Дисертация. за получаване на академична степен доктор rerum naturalium (Dr. rer. nat.) в научната дисциплина на хранителната наука
Институт за хранителни науки Млада изследователска група Диетични фибри и метаболитен синдром на Германския институт за хранителни изследвания Потсдам-Ребрюке Влиянието на диетичните соеви изофлавони върху метаболизма на хомоцистеина и ендотелната функция при здрави жени в постменопауза Дисертация за докторска степен на наурамул (Dr. rer. в научната дисциплина на хранителната наука, подадена във Факултета по математика и естествени науки на Университета в Потсдам от Манджа Рейман, родена на 10 април 1975 г. Потсдам, август 2005 г.
Не казвайте, че проходът е непроходим; ако се качите нагоре, можете да го преминете. Не казвайте, че е далеч, не можете да го понесете; Който отива, пристига и той. Монголски
Съдържание I СЪДЪРЖАНИЕ Списък на таблиците. IV Списък на фигурите. V съкращения. VI 1 резюме. 1 2 Резюме. 2 3 Въведение. 3 4 Основни положения. 5 4.1 Артериосклероза. 5 4.1.1 Епидемиология. 5 4.1.2 Патогенеза. 5 4.1.3 Ефекти на естрогена върху сърдечно-съдовата система. 7 4.1.3.1 Фармакология, естрогенни рецептори и механизми на действие. 7 4.1.3.2 Хормонозаместителна терапия. 9 4.1.3.3 Хормонозаместителна терапия и сърдечно-съдови заболявания: наблюдателни проучвания. 10 4.1.3.4 Човешки изследвания. 10 4.1.3.5 Кардиопротективни механизми на естрогена. 11 4.1.3.5.1 Артериосклероза и съдова реактивност. 11 4.1.3.5.2 Съдов тонус. 12 4.1.3.5.3 Ефекти върху липидите в кръвта. 13 4.1.3.5.4 Хемостатични ефекти. 14 4.1.3.5.5 Хомоцистеин. 14 4.1.3.5.6 Други ефекти на естрогена. 15 4.2 Характеристики на изофлавоните, естрогенна активност и ефекти върху сърдечно-съдовата система. 16 4.2.1 Определение, химия и разпространение. 16 4.2.2 Естрогенна активност. 18-ти
Съдържание II 4.2.3 Изофлавони и техните ефекти върху сърдечно-съдовата система. 4.2.3.1 Ефекти върху липидите в кръвта. 20 4.2.3.2 Съдова стена и съдова функция. 21 4.2.3.3 Антиоксидантни свойства на изофлавоните. 4.2.3.4 Възпалителни процеси и клетъчна адхезия. 4.2.3.5 Изофлавони, тромбоцитна активност и тромбогенеза. 25 4.3 Неинвазивно измерване на ендотелната функция: ефекти на естрогени, изофлавони и хомоцистеин. 26 4.3.1 Метод на индуцирана от потока вазодилатация. 26 4.3.2 Стероидни хормони и ендотелна функция. 28 4.3.3 Изофлавони и ендотелна функция. 28 4.3.4 Хомоцистеинов рисков фактор за ендотелна дисфункция. 29 4.3.4.1 Взаимодействие между хомоцистеин и естроген и ендотелна функция. 30 4.3.5 ADMA нов сърдечно-съдов рисков фактор. 30 4.4 Цели на настоящата работа. 31 5 Проучване и методи на изследване. 32 5.1 Дизайн на проучването. 32 5.1.1 Набиране на субект и профил на изискванията. 33 5.1.1.1 Информационно събитие. 34 5.1.2 Курс на обучение. 35 5.1.2.1 Влизане. 35 5.1.2.2 Първа намеса. 35 5.1.2.3 Измиване. 35 5.1.2.4 Втора намеса и дипломиране. 36 5.2 Проучете храната и съответствието. 36 5.3 Методи за изследване. 37 5.3.1 Антропометрия. 37 5.3.2 Случайни измервания на кръвното налягане. 38 5.3.3 Кръвни тестове. 38 5.3.4 Измервания на ендотелната функция. 40 5.3.5 Изследвания на урина. 42
Съдържание III 5.3.6 Записване на приема на енергия и хранителни вещества. 44 5.3.7 Статистическа оценка. 44 6 резултата. 46 6.1 Промяна в размера на извадката и общите характеристики. 46 6.2 Съответствие и екскреция на фитоестроген. 47 6.3 Поглъщане на енергия и антропометрични параметри. 6.4 Случайно измерване на кръвното налягане. 51 6.5 Промени в кръвните параметри. 6.6 Ендотелна функция и кръвен поток. 53 6.7 Влияние на състоянието на еквал. 54 6.8 Държавни ефекти. 55 7 Дискусия. 57 7.1 Заключение. 69 8 Библиография. IX 9 Приложение. XXIX благодаря. LXXXII декларация за независимост. LXXXIII автобиография. LXXXIV публикации. LXXXVI
Списък на фигури V СПИСЪК НА ФИГУРИТЕ Фигура 4-1 Опростена илюстрация на патомеханизма на развитието на артериосклероза. 6 Фигура 4-2 Алтернативи на естроген-зависимата модулация на транскрипцията от ER α-er β хомо- и хетеродимери. 8 Фигура 4-3 Механизми на релаксация на гладкомускулните клетки от азотен оксид (NO) и цикличен гуанозин монофосфат (cgmp). 13 Фигура 4-4 Структурно сравнение на естрогени и изофлавони. 16 Фигура 5-1 Дизайн на изследването. 33 Фигура 5-2 Диаметърът на съда на брахиалната артерия се измерва в три момента във времето. 42 Фигура 6-1 Сравнение на абсолютните промени в екскрецията на фитоестроген. 47 Фигура 6-2 Класификация на участниците в изследването (N = 89) по отношение на състоянието на еквол. 49 Фигура 6-3 Сравнение на разпространението на производителите на еквал в зависимост от националността. 49 Фигура 6-4 Промяна в концентрацията на нитрит/нитрат (NOx) в хода на интервенцията. 55 Фигура 7-1 Метаболизъм на хомоцистеин и образуване на ADMA. 64 Фигура 7-2 Потенциални механизми на действие на изофлавон върху метаболизма на азотен оксид. 67 Фигура 7-3 Схематично представяне на механизмите и ефектите от повишаване на хомоцистеина. 68
Списък на съкращенията VII GEN Genistein GLM Смесен линеен модел GLY Glycitein GPx Глутатион пероксидаза GTN-MD Независим от ендотел вазодилатация с нитроглицерин HDL Липопротеини с висока плътност HERS Сърце и естроген/Прогестин Заместваща терапия HRT Хормонална клетъчна заместителна терапия (ICAMprotein 90 HSP протеин HSP 90 протеинова молекула HSP протеин HSP 90 протеинова молекула HSP протеин HSP 90 протеинова молекула протеин HSP 90 протеинова молекула HSP протеин HSP 90 протеинова молекула. 1 IL интерлевкин иноз индуцируем азотен оксид синтаза IP 3 R инозитол трифосфатен рецептор K-Mg-ATPase калий-магнезий зависим адензозин трифосфатаза LDL липопротеин с ниска плътност LH лутеинизиращ хормон L-NA NG -L-аргинин L-NMMA NG -монометил-l-ар (средно артериално налягане) MAPK активирана от митоген протеинкиназа MCP-1 моноцити хемотактичен протеин-1 MLCP миозин фосфатаза от леката верига (миозин фосфатаза от леката верига) MTHFR 5, 10-метилентетрахидрофолат редуктаза MW средна стойност Na натрий NADPH окс никотинамид оксидаза -кВ ядрен фактор-каппа B NOx метаболити на азотен моноксид N размер на пробата ONOO пероксинитрит P ниво на значимост PABA пара-аминобензоена киселина PAHA пара-аминохипуринова киселина PAI-1 плазминогенен активатор-1 PGI простациклин PKG протеин киназа G PLC фосфолипаза C
Списък на съкращенията VIII PRMT PWV RE ROCC ROS SAH SAM SBP SEM SMC SOD Соя + соя- SPI SR TAVM TG thcy TNF TVP UK VCAM-1 VEGF VOCC WHI Протеин аргинин метил трансфераза Скорост на пулсова вълна (английски систолично кръвно налягане стандартна грешка на средната стойност миоцити, гладкомускулни клетки (англ. гладкомускулни клетки) супероксид дисмутаза соев протеин с изофлавони соев протеин след екстракция на изофлавони соев протеин изолат саркоплазматичен ретикулум средна скорост на потока на кръвта (време средна скорост скорост средна растителна некроза клетъчна клетка адхезия адхезия клетка адхезия адхезия клетка адхезия адхезия клетка адхезия клетка адхезия адхезия клетка адхезия клетка адхезия клетка адхезия молекула-1 съдов ендотелен растежен фактор, задвижвани от напрежение калциеви канали Инициатива за женско здраве
Резултати 56 Таблица 6-11 Сравнение на абсолютните разлики в кръвните параметри като функция от националността Националност Разлика NOx [µmol/l] Wo8-Wo0 Разлика ADMA [µmol/l] Wo8-Wo0 Разлика хомоцистеин [µmol/l] Wo8-Wo0 Разлика в плазмата Витамин В-12 [пмол/л] Wo8-Wo0 Разлика в плазмената фолиева киселина [nmol/l] Wo8-Wo0 Средно за Германия -0,43-0,02 0,55 7,89 0,27 SEM 1,31 0,01 0, 19 8,71 0,39 Дания средно -1,67-0,02 0,17-41,37-0,80 SEM 1,78 0,01 0,17 10,33 0,28 Великобритания средно -1,79 -0,01 0,35-12,66-1,36 SEM 1,30 0,01 0,18 10,99 0,57 Обща средна стойност -1,23-0,02 0,37-13,86-0, 57 N = 89 SEM 0,85 0,01 0,11 5,89 0,25
Библиография XXVIII 407. Bloedon LT, Jeffcoat AR, Lopaczynski W, Schell MJ, Black ™, Dix KJ, Thomas BF, Albright C, Busby MG, Crowell JA, Zeisel SH. Безопасност и фармакокинетика на пречистени соеви изофлавони: еднократно приложение при жени в постменопауза. В J Clin Nutr. 2002; 76: 1126-37.
Приложение XXX Мотивационно писмо до бивши тестови субекти Г-жа «Име» «Фамилия» «Адрес» «Пощенски код» «Град» Rehbrücke, 20 януари 2003 г. Уважаема г-жо «Име», Имаме вашия адрес в нашия тестов файл с адреси на бивши участници в изследването от отдела Взето от интервенционни проучвания, заинтересовани от участие в нови проекти. Като част от изследователски проект на Европейския съюз, нашият отдел ще извърши хранително проучване отново в близко бъдеще. Целта на това проучване е да се изследват ефектите от диета, богата на соя, върху сърдечно-съдовата система на жените в постменопауза. Търсим заинтересовани непушачи на възраст между 45 и 70 години, които са имали последната си менструация преди поне 1 година. Ето защо бихме искали да се свържем с вас по телефона през следващите няколко дни. Ако сме предизвикали интереса ви, ще се радваме да ви предоставим допълнителна информация. Ако имате някакви въпроси предварително, г-жа Рейман ще се радва да отговори на всички въпроси, които може да имате на посочения по-горе телефонен номер. Ще се радваме, ако работите с нас. С уважение, д-р Oec. трофей. Corinna Koebnick Dipl. Ern. научна Манджа Рейман
Приложение XXXII ТЕЛЕФОННО ИНТЕРВЮ Дата:// Име. Първо име. Адрес. Пощенски код/град. Телефон: частен/бизнес/Дата на раждане: Непушач: Да Не// Последна менструация:/месец година Хормонална терапия: Да Не Участие от април/2003. Октомври/2003. възможен? Да Не Изпратете план за обществен транспорт? Да Не Върнат въпросник? Да дата.
Приложение LXII Списък на чакащите Г-жа «Име» «Фамилия» «Улица» «Пощенски код» «Град» Bergholz-Rehbrücke, 24 март 2003 Предмет: Резултати от скрининговия изпит Уважаема г-жо «Фамилия», Бихме искали да Ви благодарим за участието в Благодаря ви скринингов преглед. Измерените стойности могат да бъдат намерени прикрепени към писмото. Окончателно решение за участие в проучването може да се вземе само когато са достъпни резултатите от скрининга на всички заинтересовани страни. Тъй като скрининговите прегледи все още не са напълно завършени, молим за малко търпение. Ще Ви уведомим веднага щом процесът на подбор приключи. С най-добри пожелания дипломан Ерн. научна Манджа Рейман
Приложение LXXI Оценка на проверката Г-жа „Име“ „Фамилия“ „Улица“ „Пощенски код“ „Град“ Bergholz-Rehbrücke, 18 ноември 2003 г. Уважаема г-жо „Фамилия“, изпращам Ви вашите кръвни стойности от последния кръвен тест, който взехме за контрол Проверили сте здравословното си състояние отново. Надявам се, че се справяте добре и все още не сте изпитвали симптоми на отнемане от нашите барове. Вече бих искал да ви пожелая хубав първи адвент. Насладете се на предстоящия коледен сезон. Пожелавам ви всичко най-добро до Нова година дипломан Ерн. Знание Манджа Рейман
Приложение LXXIII Назначения за финалната среща Г-жа.
Bergholz-Rehbrücke, 26 октомври 2004 г. Уважаеми участници в проучването, След като се завърнах от моята осеммесечна експедиция на австралийския континент, отново се отдавам изцяло на изследването Isoheart. С удоволствие Ви съобщавам, че почти всички анализи са извършени и резултатите са готови за публикуване. За да ви дам малко представа за последното, бих искал сърдечно да ви поканя на заключителна дискусия в уютна обстановка във вторник, 7 декември 2004 г. от 16:00 часа тук, в Германския институт за хранителни изследвания, къща E (основна сграда). Моля, информирайте ме дали можете да участвате (г-жа Vulprecht тел. 033200-88 669; имейл: [email protected]). В противен случай бих ви изпратил личните ви документи по пощата. Надявам се да ги видя в голям брой и да се радвам да ви видя отново всички. С уважение към дипломан Ерн. научна Манджа Рейман
Приложение LXXIV Изпращане на резултатите от проучването Г-жа «Име» «Фамилия» «Улица» «Пощенски код» «Град» Bergholz-Rehbrücke, 8 декември 2004 г. Уважаема г-жо «Фамилия», Финалната среща на изследването Isoheart се проведе вчера. Тъй като за съжаление не успяхте да участвате, ще ви изпратя вашите лични резултати, както беше договорено. Ако имате някакви въпроси, можете да ми се обадите по всяко време на обичайния ми телефонен номер (вижте по-горе). Бих искал да Ви благодаря още веднъж за участието в проучването. Весела Коледа и щастлива Нова година за вас. С уважение към дипломан Ерн. научна Манджа Рейман
Приложение LXXV Тестове за оценка на скрининг: Лист за оценка 1 Тема № «Prob_Nr» Измерени кръвни параметри Стойност Единица за измерване Нормален обхват жени ASAT «ASAT_Ul» U/l # 31 ALAT (-GT) «ALAT_Ul» U/l # 31 GGT «GGT_UL» U/l 9 -37 Креатинин «Креатинин_мол» µmol/l 53,0-100 Триглицериди «TAG_in_mmoll» mmol/l 0,46 1,60 Обхват на приемане Isoheart 6,5 Обхват на приемане Isoheart 1,7 Глюкоза на гладно «Glucose_in_mmoll» mmol/l 3,61 6, 11 Обхват на приемане Isoheart 11 Хематокрит «Hk _»% 35-45 Левкоцити «Leuko_Gptl» Gpt/l 4.0 9.0 Тромбоцити «Thrombo_Gptl» Gpt/l 140-450 Измерени параметри на урината Стойност Левкоцити «Leukos» Нитрит «Нитрит» pH стойност «Ph» протеин «протеин» глюкоза «глюкоза» кетони «кетони» уробилиноген «уробилиноген» билирубин «билирубин» кръв «Blut_EryHgb» нег. Отрицателно (нормална стойност), поз. Положителен, п. Нормален (нормална стойност), 1. леко увеличен, 2. умерено увеличен, 3. силно увеличен
Приложение LXXVI Скрининг: Лист за оценка 2 Тествано лице № «Prob_Nr» Антропометрия Стойност Единица Височина «Height_in_m» m Тегло на тялото «Тегло_in_kg» кг Обиколка на талията «Обиколка на талията_см» cm Обиколка на тазобедрената става «Обиколка на тазобедрената маса» cm Стойност на кръвното налягане Единица на измерване референтни стойности според СОЗ Hmm mm Сиг.: 120/80 диастола «Diastole_mmHg» mm Hg нормално: 130-139/85 89 граница: 140 149/90-94 тежест 1: 140 159/90-99 тежест 2: 160 179/100-109 тежест 3: 180/110 и по-висок Приемлив диапазон Isoheart: # 160/90 Оценка: Контрол на кръвните параметри след края на всяка интервенционна фаза Предмет № «id» Дата на вземане на кръв: «datum_ba» Измерени кръвни параметри Стойност Единица за измерване Нормален диапазон ASAT «asat2» U/L # 31 ALAT (γ-gt ) «Alat2» U/L # 31 GGT «ggt2» U/L 9-37 креатинин «crea2» µmol/l 53 100 урея «урея2» mmol/l 2,5-7,5 глюкоза «gluc2» mmol/l 3, 61 6.11
Приложение LXXVII Оценка на 3-дневните протоколи за оценка ID Хранителен протокол «ID» 1. 2. 3. 4. Препоръчителен прием 1 на ден 2 Енергия [kcal] «Energy0_kcal» «Energy8_kcal» «Energy16_kcal» «Energy24_kcal» 1800-2300 kcal Въглехидрати [% ] «KH0_» «KH8_» «KH16_» «KH24_» 55-60% 3 протеин [%] «EW0_» «EW8_» «EW16_» «EW24_» 10-15% 3 мазнини [%] «Fat_PCT0» «Fat_PCT8» « Fat_PCT16 »« Fat_PCT24 »65-годишна възраст 10 µg витамин C [mg]« Vit_C_0_mg »« Vit_C_8_mg »« Vit_C_16_mg »« Vit_C_24_mg »100 mg фолиева киселина [µg]« folate0_g »« folate8_g »« фолат8_g »« фолат8_g »« фолат8_g »« фолат16_g » ] «B12_0_g» «B12_8_g» «B12_16_g» «B12_24_g» 3 µg минерали Калций [mg] «Ca0_mg» «Ca8_mg» «Ca16_mg» «Ca24_mg» 1000 mg Магнезий [mg] «Mg0_mg» «Mg8_mg» «Mg8_mg» «Mg8_mg» 300 mg желязо [mg] «Fe0_mg» «Fe8_mg» «Fe16_mg» «Fe24_mg» 10 mg 1 Германско общество за хранене: Референтни стойности за прием на хранителни вещества, Umschau-Verlag 2000 2 Информацията се отнася за жени на възраст над 51 години въз основа на общия енергиен прием 4 към общата мазнина карал
Приложение LXXVIII Определения на избрани параметри за участниците в изследването Определения ИТМ: Измерване на телесното тегло спрямо телесния размер. Е по-добра мярка за затлъстяване, отколкото само телесното тегло. Съотношение талия-ханш: е съотношението талия и ханш. Е мярка за разпределението на телесните мазнини. Рискът от сърдечно-съдови заболявания се увеличава с по-голямо разпределение на мазнините в областта на талията (форма на ябълка). SBP: систолично кръвно налягане Кръвно налягане веднага след изхвърляне на кръвта от сърцето в аортата. DBP: диастолично кръвно налягане Кръвно налягане непосредствено преди следващия кръвен изход. Ящур: показва процентната промяна в диаметъра на съда след увеличаване на притока на кръв. Е мярка за съдовата функция. SAC: системна мярка за артериално съответствие на еластичността на артериите. HDL: добър холестерол, който се транспортира от кръвоносните съдове до черния дроб. LDL: лош холестерол, който се транспортира от черния дроб до кръвоносните съдове. Триглицериди: Липидите в кръвта са мярка за риска от сърдечно-съдови заболявания. Хомоцистеин: рисков фактор за сърдечно-съдови заболявания Фолиева киселина: витамин, който е необходим за разграждането на хомоцистеина
Приложение LXXIX Индивидуална оценка на интервенциите Лични резултати от изследването Isoheart 2003 Prob.No. «ID» - строго поверително - първо интервенционно лечение «лечение1» начална стойност седмица 4 седмица 8 ИТМ «BMI1» «BMI2» «BMI3» съотношение талия-ханш «WHR1» «WHR2» «WHR3» SBP/DBP «SBP1»/« DBP1 »« SBP2 »/« DBP2 »« SBP3 »/« DBP3 »Общ холестерол [mmol/l]« TC1 »« TC2 »« TC3 »LDL [mmol/l]« LDL1 »« LDL2 »« LDL3 »HDL [mmol/l] «HDL1» «HDL2» «HDL3» триглицериди [mmol/l] «TAG1» «TAG2» «TAG3» диаметър на съда за почивка «BDIA1» [mm] SAC [dyn * s/cm-5] «SAC1» «SAC2» хомоцистеин [µm/l] «HCY_1» «HCY_2» фолиева киселина [nmol/l] «FOL_1» «FOL_2» второ интервенционно лечение «лечение2» изходна стойност седмица 4 седмица 8 ИТМ «BMI4» «BMI5» «BMI6» съотношение талия-ханш « WHR4 »« WHR5 »« WHR6 »SBP/DBP« SBP4 »/« DBP4 »« SBP5 »/« DBP5 »« SBP6 »/« DBP6 »Общ холестерол [mmol/l]« TC4 »« TC5 »« TC6 »LDL [mmol/l] «LDL4» «LDL5» «LDL6» HDL [mmol/l] «HDL4» «HDL5» «HDL6» Триглицериди [mmol/l] «TAG4» «TAG5» «TAG6» диаметър на съда за почивка [mm] «BDIA3» SAC [dyn * s/cm-5] «SAC3» «SAC4» хомоцистеин [µm/l] «HCY_3» «HCY_4» фолиева киселина [nmol/l] «FOL_3» «FOL_4» Equolpr продуцент: "Equol_Producer"
Приложение LXXX Окончателен доклад за участниците в изследването Isoheart: Лист 1-2 Доклад за участниците в проучването Isoheart 2003 Ефекти на соевите фитоестрогени върху сърдечно-съдовата система на жени в постменопауза: плацебо-контролирано, рандомизирано, двойно-сляпо, кръстосано интервенционно проучване Автор на дизайна: Manja Reimann Моля, обърнете внимание, че съдържанието на този отчет е строго поверително. Обобщените тук резултати са представени за публикуване в международно признато специализирано списание и поради това може да не бъдат предадени на никой извън изследването, преди да бъде публикувано.