FLOW-MEDIATED DILATATION IS IMPAIRED BY A HIGH-SATURATED FAT DIET BUT NOT BY A HIGH-CARBOHYDRATE DIET

Jennifer B. Keogh; Jessica A. Grieger, Manny Noakes, Peter M. Clifton
Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2005;25:1274-1279

ABSTRACT:
OBJECTIVE: It is unknown whether a low-fat diet, which may elevate triglycerides and lower high-density lipoprotein (HDL) cholesterol, harms the endothelium. Our aim was to determine whether a low-fat, high-carbohydrate (CARB) diet impaired endothelial vasodilation compared with high saturated fat (SFA), monounsaturated fat (MUFA), or polyunsaturated fat (PUFA) diets.
METHODS AND RESULTS: Forty healthy subjects were randomly crossed over to 4, 3-week isocaloric diets high in PUFA, MUFA, or SFA, containing at least 25 g of the relevant fat or a low-fat, CARB, high-glycemic load diet. Flow-mediated dilatation (FMD), fasting blood lipids, high sensitivity C-reactive protein, plasma intercellular, and vascular adhesion molecules plasma E- and P-selectin were measured after each intervention. SFA impaired FMD compared with all other diets (5.41+/-2.45% versus 10.80+/-3.69%; P=0.01). FMD did not change on CARB relative to MUFA or PUFA, despite 23% to 39% rises in triglyceride and 10% to 15% falls in HDL cholesterol. P-selectin was highest after SFA (121+/-52.7 ng/mL) versus MUFA (98+/-44.5 ng/mL; P=0.001) and PUFA (96+/-36.4 ng/mL; P=0.001).
CONCLUSIONS: High SFA caused deterioration in FMD compared with high PUFA, MUFA, or CARB diets. Inflammatory responses may also be increased on this diet.

COMMENTO:
Molti studi di tipo epidemiologico mettono in evidenza come l'adozione di un corretto stile di vita ed in modo particolare come un'adeguata alimentazione possa influenzare in maniera favorevole la probabilità d'incorrere in eventi cardiovascolari, migliorando in primo luogo la funzionalità endoteliale, il cui deterioramento rappresenta uno dei primi eventi nella patogenesi dell'aterosclerosi. L'approccio preventivo risulta essere, quindi, una necessità per incidere in modo radicale sulla mortalità e morbilità per malattie cardiovascolari.

La nostra dieta è nel complesso ricca di alimenti naturali, tuttavia l'adeguarsi a mode alimentari di altri paesi ha portato ad un aumento del consumo di cibi ricchi in colesterolo e grassi animali riducendo al contrario la quantità di fibre, frutta e verdura. Si tratta pertanto di riprendere le tradizioni culturali e riavvicinarsi al modello di dieta mediterranea.

I dati in letteratura indicano come una dieta ricca di grassi solidi (trigliceridi, ricchi di acidi grassi saturi ed acidi grassi trans) porti ad un aumento della colesterolemia totale e LDL . Quest'ultime andando incontro a modificazioni ossidative, sono in grado di spiegare l'origine, la progressione e le complicazioni delle lesioni aterosclerotiche nonché le alterazioni del tono vascolare.
Il consumo di MUFA non influenza i valori lipemici in termini di colesterolo totale ed LDL, ma dimostra un effetto lievemente positivo sulle HDL, aumentandole. Risultati più eclatanti si possono osservare incrementando il consumo di PUFA, dimostratosi in grado di ridurre maggiormente la colesterolemia in particolar modo legata alle LDL.

Alla luce di queste considerazioni risulta importante prestare attenzione al tipo di grassi alimentari che vengono consumati. E' necessario ridurre il consumo di acidi grassi saturi senza dimenticare gli acidi grassi trans (grassi vegetali idrogenati) non presenti nel mondo vegetale, dove è possibile trovarli solo in conformazione cis. I trans vengono prodotti durante la saturazione catalitica degli oli necessaria per la solidificazione di questi ed ottenere così grassi solidi. Gli acidi grassi trans, svolgono gli stessi effetti degli acidi grassi saturi, aumentando i valori di colesterolo totale ed LDL e riducendo il rapporto LDL/HDL.

Il concetto di equilibrio nutrizionale racchiude in sé diversi aspetti, non è giusto pertanto visualizzare tutte le attenzioni sugli acidi grassi. Una nota di merito deve essere rivolta ai carboidrati, indiscutibile fonte energetica.
Indubbiamente l'amido è la fonte glucidica più importante nella nostra dieta, essendo esso contenuto in alimenti quali: pane, pasta, riso, patate. E' noto che i glucidi svolgono un'azione di risparmio nei confronti delle proteine, quindi una dieta povera o priva di tali sostanze provoca alterazioni metaboliche quali un aumento dei corpi chetonici e sbilancio idro-elettrolitico. I carboidrati svolgono anche un ruolo di sostanze strutturali negli acidi nucleici e nei glicolipidi del tessuto nervoso.

Una delle principali vie metaboliche che riguardano il glucosio è l'ossidazione del piruvato dell'acetilCoA, tappa mitocondriale utile all'ingesso dei prodotti della glicolisi nel ciclo di Krebs, punto finale per l'ossidazione di carboidrati e lipidi. La reazione irreversibile rappresenta la connessione fra metabolismo glucidico e lipidico e, quando in eccesso non viene più utilizzato e scopo energetico ma bensì per la sintesi di acidi grassi, colesterolo e corpi chetonici.
L'effetto di vari interventi alimentari sulla funzione endoteliale è ben documentato in letteratura, soprattutto con studi in acuto: se il consumo di uova sembra non alterare la funzionalità endoteliale a breve termine, in bambini ipercolesterolemici il consumo di DHA, pur provocando un aumento dei livelli di lipidi, si accompagna all'aumento di FMD. Probabilmente questo effetto è legato all'aumento delle HDL.

Una dieta ricca di ac.grassi saturi (sia animali che per idrogenazione di oli vegetali) provoca disfunzione endoteliale (e riduzione delle HDL) rispetto a PUFA, MUFA o carboidrati: i soggetti con basse HDL aumentano i trigliceridi con la dieta ricca di carboidrati, ma ciò non ha impatto sulla FMD.
Sostituendo il 10% dei saturi con acidi grassi trans diminuiscono sia le HDL sia FMD. Invece la sostituzione dei monoinsaturi con carboidrati, pur diminuendo le HDL, non altera FMD. Gli effetti degli acidi grassi trans o dei saturi nella fase postprandiale non sono noti: è dimostrato comunque che nella fase postprandiale si ha una diminuzione della funzione endoteliale, a causa dell'accumulo in acuto dei remnants delle lipoproteine.

Il lavoro riporta anche dati relativi a markers infiammatori, ICAM, VCAM, P e E selectina e PCR: interessante è l'osservazione che solo la P selectina aumenti con la dieta ricca di saturi e che sia negativamente correlata ai livelli di HDL. La FMD non risulta correlata ad alcun parametro infiammatorio, né ad alcuna variazione lipidica: sarebbe interessante valutare se il cambiamento della dieta possa aver provocato variazioni nello stato ossidativo dei lipidi; sicuramente la dieta ricca in saturi, aumentando il colesterolo LDL, provoca l'aumento di Ox-LDL.

L'alterazione della risposta vasodilatatoria all'iperemia, risposta endotelio-mediata è dovuta alla liberazione di NO, precede le manifestazioni cliniche di patologie a livello cardiovascolare. Molti studi dimostrano un'associazione tra disfunzione endoteliale e livelli lipidici, proteine di adesione, particelle ricche in trigliceridi nella fase postprandiale, PCR, Ox-LDL. L'enzima NO-sintasi endoteliale è responsabile della produzione di NO, la molecola con effetto rilassante della muscolatura liscia vasale. Questo enzima sembra essere modulato anche dai lipidi: recentemente è stato dimostrato che l'ipercolesterolemia promuove la liberazione intracellulare di caveolina, una proteina eNOS-inibitoria.

L'apporto dietetico di acidi grassi risulta essere importante: poco è noto sull'effetto di modificazioni dietetiche sulla composizione delle membrane ma per esempio si sa che la lisofosfatidilcolina trasferita dalle ox-LDL alle cellule endoteliali ne causa disfunzione.
In conclusione, le abitudini alimentari ed in particolare l'adozione delle dieta mediterranea, con basso apporto di acidi grassi saturi rispetto ai carboidrati, si dimostra ancora una volta fondamentale nel mantenimento della funzionalità endoteliale, alla base della prevenzione delle complicanze cardiovascolari.


Laura Redaelli e Sara Raselli, Centro Aterosclerosi, Ospedale Bassini, Università degli Studi di Milano