного критического ответа , Поддержание целостности гладкой мышцы было подтверждено оценкой независимой от эндотелия вазодилатации к нитропруссиду натрия (SNP, от 1 нМ до 1 мкМ).

Концентрацию сывороточного хемоаттрактантного белка-1 (MCP-1) в сыворотке в качестве воспалительного сердечно-сосудистого маркера измеряли с помощью иммуноферментных анализов с использованием ферментов (ELISA, Cusabio Biotech, Wuhan, China). Продукты перекисного окисления липидов в сыворотке определяли спектрофотометрическим измерением образования реакционноспособных веществ тиобарбитуровой кислоты (TBARS), как описано [17] с небольшими изменениями. Уровни 8-изо-простагландина F2α (8-изо-PGF2α, 8-изопростан) в качестве маркера окислительного стресса измеряли в плазме. Для количественного определения суммы свободного и липид-этерифицированного 8-изо-PGF2α проводили щелочной гидролиз. Перед анализом ELISA образцы плазмы подвергали аффинной очистке с помощью комплекта аффинной очистки 8-изопростана (10368, Cayman Chemical, Ann Arbor, MI, USA). Общее содержание 8-изопростана в плазме измеряли с помощью специального набора для анализа иммуносорбента с 8-изопростаном в соответствии с инструкциями производителя (516351; Cayman Chemical, Ann Arbor, MI, USA).

Значения выражаются как среднее ± SD, если не указано иное. Статистический анализ проводился с помощью SigmaStat Version 3. Статистические расчеты проводились с односторонним ANOVA на ранги (тест Стьюдента-Ньюмена-Кельса) для множественных парных сравнений групп при сравнении медиан и с тестом-тестом Бонферрони при сравнении средств. Уровень значимости принимался при P≤0,05.

Существенных различий в средних массах тела и уровнях липидов крови между группами животных в начале исследования не было. В группах с высоким содержанием холестерина не наблюдалось существенных различий в отношении приема холестериновой диеты в течение 4 недель приема. В конце эксперимента вес тела кроликов существенно не различался ни по одной из групп. Значительно повышенные уровни ликопеновой плазмы были получены у кроликов, получавших ликопин в течение 4 недель, тогда как у всех других групп животных были ликопин (

Рисунок 1
). Уровни базального липида у кроликов были очень низкими (
Таблица 1
). Диета с высоким содержанием жиров привела к строгому повышению концентрации липидов в крови во всех группах с высоким содержанием холестерина. Однако уровень липидов в сыворотке был значительно снижен после дополнительного добавления ликопена. Мы наблюдали значительное снижение до почти 50% общего уровня холестерина и уровня холестерина ЛПНП в группе ликопена по сравнению с группами с высоким холестерином и плацебо (
фигура 2
). Концентрации холестерина ЛПВП существенно не различались между всеми группами с высоким содержанием холестерина. Отношение ЛПНП / ЛПВП значительно улучшилось у животных, получавших ликопин, по сравнению с плацебо (
Таблица 1
).

Холестерин: животных кормили диетой с высоким содержанием холестерина (0,5% холестерина); Плацебо: диета с высоким холестерином, дополненная плацебо-гранулами, содержащими все ингредиенты ликопеновых гранул, кроме ликопина; Ликопин: диета с высоким холестерином, дополненная липидом 5 мг ликопина / кг массы тела в день в виде ликопеновых гранул. Число на графике представляет собой среднее ± SD. n = 9 животных на группу.

График общего холестерина (А) и уровня холестерина ЛПНП (В) в сыворотке после добавления указанных диет в течение 4 недель. Ящики содержат 50% индивидуальных значений; средняя линия в поле представляет собой медиану. Уровни общего холестерина и ЛПНП были значительно ниже в группе ликопенов. * P <0,05 по сравнению с холестерином и плацебо. n = 9 животных на группу.

Значения (в мг / дл) означают ± SD от n = 9 животных на группу.

* P <0,05 по сравнению с холестерином и плацебо.

P <0,05 по сравнению с плацебо.

Хотя ликопин сильно снижал уровень холестерина в сыворотке, степень поверхностных липидных отложений в аорте не была значительно снижена ликопеном. Мы обнаружили лишь незначительную тенденцию к более низкой начальной области поражения в брюшной аорте, тогда как никаких различий в грудной аорте не наблюдалось между всеми животными с высоким содержанием холестерина (
Рисунок 3
). Контрольная группа, получающая стандартную диету, не обнаружила никаких отложений липидов (данные не показаны). Напротив, количество холестеринового сложного эфира в аорте, которое было увеличено после диеты с высоким холестерином, было значительно снижено в ликопеновой группе (
Рисунок 4
). Уровни фосфатидилхолина (ПК), лизофосфатидилхолина (LPC), фосфатидилглицерина (PG), фосфатидилсерина (PS), сфингомиелина (SPM) и свободного холестерина (FC) не отличались между группами лечения (данные не показаны). Нет выраженных аортальных поражений (
Рисунок 5A
), и достоверное увеличение толщины интима-медиа аорты не наблюдалось после диеты с высоким содержанием холестерина (
Рисунок 5B
), который иллюстрирует предатеросклеротическое состояние с отсутствием атеросклеротических изменений в аортах. Кроме того, окрашивание маслом в красный цвет не выявило осаждения липидов в сонных артериях после 4 недель диеты с высоким содержанием холестерина. Накопление липидов внутри корня аорты было незначительным, и не было обнаружено различий между всеми группами животных с высоким содержанием холестерина (данные не показаны).

Показаны полевые графики степени отложения липидов в грудной аорте (А), в брюшной аорте (В) и сумме грудной и брюшной аорты (С) в виде процента отложений липидов по сравнению с общей площадью поверхности аорты , Результаты были получены после окрашивания IV-судан. n = 9 животных на группу.

Данные представлены в виде графиков. Ящики содержат 50% индивидуальных значений; средняя линия в поле представляет собой медиану. Количество холестеринового эфира было значительно ниже в группе ликопена. * P <0,05 по сравнению с холестерином и плацебо. n = 9 животных на группу.

(A) Репрезентативные микрофотографии окраски Elastica van Gieson для общих поперечных сечений аорты для каждой группы (верхняя панель). Увеличение участков аорты (нижняя панель). (B) Средняя толщина интима-медиа на животное в мкм. Резюме всех окрашенных сегментов на животное из n = 9 животных на группу.

Эндотелиально-зависимую и эндотелиально-независимую вазодилатацию в изолированных кольцах аорты кролика измеряли через 4 недели диет. Не было обнаружено различий между всеми группами животных (
Рисунок 6
). Аналогичные результаты были получены с изолированными каротидными кольцами кролика (данные не показаны). В соответствии с результатами экспериментов по вазорелаксации на уровни плазменного цГМФ не влияли диеты с высоким содержанием холестерина, и ликопин не оказывал никакого воздействия (данные не показаны). Кроме того, признаки проокислительных изменений, таких как уровни сывороточного хемоаттрактантного белка-1 (MCP-1) моноцитов и перекисное окисление липидов (TBARS) в сыворотке, а также уровни 8-изопростана (8-изо-простагландинов F2α) в плазме, не были увеличились после диеты с высоким содержанием холестерина и на них не влияли добавки ликопина (данные не показаны).

Эндотелиально-зависимая вазодилатация, вызванная ацетилхолином (Ach, A) и эндотелий-независимая вазодилатация нитропруссидом натрия (SNP, B) в изолированных кольцах аорты кролика после лечения указанными диетами в течение 4 недель. Графики показывают релаксацию как процент максимального сжатия. Данные представляют собой среднее ± SEM от n = 9 животных на группу с 4 аортальными кольцами на животное.

Основными результатами нашего исследования являются то, что добавление ликопина в течение 4 недель сильно подавляло увеличение общего количества холестерина и уровень холестерина ЛПНП в сыворотке и уменьшало накопление холестериновых эфиров в аортальной ткани кроликов. Однако мы не обнаружили существенных различий в поверхностных отложениях липидов среди всех групп с высоким содержанием холестерина. Кроме того, не было выявлено прогрессирующих атеросклеротических изменений в аортах, увеличения прооксидантных параметров в сыворотке или нарушений вазореактивности в изолированных кровеносных сосудах во всех группах животных. Последние данные показывают, что введение диеты с высоким содержанием холестерина в течение 4 недель приводило к очень раннему, начальному состоянию атеросклероза в нашей модели кроликов.

Высокий уровень холестерина ЛПНП представляет собой независимый фактор риска развития и прогрессирования сердечно-сосудистых заболеваний. При каждом снижении уровня холестерина ЛПНП в 25 мг / дл риск смертности от сосудистых заболеваний снижался на 11% и основных коронарных событий на 16% [18]. Высокое соотношение LDL / HDL является прогнозирующим для неблагоприятных сердечно-сосудистых событий [19], [20]. Хотя ликопин не повышал уровень холестерина ЛПВП в нашем исследовании, коэффициент ЛПНП / ЛПВП улучшался по сравнению с группами с высоким уровнем холестерина и плацебо, что еще больше подчеркивало полезный сердечно-сосудистый профиль ликопина. Аналогичные снижения уровня липидов в крови ликопеном наблюдались в двух других экспериментах на кроликах. Гиперлипидемия с высоким содержанием жиров была значительно подавлена ​​различными дозами ликопина (4 и 8 мг / кг массы тела / день) у новозеландских белых кроликов после лечения в течение 4 и 8 недель. Однако небольшое повышение уровня холестерина ЛПВП не достигло статистической значимости [21]. В той же животной модели атеросклероза добавление трех доз ликопина в чау в течение 12 недель зависимо от дозы уменьшало уровень общего холестерина в сыворотке и уровень холестерина ЛПНП и повышал уровень холестерина ЛПВП [22]. Напротив, добавление обогащенного ликопеном томатного экстракта (15 мг / кг массы тела / день ликопена) в рационе в течение 16 недель не оказывало влияния на уровни холестерина в плазме у крыс с привитой гиперлипидемией (WWHL) у крыс Watanabe [23]. Причина отсутствия эффектов ликопина у кроликов WWHL может возникнуть в дефектных рецепторах LDL у этих животных [24]. Поскольку ликопин переносится в крови, главным образом, в частицах ЛПНП [25], функциональный рецептор ЛПНП может быть необходим для получения сердечно-сосудистых положительных эффектов ликопена.

Каковы механизмы снижения холестерина в результате воздействия ликопина? В этом контексте следует отметить, что уровни базового холестерина у кроликов очень низки. Прежде всего, ликопин приводил к подавлению поглощения холестерина, а не к уменьшению существующих уровней циркулирующего холестерина у этих животных. В человеческих макрофагах ликопин снижает уровень внутриклеточного холестерина за счет снижения экспрессии 3-гидрокси-3-метилглутарил-кофермента A (HMG-CoA) -редуктазы, фермента, ограничивающего скорость в биосинтезе холестерина [26]. Однако уровни экспрессии HMG-CoA-редуктазы в печени не были затронуты добавлением ликопина в нашем эксперименте на животных (данные не показаны). Повышенная экскреция фекального холестерина вместе с уменьшенной активностью HMG-CoA редуктазы печени была показана после приема дикого ликопина у кроликов, что свидетельствует о снижении абсорбции холестерина в кишечнике и биосинтезе [22]. Результаты влияния ликопена на уровни липидов в плазме в исследованиях вмешательства человека несовместимы. Дополнение с капсулами из томатного экстракта (4 мг ликопена) ежедневно в течение 6 месяцев уменьшало общий уровень холестерина и ЛПНП холестерина у женщин в постменопаузе [27]. Никаких эффектов на уровни липидов в крови не было получено после добавления томатным экстрактом, содержащим 15 мг ликопина ежедневно в течение 8 недель у умерших пациентов с гипертонической болезнью [28]. Недавний метаанализ человеческих вмешательств показал значительное снижение общего и холестерина ЛПНП только в дозах ≤25 мг ликопина в день. Дозы <25 мг ликопина не влияли на уровень сыворотки холестерина. Холестерин ЛПВП не изменялся при поглощении ликопена независимо от применяемых доз [12].

Несмотря на значительное снижение уровня холестерина в сыворотке, мы не обнаружили никаких эффектов на поверхностное осаждение липидов в аортах кроликов, дополненных ликопинами. Это представляет собой неожиданный результат. В исследованиях с атеросклеротическими кроликами NZW, отмеченными выше, снижение уровней липидов в крови было связано с сопутствующим снижением площади аортальной бляшки у животных, обработанных ликопеном [21], [22]. В одном исследовании эффекты снижения липидов и степень снижения атеросклеротического поражения ликопеном были сопоставимы со статинами [21]. Тем не менее, существует ряд различий в дизайне исследования между этими исследованиями и нашими. Изменения в размере поражения аорты оценивались через 8 и 12 недель, тогда как в нашем исследовании мы стремились сократить время вмешательства. Hu et al. вводили ликопин внутрижелудочно катетером, вставленным в желудок, а диета с высоким содержанием жиров составляла 1% холестерина, тогда как мы использовали 0,5% холестерина в нашем исследовании. В дополнение к определению эффектов снижения холестерина в плазме мы обнаружили, что добавление ликопеном снижает количество холестеринового эфира в аорте. Это представляет собой новый и важный вывод. Вторжение липидов в аортальную ткань является начальной стадией прогрессирования бляшек и является предпосылкой для развития передовых аортальных бляшек. Уменьшение накопления липидов в ткани аорты, в отличие от равного поверхностного осаждения, может указывать на положительный эффект ликопина на дальнейшее прогрессирование атеросклеротических изменений.

Несколько причин могли бы объяснить, почему мы не наблюдали снижение поверхностного липидного осаждения аорты, в дополнение к уменьшению накопления липидов в аортах. Можно утверждать, что уровни ликопеновой плазмы, полученные в нашем исследовании, были слишком низкими, чтобы оказывать антиатерогенное действие за пределы уровней липидов тканей. Дозировка 5 мг / кг массы тела / день ликопина в течение 4 недель приводила к значительному увеличению общего уровня ликопеновой плазмы (0,27 мкМ) в нашем исследовании. Эта концентрация была еще выше по сравнению с исследованием Hu et al. описывая снижение атеросклеротических поражений у кроликов после приема ликопеном [21]. Еще одно отличие нашего исследования заключается в длительности приема высоко-холестериновой диеты. Конечно, более длительное время вмешательства (как 4 недели, использованные в нашем исследовании) приведет к более выраженным атеросклеротическим поражениям. Однако наша главная задача заключалась в том, чтобы исследовать влияние ликопина на сердечно-сосудистые параметры до установления различных атеросклеротических поражений в сосудах. Поэтому мы решили провести наше исследование на более короткий период времени 4 недели. Мы наблюдали очень ранние (не продвинутые) признаки атеросклероза у наших животных. На эти начальные состояния атеросклероза влияли добавки ликопина. Однако, в отличие от других исследований с более длительной продолжительностью [29], мы не наблюдали уменьшенную эндотелиально-зависимую вазодилатацию в аортальных кольцах после 4 недель диеты с высоким содержанием холестерина, предполагая, что более длительное время вмешательства может приводить к различным результатам.

На сегодняшний день нет перспективных исследований вмешательства человека в отношении воздействия ликопина или томатных продуктов на прогрессирование атеросклероза. Обратная зависимость уровней ликопена плазмы от сердечно-сосудистых событий была обнаружена в различных эпидемиологических исследованиях [30], [31]. Поэтому необходимо доказать, может ли добавление ликопена задерживать начало сердечно-сосудистых заболеваний у людей.

В заключение, повышенные уровни ликопеновой плазмы после добавок были связаны с уменьшением общего и холестерина ЛПНП в сыворотке, а также с более низким уровнем холестеринового уровня аорты у новозеландских белых (NZW) кроликов. Однако никакого значительного влияния ликопина на поверхностное осаждение липидов аорты не наблюдалось. Соответственно, по-прежнему имеет право установить последствия снижения уровня холестерина в крови ликопеном на прогрессирование сердечно-сосудистых заболеваний у людей.

Авторы благодарят Minoo Moobed, Thomas Düsterhöft, Angelika Vietzke, Wanda Michaelis и Susanne Metzkow за отличную техническую помощь.

Конкурирующие интересы: авторы заявили, что конкурирующих интересов не существует.

Финансирование: эта работа была поддержана Шестой рамочной программой Европейского сообщества (IP 016213). Финансисты не играли никакой роли в разработке исследований, сборе и анализе данных, решении опубликовать или подготовить рукопись.

Комментариев нет.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *