Поліфеноли кави надають гіпохолестеринемічну дію на даніо, яка харчується дієтою з високим вмістом холестерину
Анотація
Передумови
Гіперхолестеринемія є важливим фактором ризику розвитку ішемічної хвороби серця. Деякі дієтичні поліфеноли, такі як поліфеноли кави (CPP), знижують рівень холестерину. Механізм цього ефекту зниження рівня холестерину до кінця не вивчений, хоча, як повідомляється, 5-CQA, головний компонент CPP, інгібує біосинтез холестерину. Тут ми досліджували механізм зниження холестерину ефекту СРР на основі експресії генів, пов’язаної з метаболізмом холестерину в печінці. Ми також досліджували вплив CPP на накопичення ліпідів у судинах у даніо з підвищеною холестериновою дієтою, спричиненою гіперхолестеринемією.
Методи
Протягом 14 тижнів дорослих даніо отримували контрольну дієту, дієту з високим вмістом холестерину або останню дієту, доповнену CPP. Щоб виміряти ступінь накопичення ліпідів у судинах, протягом 10 днів личинок даніо (які є оптично прозорими) годували цими ж дієтами з додаванням флуоресцентного ефіру холестерилу.
Результати
У дорослих даніо, додавання CPP до дієти з високим вмістом холестерину суттєво пригнічувало збільшення рівня холестерину в плазмі та печінці, яке спостерігалося при вживанні рибою тієї ж дієти, у якій бракувало CPP. Рівні транскрипції генів печінки hmgcra (кодує 3-гідрокси-3-метилглутарил-кофермент А-редуктазу А, фермент, що обмежує швидкість, у біосинтезі холестерину) та mtp (що кодує мікросомальний білок, що переносить тригліцериди, білок, що переносить ліпіди, необхідний для збирання та секреції ліпопротеїдів), були значно нижчими у риб, що годувались CPP-вмісною дієтою, ніж у риб, які харчувались без дієти з високим вмістом холестерину. На відміну від рівня експресії гена печінки cyp7a1a (кодуючи поліпептид 1a цитохрому P450 підродини A сімейства 7, фермент, що обмежує швидкість, для біосинтезу жовчних кислот) суттєво збільшився після споживання дієти, що містить CPP. У личинових риб накопичення флуоресцентно міченого холестерину в каудальній артерії значно зменшилося на дієті, що містить CPP.
Висновки
Прийом CPP пригнічував накопичення холестерину в плазмі, печінці та судинній системі даніо. Зниження регуляції синтезу холестерину та ліпопротеїнів та регуляція синтезу жовчних кислот у печінці можуть бути основними основними механізмами, за допомогою яких CPP здійснюють свої гіпохолестеринемічні ефекти. Прийом СРР може допомогти запобігти гіперхолестеринемії у людей та керувати нею, і подальші дослідження за цим напрямком із використанням різних рівнів дози СРП є необхідними.
Передумови
Серцево-судинні захворювання є основною причиною захворюваності та смертності у всьому світі. Гіперхолестеринемія викликає атеросклероз і є основним фактором ризику розвитку серцево-судинних захворювань. Кілька епідеміологічних досліджень чітко показали, що підвищений рівень холестерину в плазмі крові - особливо холестерину ліпопротеїдів низької щільності (ЛПНЩ) - пов'язаний з розвитком серцево-судинних захворювань [1, 2]. Важливо, що гіперхолестеринемія є фактором ризику, що піддається зміні. Зміни способу життя та вживання в їжу різних харчових сполук - таких як зелений чай, рослинні стерини та соєві білки - можуть зменшити гіперхолестеринемію [3].
У всьому світі кава є одним із найпоширеніших напоїв і є надзвичайно багатим джерелом біологічно активних поліфенолів [4]. Препарати кавового поліфенолу (CPP) багаті на кофеїлхінові кислоти (CQA), ферулоїлхінові кислоти (FQA) та дикафеоїлхінінові кислоти (diCQA). Фізіологічна діяльність CPPs включає дозозалежне зниження артеріального тиску, поліпшення функції ендотелію та придушення накопичення жиру в організмі, спричиненого дієтою, та гіперглікемії після їжі [5–10]. Нещодавно повідомлялося про зниження рівня холестерину на CPPs та 5-CQA (хлорогенова кислота) [9, 11–14]. Однак про механізм дії цих речовин повідомляється небагато: повідомляється лише про те, що 5-CQA пригнічує біосинтез холестерину [11, 14]. Жоден з можливих ефектів CPP на накопичення ліпідів у судинах - важливий ранній етап атерогенезу - не вивчався.
Даніо (Даніо реріо) органи і тканини як за будовою, так і за функцією подібні до людських. Отже, даніо все частіше використовується як модель захворювання людей, оскільки (а) риба легко піддається генетичним маніпуляціям; (b) він легко розмножується в неволі; та (c) експериментальні колонії можуть недорого утримуватися [15]. Крім того, кілька досліджень виявили, що даніо є чудовою моделлю ліпідного обміну хребетних [16, 17]. Столєтов та ін. [18] показали, що даніо, що годували дієту з високим вмістом холестерину, розвинув гіперхолестеринемію, виявив надзвичайну здатність окислювати ліпопротеїни та накопичені судинні ліпіди. Вони дійшли висновку, що даніо є підходящою моделлю для вивчення патологічних подій, важливих на ранніх стадіях атерогенезу.
Тут ми досліджували наслідки прийому CPP всередину даніо, наданих гіперхолестеринемічним споживанням дієти з високим вмістом холестерину. Ми вимірювали рівні холестерину в плазмі та печінці, рівні експресії генів печінки, що беруть участь у метаболізмі холестерину, і ступінь накопичення ліпідів у судинах. Ми порівняли дані тестових і контрольних рибних когорт.
Методи
Підготовка CPP
CPP готували екстракцією гарячою водою із смажених кавових зерен, а склад CPP визначали за допомогою ВЕРХ-аналізу екстракту [9]. Загальний вміст поліфенолу в препараті CPP становив 77,1% (мас./Мас.). Окремі поліфенольні композиції складали (всі мас.): 7,7% 3-CQA; 15,5% 4-CQA; 31,9% 5-CQA; 7,6% 3- FQA; 5,6% 4-FQA; 8,5% 5-FQA; 9,0% 3,4-diCQA; 8,9% 3,5-diCQA; і 5,3% 4,5-діККА. Порошок CPP не містив кофеїну.
Тварини
Дорослих даніо придбали у місцевого постачальника домашніх тварин (Meito Suien Co., Ltd., Remix, Нагоя, Японія). Всю рибу вирощували та підтримували при циклі 14: 10 год світло: темно при 28 ° C, а якість води підтримували, як описано в Книга риб-даніо[19]. З усією рибою поводились суворо відповідно до Керівних принципів Комітету з догляду за тваринами корпорації Kao, Книга риб-даніо, та Посібник з догляду та використання лабораторних тварин (8-е видання) [20].
Дієти
Контрольна дієта містила 75% (мас./Мас.) Стандартної чау-риби-даніо (Otohime B2; Marubeni Nisshin Feed Co. Ltd., Токіо, Японія) і 25% (мас./Мас.) Глютену (Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Osaka, Японія). Дієта з високим вмістом холестерину була контрольною дієтою з додаванням 4% (мас./Мас.) Холестерину (Wako Pure Chemical Industries). “Дієта CPP” була контрольною дієтою з додаванням як 4% (мас. /%) Холестерину, так і 5% (мас./Мас.) CPP. Для вимірювання вмісту холестерину в чау Otohime B2 ліпіди екстрагували за допомогою звичайного методу Фольча [21]. Вміст холестерину в контрольній дієті до додавання холестерину становив 0,4% (мас./Мас.).