Вплив дієти з високим вмістом білка на розвиток серцевої недостатності у відповідь на перевантаження тиском
Рожеріо Ф. Рібейро, молодший
1 Відділ кардіології, Медичний факультет, Університет штату Меріленд, Балтимор, США, США
2 Відділ фізіологічних наук, Федеральний університет Еспіріто-Санту, Віторія, ES, Бразилія
Ерінне Р. Дабковський
1 Відділ кардіології, Медичний факультет, Університет штату Меріленд, Балтимор, США, США
Келлі А. О’Коннелл
1 Відділ кардіології, Медичний факультет, Університет штату Меріленд, Балтимор, США, США
Веньхун Сю
1 Відділ кардіології, Медичний факультет, Університет штату Меріленд, Балтимор, США, США
Тетяна де Фатіма Гальвао
1 Відділ кардіології, Медичний факультет, Університет штату Меріленд, Балтимор, США, США
3 відділення інтенсивної терапії, лікарня Ізраїліта Альберт Ейнштейн, Сан-Паулу, Бразилія
Пітер А. Хекер
1 Відділ кардіології, Медичний факультет, Університет штату Меріленд, Балтимор, США, США
Кадамбарі Ч. Шекар
1 Відділ кардіології, Медичний факультет, Університет штату Меріленд, Балтимор, США, США
Іваніта Стефанон
2 Відділ фізіологічних наук, Федеральний університет Еспіріту-Санту, Віторія, ES, Бразилія
Вільям С. Стенлі
1 Відділ кардіології, Медичний факультет, Університет штату Меріленд, Балтимор, США, США
4 Дисципліна фізіології, Університет Сіднея, Сідней, Австралія
Пов’язані дані
Анотація
Вступ
Серцева недостатність є основною проблемою охорони здоров'я в промислово розвиненому світі, і, незважаючи на агресивне лікування сучасними фармакотерапіями, прогноз для цих пацієнтів залишається поганим. Нещодавно було висловлено припущення, що кількість та склад дієтичних макроелементів можуть впливати на симптоми та результати у пацієнтів із серцевою недостатністю (Chess & Stanley, 2008; Kalantar-Zadeh et al., 2008; Ershow & Costello, 2006). Зокрема, припускають, що дієта з високим вмістом білка може бути корисною на запущених стадіях серцевої недостатності. Поточні вказівки щодо лікування серцевої недостатності не містять рекомендацій щодо споживання білків, жирів та вуглеводів (Lindenfeld et al., 2010; Dickstein et al., 2008). На запущених стадіях серцевої недостатності у пацієнтів часто спостерігається поступова втрата м’язової та жирової маси, що називається «серцева кахексія», що є потужним предиктором погіршення серцевої недостатності та поганого клінічного результату (Anker et al., 2003). Було запропоновано, що збільшення кількості білка та/або загального споживання енергії пацієнтами з інкахексичною серцевою недостатністю може запобігти або повернути кахексію назад, але це ще остаточно встановлено (Rozentryt et al., 2010; Aquilani et al., 2008).
Методи
Експериментальний дизайн
Експерименти проводились відповідно до Керівництва з догляду та використання лабораторних тварин (публікація NIH 85-23) та були схвалені Інституційним комітетом з догляду та використання тварин при Університеті Меріленда. Було проведено два експериментальних протоколи, і в обох протоколах дієтичне лікування було розпочато через три дні після операції. У Протоколі 1 оцінювали вплив споживання білка (18% або 30% споживання енергії як білка) на масу лівого шлуночка, розмір камери, скорочувальну функцію та фізіологію мітохондрій. Протокол 1 являв собою схему 2 на 2, що порівнювала фіктивну хірургію звуження аорти та нормальну білкову або високобілкову дієту. Дієтичне лікування було розпочато через три дні після фіктивного хірургічного втручання або операції на звуженні аорти до індукованої серцевої недостатності та тривало протягом 14 тижнів. На момент призначення дієти розмір груп становив 15 та 20 для груп підробленої та серцевої недостатності, відповідно, для тварин, які отримували 18% енергії, споживаної у вигляді білка, та 14 та 20 для тварин, що не працювали та серцевої недостатності, з 30% білка.
У Протоколі 2 ми оцінили ефекти більш тривалого дієтичного лікування (22 тижні), щоб забезпечити розвиток більш прогресивної недостатності. Протокол 2 мав одну фіктивну групу, яку годували 18% білковою дієтою, а дві групи з серцевою недостатністю годували 18% або 30% білка. На момент призначення дієти розмір групи становив 16 для фіктивної групи та 32 та 20 для серцево-судинних тварин, яких годували 18% або 30% білка відповідно.
Хірургія поперечного звуження аорти
Серцева недостатність була індукована звуженням поперечної аорти хірургічно імплантованим танталовим затиском. Самців щурів Спрег-Доулі (7-8 тижнів, 70-100 г, Харлан, Індіанаполіс, Індонезія) знеболювали ізофлураном (5%), інтубували та провітрювали механічно 1,5-2,5% ізофлурану в кисні для ефекту. Виконано часткову серединну стернотомію та проведено резекцію тимусу. Після розсічення дуги аорти на аорту між брахіоцефальним стовбуром і лівою загальною сонною артерією, як було докладно описано раніше, був поміщений танталовий затиск (затиск для гемостазу внутрішнього діаметру 0,50 мм), як описано раніше (Zaha et al., 2003). Зіставлені за віком Шам-оперовані тварини проходили ту саму процедуру без накладання кліпу.
Дієти
Обидві дієти були виготовлені на замовлення з використанням очищених інгредієнтів (Research Diets, Нью-Брансвік, Нью-Джерсі, США), і обидва вони містили 14% енергії з жиру (свинячого жиру та соєвої олії) і не мали цукру (таблиця 1). Стандартна нормальна білкова дієта містила 18% загальної енергії з білка (казеїн + L-цистин) і 68% з вуглеводів у вигляді мальтодекстрину та кукурудзяного крохмалю. Дієта з високим вмістом білка мала 30% загальної енергії з білка і 56% з вуглеводів. Дієти відповідали вмісту вітамінів, мінералів та целюлози (табл. 1).