T.C.
HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
HİPERKOLESTEROLEMİLİ BİREYLERDE İŞLEVSEL YOĞURT TÜKETİMİNİN SERUM LİPİD PROFİLİ ÜZERİNE ETKİSİ
Uzm. Dyt. Mehmet FİSUNOĞLU
Beslenme ve Diyetetik Programı DOKTORA TEZİ
ANKARA 2014
T.C.
HACETTEPE ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
HİPERKOLESTEROLEMİLİ BİREYLERDE İŞLEVSEL YOĞURT TÜKETİMİNİN SERUM LİPİD PROFİLİ ÜZERİNE ETKİSİ
Uzm. Dyt. Mehmet FİSUNOĞLU
Beslenme ve Diyetetik Programı DOKTORA TEZİ
TEZ DANIŞMANI Prof. Dr. H. Tanju BESLER
ANKARA 2014
TEŞEKKÜR
Gerek bu tez çalışmasının planlanması, yürütülmesi ve değerlendirilmesinde yoğun çaba harcayan, gerekse akademik hayatımın başından itibaren danışmanlığın ötesinde bilgi ve tecrübeleri ile akıl hocam olan Prof. Dr. H. Tanju BESLER’e
Verilerin toplanması, düzenlenmesi ve değerlendirilmesinde yönlendirenmeleriyle yardımcı olan Doç. Dr. Zehra BÜYÜKTUNCER DEMİREL’e
Çalışma grubunun oluşturulması için hasta yönlendiren ve tarama sürecinde yardımcı olan Hacettepe Üniversitesi Hastanesi Dahiliye Bölümü çalışanları ve Prof. Dr.
Gülay SAİN GÜVEN ve Prof. Dr. Serhat ÜNAL’a
Tez döneminde yanımda bulunan ve yardımcı olan Hacettepe Üniversitesi BESLENME ve DİYETETİK BÖLÜMÜ AKADEMİK ve İDARİ PERSONELİNE Her zaman yanımda olan, destekleyen ve genişleyen AİLEME
En derin teşekkürlerimi sunarım.
Mehmet FİSUNOĞLU
ÖZET
Fisunoğlu M, Hiperkolesterolemili bireylerde işlevsel yoğurt tüketiminin serum lipid profili üzerine etkisi, Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Entitüsü, Beslenme ve Diyetetik Programı, Doktora Tezi, Ankara, 2014. Kardiyovasküler hastalıklar (KVH) ve KVH’lara bağlı ölümler gerek ülkemizde gerekse dünyadaki en önemli hastalık ve ölüm nedenleridir. Serum düşük yoğunluklu lipoprotein (LDL) kolesterol düzeyindeki artış ile KVH risklerinin ve kardivasküler olayların arttığı bilinmektedir. Serum LDL düzeyinin azaltılması ve kontrol altında tutulmasında diyet, yaşam tarzı değişikliği ve ilaç kullanımı gibi seçeneklere ek olarak, günümüz teknolojileri ile bu sorunların çözümünde yenilikçi yaklaşımlar geliştirilmiştir.
Kolesterol benzeri yapılar olan, serum total ve LDL kolesterol düzeyini azaltmada ve kontrol altında tutmada etkin olduğu bilinen bitki stanollerinin eklendiği besinlerin kullanımı bu seçeneklerden birisidir. Bu bilgiler ışığında başlayan çalışmada; orta düzeyde hiperlipidemi tanısı konan kişilerin, yaşam tarzı ve beslenme alışkanlıklarında herhangi bir değişiklik yapmadan, 4 hafta boyunca, 2 g/ gün bitkisel stanol içeren yoğurdu öğle veya akşam yemekleri ile birlikte düzenli tüketmelerinin serum lipit profiline yapacağı etkinin incelenmesi hedeflenmiştir. 70 kişi üzerinde, placebo kontrollü, randomize, çift körlü, paralel devam eden iki grup şeklinde dizayn edilen çalışma süresince katılımcılar 5 kontrolden geçirilmiştir. Bireylerin beslenme durumlarını takip etmek için çalışma başında ve sonunda “3 Günlük Besin Tüketim”
kayıtları ile çalışma sırasında 2 defa “Bir Günlük” besin tüketim kayıtları ve her görüşmede vücut analizleri ile antropometrik ölçümleri alınmıştır. Çalışma sonunda bitkisel stanollü yoğurdu tüketen kişilerin serum total, LDL ve non- yüksek yoğunluklu lipoprotein (non-HDL) kolesterol düzeyinde sırasıyla; % 3.9, % 4.25 ve
% 4.23 azalma gerçekleştiği saptanırken, kontrol grubu bireylerin serum lipid profilinin değişmediği belirlenmiştir. Buna ek olarak bireylerin Apo B ve Lp [a]
düzeylerinin de bir miktar azaldığı, Apo B1 ve HDL seviyelerinin değişmediği saptanmıştır. Bireylerin beslenme alışkanlıklarında küçük değişiklikler olsa da antropometrik ölçüleri ve vücut analizleri değişmemiştir. Çalışma sonunda; günde 2 g bitkisel stanol içeren yoğurt tüketiminin orta düzey hiperlipidemili bireylerde total kolesterolü önemli oranda düşürdüğü sonucuna ulaşılmıştır.
Anahtar Kelimeler: Fonksiyonel besinler, Bitkisel stanoller, kolesterol, KVH
ABSTRACT
Fisunoğlu M, Cholesterol Lowering Efficacy of Plant Stanol Ester Yogurt in Hypercholesterolemic Patients, Hacettepe University, Health Sciences Institute, Nutrition and Dietetics Programme, PhD Thesis, Ankara, 2014. Cardiovascular diseases (CVD) and CVD-related deaths are the most common causes of deaths and chronic diseases not only in Turkey, but also in the rest of the world. It has been long known that serum LDL cholesterol level is highly correlated with cardiovascular events and CVD risks. Several treatment strategies, such as dietary adjustments, lifestyle changes and medication use are developed to reduce and/ or to keep serum LDL levels under control. In addition to these approaches, technological advancements have created more innovative solutions. Adding plant stanols, which are structurally similar to cholesterol and are well known with their serum total and LDL cholesterol reducing effects, into foods is one of these options. Based on this information, serum total and LDL cholesterol lowering efficacy of 2 g/day plant stanol containing yogurt has been studied through a time span of 4 weeks on 70 mild to moderate hypercholesterolemia diagnosed patients. The study was designed in two parallel arms with randomized, placebo-controlled, double blind groups. Patients, who completed 5 visits during the study, were advised to consume yogurt regularly in lunch or dinner without changing their lifestyle or nutrition habits. In order to follow nutritional status of patients, “3-Day Food Records” were taken at the beginning and end of the study. Additionally “24-hours Food Consumption” records were taken twice during the visits. Furthermore, body composition analysis and anthropometric measurements were recorded in each visit. At the end of the study, patients who consumed plant stanol-added yogurt had lowered serum total, LDL and non-HDL cholesterol levels respectively by 3.9%, 4.25% and 4.23%. However, no significant change occurred in the control group. In addition to these, a decreasing trend in serum Apo B and Lp [a] levels, and an increasing trend in Apo B1 and HDL are found in the patients who consumed plant stanols-added yogurt. Despite some minor dietary changes were detected in the patients, body composition analysis and anthropometric measurements remained the same. In conclusion, plant stanol-added yogurt significantly lowers serum total cholesterol levels in patients with mild to moderate hypercholesterolemia without changing their lifestyle or nutrition habits.
Keywords: Functional Foods, Plant Stanols, Serum Cholesterol, CVD
İÇİNDEKİLER
Sayfa
İÇ KAPAK SAYFASI
ONAY SAYFASI iii
TEŞEKKÜR iv
ÖZET v
ABSTRACT vi
İÇİNDEKİLER vii
SİMGELER VE KISALTMALAR DİZİNİ x
ŞEKİLLER DİZİNİ xii
TABLOLAR DİZİNİ xiii
1. GİRİŞ 1
1.1. Kuramsal Yaklaşımlar 1
1.2. Amaç ve Varsayımlar 2
2. GENEL BİLGİLER 3
2.1. Bitkisel Steroller ve Stanoller 3 2.2. Bitkisel Steroller ve Stanoller Tarihçesi 4 2.3. Bitkisel Sterol ve Stanollerin Diyetle Tüketim Miktarı 5 2.4. Fonksiyonel Besin olarak Bitkisel Sterol ve Stanoller 13 2.5. Kolesterol, Bitkisel Sterol ve Stanoller Emilimi ve Metabolizması 14
2.5.1.Kolesterol Biyosentezi 15
2.5.2. Kolesterolün Geri Taşınması 21
2.5.3. Bitkisel Sterol ve Stanollerin Emilimi ve Metabolizması 24 2.6. Bitkisel Sterol ve Stanol Kardiyovasküler Hastalık İlişkisi 27
2.6.1. Yükselmiş LDL Kolesterol 28
2.6.2. Dislipidemi 29
2.6.3. Hipertrigliseritemi 30
2.6.4. Düşük HDL Kolesterol Düzeyi 30
2.6.5. Sitosterolemia ve KVH 31
2.7. Bitkisel Sterol ve Stanol Kardiyovasküler Diğer Hastalıkla İlişkisi 32
2.7.1. Kanser 32
2.7.2. Yağda Çözünen Besin Öğelerinin Emilimi 34
2.7.3. İnflamasyon ve İmmun Sistem 36
2.7.4. Vücut Ağırlığı 37
2.7.5. Diğer Hastalıklar 39
3. GEREÇ VE YÖNTEM 40
3.1.Araştırma Yeri, Zamanı ve Örneklem 40
3.2.Araştırma Genel Planı 41
3.2.1. Örneklem Seçimi 45
3.2.2. Araştırma Yoğurtları 46
3.2.3. Körleme 48
3.2.4. Randomizasyon 48
3.2.5. Çalışma Numarası 48
3.2.6. Kan Örnekleri 49
3.3. Analizler 49
3.3.1. Biyokimyasal Analizler 49
3.3.2. Antropometrik Ölçümler 49
3.3.3. Besin Tüketimi Analizi 50
3.4. Verilerin İstatistiksel Değerlendirmesi 50
4. BULGULAR 52
4.1. Tanımlayıcı İstatistikler 52
4.2. Tarama Dönemi Biyokimya ve Antropometri Değerleri 54 4.3. Çalışma Başı Beslenme ve Antropometri Düzeyleri 55 4.4. Bitkisel Stanol Esteri Kullanımının Serum Kolesterol ve
Lipoprotein Düzeylerine Etkisi 61
4.5. Bitkisel Stanol Esteri Kullanımının Besin Tüketimi ve
Antropometrik Göstergelere Etkisi 63
5. TARTIŞMA 68
5.1. Tamamlayıcı İstatistiklerin Değerlendirilmesi 68 5.2. Bitkisel Sterol ve Stanollerin Kolesterol Düşürücü Etkileri 68 5.3. Bitkisel Sterol ve Stanollerin Trigliserit ve LDL Harici
Lipoproteinlerle İlişkisi 77
6. SONUÇ ve ÖNERİLER 84
7. KAYNAKLAR 86
EKLER
EK 1:Etik Kurul İzni 106
EK 2: Çalışma Anketi 107
EK 3: Çalışma Defteri Örneği 110
EK 4: Çalışma süresince serum lipid prolifili ve CRP sonuçları 139 EK 5: Çalışma süresince vücut analizi ve antropometrik ölçüm
Sonuçları 140
EK 6: Çalışma süresince serum lipid prolifili ve CRP sonuçları 141
SİMGELER VE KISALTMALAR
ABC G5/G8 ATP- Binding Cassette Sub-Family G Member 5/ 8 ABD Amerika Birleşik Devletleri
ACAT-2 Asetil Co-A Kolesterol Asiltransferaz 2
ALP Alkalin Fosfataz
ALT Alanin Transaminaz
Apo Apolipoprotein
AST Aspartat Transaminaz
BKI Beden Kütle İndeksi
BMH Bazal Metabolik Hız
CD36 Cluster of Differentiation 36 CETP Kolesterol Ester Transfer Proteini CHO Karbonhidrat
CRP C- Reaktif Protein
CYP7A1 Kolesterol 7 alfa hidroksilaz
DAPP Disodyum Askorbil Fitostanol Fosfat
DHA Docosahexaenoic acid
DSÖ Dünya Sağlık Örgütü
EFSA Avrupa Besin Güvenliği Otoritesi
EL Endotel Lipaz
EPA Eicosapentaenoic acid
EPIC Avrupa Prospektif Kanser ve Beslenme Araştırması FATP Fatty Acid Binding Protein
FDA Besin İlaç Dairesi
GGT Gama Glutamil Transpeptidaz
HDL Yüksek Yoğunluklu Lipoprotein
HL Hepatik Lipaz
HMG CoA 3 Hidroksil 3 metilglutaril CoA Redüktaz hs-CRP Yüksek Hassasiyetli C- Reaktif Protein
IDL Orta Düzeyli Lipoprotein
IL-6 Interlökin 6
KAH Koroner Arter Hastalığı KVH Kardiyovasküler Hastalıklar LASA Amsterdam Yaşlılık Çalışması LCAT Lesitin- Kolesterol AsilTransferaz LDL Düşük Yoğunluklu Lipoprotein
LDLR Düşük Yoğunluklu Lipoprotein Reseptörü
Lp [a] Lipoprotein a
LPL Lipoprotein Lipaz
LPR Lipoprotein Receptör Related Protein LXR Karaciğer X Reseptör
MTP Mikrosomal Triacilgliserol Transfer Proteini MUFA Tekli Doymamış Yağ Asidi
NCEP ATP Amerikan Kalp Vakfı Ulusal Kolesterol Eğitim Programı
NPC1L1 Niemann-Pick C1 Like 1
PAL Fiziksel Aktivite Düzeyi
PLTP Fosfolipid Transfer Proteini
PPAR Peroxisome Proliferator Activated Reseptör
PUFA Çoklu Doymamış Yağ Asidi
RCT Reverse Kolesterol Taşınması
SFA Doymuş Yağ Asidi
SR- BI Scavenger Receptör Class B Tip-I
SREBP2 Sterol Regüle Edici Element Bağlayıcı Protein 2 ŞM Şilomikron
TİKA Transİntestinal Kolesterol Atımı
TSH Tiroid Stimule Edici Hormon
VLDL Çok Düşük Yoğunluklu Lipoprotein
VLDLR Çok Düşük Yoğunluklu Lipoprotein Reseptörü
w-3 Omega 3
w-6 Omega 6
ŞEKİLLER
Sayfa 2.1. Kolesterol ve bitki sterol ve stanollerinin kimyasal yapıları 4
2.2. Şilomikron şekli 17
2.3 Bağırsak ve Karaciğerde Kolesterol Taşınması ve Biyosentezi 19
2.4 Kolesterol Geri Taşınım şeması 23
3.1 Araştırma Plan 41
TABLOLAR
Sayfa 2.1. Bazı besinlerdeki bitkisel sterol ve stanol miktarları 7
2.2. Apoliproteinlerin Sınıflandırılması 18
3.1. Bireylerin ziyaretlerinde gerçekleştirilen ölçümler 42 3.2. Çalışmaya dahil edilme kriterlerinin özeti 46 3.3. Çalışmada kullanılan yoğurtların enerji ve besin öğesi içeriği 47
3.4. Randomizasyon tablosu 49
4.1. Çalışmaya dahil olan bireylerin genel tanımlayıcı özellikleri 52 4.2. Çalışmaya Katılan Bireylerin 1. Ziyaretteki Biyokimya Sonuçları 54 4.3. Çalışmaya Katılan Bireylerin 1. Ziyaretteki Vücut Analizi ve
Antropometrik Ölçüm Sonuçları 55
4.4. Çalışmaya Katılan Bireylerin Müdahale Öncesi (2. Ziyaret) Besin
Tüketim Sonuçları 56
4.5. Bitkisel Stanol Esteri içeren Yoğurt Tüketiminin Serum Lipid
Profili Üzerine Etkisi 62
4.6. Müdahale Sonrası Antropometrik Ölçümler 64 4.7.Çalışma Süresince Besin Tüketim Durumu 65
1. GİRİŞ
1.1. Kuramsal Yaklaşımlar
Kardiyovasküler hastalıklar (KVH) ve KVH’a bağlı ölümler dünyadaki ölüm nedenlerinin başında yer almaktadır (1,2). 2008 yılında dünya genelinde 17.3 milyon kişi KVH nedeni ile hayatını kaybederken, 2030 yılında bu rakamın 23.6 milyona ulaşacağı tahmin edilmektedir. Yaşanan ölümlerin %80’inin dar ve orta gelirli ülkelerde görülmesi sebebi ile KVH, dar ve orta gelirli ülkeler için daha önemli bir sağlık problemidir (1). Ülkemizde de 2009 yılında toplam ölümlerin %39.9’u (111, 932 kişi) KVH’lara bağlı olarak gerçekleşmiştir (3). Bu oran 2008 yılı için Avrupa genelinde %48, Avrupa Birliğinde %42 ve Amerika Birleşik Devletlerinde (ABD)
%32.8 (811 940) olarak gerçekleşmiştir (2,4). Kardiyovasküler hastalıklar sadece en ölümcül hastalıklar olarak kalmamakta, aynı zamanda ülkelerin en büyük sağlık harcamaları da olmaktadır. 2010 yılında ABD’de 444 milyar dolar (toplam sağlık harcamalarının %16’sı), 2008 yılında Avrupa Birliğinde 192 milyar euro, 2005 yılında Kanada’da 20.8 milyar dolar, 1994 yılında Avusturalya’da 3.7 milyar Avusturalya doları (toplam sağlık harcamalarının %12’si) maddi kayba (doğrudan yapılan sağlık harcamaları, üretim kaybı ve KVH’ların bakımı için yapılan gayri resmi harcamalar) neden olurken, 2006- 2015 yılları arasında Çin’e 558 milyar dolar kayıp yaptıracağı hesaplanmaktadır (4-8).
Kardiyovasküler hastalıkların gelişmesinde ve ortaya çıkmasında yaş, cinsiyet, genetik gibi değiştirilemeyen faktörlerin yanı sıra hiperkolesterolemi, hipertansiyon, diyabet, şişmanlık, obezite, sigara kullanımı, yetersiz fiziksel aktivite, stres ve sağlıksız diyet gibi değiştirilebilir/ müdahale edilebilir faktörler önemli rol oynamaktadır (9). Diyet gerek KVH’nin önlenmesinde gerekse tedavideki önemli bir faktördür. Kardiyovasküler hastalıkların diyet tedavisindeki en önemli hedeflerin başında artan düşük densiteli serum kolesterol (LDL) düzeyini azaltmak yer almaktadır (10). Günümüzde bu hedefe ulaşmada az yağlı az kolesterollü diyetler kullanılmaktadır. Fakat yaşam koşulları ve ihtiyaçları ile paralel olarak değişen ve gelişen beslenme sanayisi bu hedefe ulaşmayı kolaylaştıracak ve destekleyecek yeni ürünler geliştirmektedir. Bitkisel sterol ve stanollerde kolesterolün azaltılmasında kullanılan besinsel desteklerden birisidir (11). Amerikan Kalp Vakfının Ulusal
Kolesterol Eğitim Programı (NCEP ATP-III) kılavuzunda günlük 2 gram bitkisel sterol veya stanollerin tüketiminin kan kolesterolünü düşüreceği belirtilmiştir (10).
1.2. Amaç ve Varsayım
Yüksek kolesterol ve buna bağlı KVH ve ölümleri ülkemizin önemli sağlık sorunlarınının başındadır. Bu hastalıkların diyet tedavilerinde tedavinin etkinliğini arttıracak, günümüz yaşam koşulları ve teknolojileri ile uyumlu, yeni fonksiyonel besinler piyasada bulunmaktadır. Bitkisel stanol içeren yoğurt da bunlardan birisidir.
Literatürde bitkisel stanol içeren ürünlerin kullanımının serum lipit düzeyleri üzerine olumlu etkilerinin olduğunu gösteren çalışmalar olmasına karşın, Türk toplumunda bu bileşiklerin etkinliğini gösteren bir çalışma bulunmamaktadır. Oysa ki fonksiyonel besin bileşenlerine karşı oluşturulan cevabın, gen-diyet etkileşimlerine bağlı olarak farklı toplumlarda çeşitlilik gösterebileceği bilinmektedir.
Bu çalışma ile bitkisel stanol esteri içeren yoğurdun serum kolesterol düzeyi üzerinde etkinliğinin belirlenmesi planlanmıştır. Çalışmada herhangi bir ilaç veya diyet tedavisi almayan, hafif- orta düzeyde hiperkolesterolemi tanısı yeni konmuş bireylerin, yaşam ve beslenme tarzlarında bir değişikliğe gitmeden diyetlerine eklenecek 2 g bitkisel stanolun serum lipit profili üzerine yapacağı değişikliklerin incelenmesi amaçlanılmıştır.
2. GENEL BİLGİLER
2.1. Bitkisel Steroller ve Stanoller
Bitkisel steroller ve stanoller yapı olarak kolesterole benzeyen, bitkilerde doğal olarak bulunan isoprenoid grubun bir parçasıdır (12). İnsan vücudunun önemli bir bileşeni olan kolesterol; hücre duvarı bütünlüğünün sağlanmasında ve sürdürülmesinde, nöronların elektrik sinyalini iletmelerinde, safra asitleri, D vitamini, seks ve adrenal hormonların yapısında yer almaktadır. Kolesterol hayvansal hücreler için en önemli sterol iken, bitkisel sterol ve stanoller de bitkilerin en önemli sterolleridir (13). Bitkisel sterollerin hücrede başlıca görevleri; hücre duvarının geçirgenlik ve akışkanlığını düzenlemektir. Buna ek olarak çeşitli bitkisel metabolitlerin sentezinden ve bitkinin büyümesinden sorumlu bazı biyolojik maddelerin öncülüğünü yapmaktadırlar (12).
Bitkisel stanoller ise basit bir tanımla bitkisel sterollerin doyurulmuş halleridir. Doyurulan stanoller kristalize bir toz ile esterlenir. Böylelikle esterlenmiş stanoller düşük yağlı ortamlarda bile çözünebilir hale gelmiş olur ve kolaylıkla çeşitli besinlere eklenebilir. Bitkisel stanollerin sterol halkalarında çift bağ bulunmaz (11,14). Kolesterol ile bitki sterol ve stanolleri arasındaki en önemli farklılık yan zincirde bulunan fazladan etil veya metil grupları veya çift bağlardır (13).
Doğada 40’dan fazla tanımlanmış bitki sterolü bulunmaktadır. Bunlar arasında sitosterol, campestreol ve stigmasterol en sık bulunan bitkisel steroller iken sitostanol ve campestanol de en fazla bulunan bitkisel stanollerdir. Şekil 2.1’de bu öğelerin ve kolesterolün kimyasal yapıları bulunmaktadır. Bitkisel sterol ve stanoller ile kolesterol arasında bir diğer farklılıkta bağırsaklarda emilim miktarlarıdır.
Bağırsaklarda kolesterolün %40-60’ı emilirken bitkisel sterol ve stanollerin emilimi daha azdır. Campestenol ve campestanol %10-15 arasında emilirken, sitosterol %4- 7 ve sitastanol %1 düzeyinde emilmektedir (11,15,16).
Kimyasal yapı olarak kolesterole benzeyen ve bitkide kolesterolün işlevlerini yerine getiren bitkisel sterol ve stanollerin insanda kolesterol düşürücü etkisinin olduğu bilinmektedir (10-13,17-23). Her ne kadar bitkisel stanollerin emilim
düzeyleri daha düşük olsa da, kolesterol düşürücü etkilerinin bitki sterolleri ile aynı olduğu bilinmektedir (19,24,25).
Şekil 2.1: Kolesterol ve başlıca bitki sterol ve stanollerinin kimyasal yapıları 2.2. Bitkisel Sterol ve Stanollerin Tarihçesi
Bitkilerde bulunan steroller 19. yüzyılın başlarından itibaren keşfedilmeye başlamıştır. İlk başlarda bitkisel sterollerin insanlar için inert maddeler olduğu, emilmeden doğrudan vücuttan atıldığı düşünülmüştür (26-28). Bitkisel sterollerin kolesterol üzerindeki etkinliği ise 1951’de bulunmuştur. Aterosiklerozun tedavisini araştırmak isteyen Petterson (29-31), çalışmasında kullanacağı tavuklarda aterosiklerotik plak ve ateroma geliştirmeye çalışırken, soya fasulyesi sterolü bulunan yemlerle beslediği tavukların serum kolesterol düzeyinin hesapladığı kadar yükselmemesi ve plak gelişiminin tahmin edilenden çok daha az olması üzerine yaptığı incelemede, yemlerde bulunan %0.5- 1 oranındaki soya fasulyesi sterollerinin kolesterolü önemli düzeyde düşürdüğünü belirlemiştir.
Bu etkinin insanlarda araştırıldığı ilk çalışma ise 1953 yılında Pollak (32) tarafından yapılmıştır. Bu çalışmada Pollak (32), 26 hiperkolesterolemili hastaya, farklı doz (5- 10 g/gün) ve sürelerde (1-4 hafta arası) sitosterol vermiştir. Çalışma sonucunda sitosterolün sağlık üzerinde zararlı bir etki yapmadan, total kolesterolü düşürdüğünü, bu etkinin devam etmesi için sitosterolün devamlı tüketilmesi
Kolesterol Campesterol Campestanol
Sitostanol Stigmasterol β‐ Sitosterol
gerektiğini bulmuştur. Yıllar içerisinde bitkisel sterol ve stanollerin başta kolesterol olmak üzere çeşitli hastalıklarla ve sağlık ile olan ilişkisi, vücuttaki emilimi ve metabolizması, besinlerde bulunurluluğu veya nasıl eklenebileceği gibi konular sistemli bir şekilde incelenmiş ve sonuçlar bilimsel literatüre eklenmiştir. 1950’den 1970’lere kadar yılda ortalama 10-15 yayın yapılırken, 1972’den sonra bu rakam 75 ve üzerine ulaşmıştır. 1990’ların başlarından itibaren ise bitkisel sterollerin besinlere eklenmesi ve fonksiyonel besin olarak tüketiminin yaygınlaşması ile yapılan çalışma ve yayın sayıları artarak günümüzde yıllık 500 civarına ulaşmıştır.
2002 yılında Amerikan Kalp Vakfı Ulusal Kolesterol Eğitim Programı Yetişkin Tedavi Paneli- III (National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III- NCEP ATP-III) kılavuzunda günlük 2 gram bitkisel sterol veya stanol tüketiminin kan kolesterolünü düşüreceği belirtilmiştir (10). Öte yandan NCEP ATP-III raporundan önce, 2000 yılında, Amerika Birleşik Devletleri Besin ve İlaç Dairesi (FDA) bitkisel sterol ve stanol esteri tüketimi ile ilgili sağlık beyanında bulunulmasına geçici onay vermiştir (33). FDA geçici onayı günümüze kadar iki defa güncelleyerek devam ettirmektedir (34). Avrupa’da ise 2009 yılında Avrupa Besin Güvenliği Otoritesi (EFSA) bitkisel sterol ve stanollerle ilgili sağlık beyanınında bulunulmasını kısmen onaylamıştır. EFSA raporunda bitkisel sterol ve stanollerle ilgili sağlık beyanının kapsamının genişletilmesi veya başvuruda bulunan kurumların istediği gibi olması için toplumsal çalışmalara ve EFSA’nın yapacağı araştırmalara ihtiyaç olduğunu belirtmiştir (35).
“Sterol/ stanol esteri tüketmek, koroner kalp hastalığı riskini azaltabilir- FDA”
2.3. Bitkisel Sterol ve Stanollerin Diyetle Tüketim Miktarları
Bitkisel sterol ve stanollerin kolesterol düşürücü etkinliğinin ortaya çıkması için günlük 2 g tüketilmesi önerilmekle birlikte, bitkisel sterol ve stanollerin besinlerde sınırlı düzeyde bulunması ve emilimlerinin oldukça düşük olması sebebi ile alışılagelmiş diyetimizle bu düzeye ulaşmak mümkün değildir. Yapılan çalışmalarda; Japonya’da 373 mg/ gün, İngiltere’de 167 mg/ gün, Batı tarzı diyetle beslenen bir vejeteryanın yaklaşık 385 mg/gün (325 mg sitosterol, 60 mg
campesterol) bitkisel sterol tükettiği hesaplamıştır. Avrupa’da yapılan Avrupa Prospektif Kanser ve Beslenme Araştırması (EPIC) çalışmasında ise günlük bitkisel sterol tüketiminin 178- 463 mg/gün arasında olduğu ortaya çıkmıştır (36). Tablo 2.1.’de bitkisel sterol ve stanollerin bazı besinlerde miktarları verilmiştir.
Bitkisel sterol ve stanoller emiliminin düşük olduğu ve vücut tarafından metabolize edilemediği bilinmekle birlikte yapılan çalışmalarda 4- 8 hafta arası günde 1.8- 2.0 g bitkisel sterol tüketen bireylerin serum campesterol düzeyini %52 ile %99 arasında ve serum sitosterol düzeyini %23- 96 arasında arttırdığı bulunmuştur. Öte yandan 4 hafta boyunca günde 1.5- 3.0 g arası bitkisel stanol tüketiminin serum campesterol düzeyinde %28 ile %113 arasında ve serum sitosterol düzeyinde %24- 50 arasında düşüşe neden olduğu belirlenmiştir (36). Randomize kontrollü, 41 çalışmanın değerlendirildiği benzer başka bir meta- analiz sonucunda günlük bitki sterol takviyesi alımı 1.6 g, ve bunun serumdaki yansıması sitosterolde
%31, campesterolde %37 artış olduğu şeklinde bulunmuştur. Bunlara ek olarak bu çalışmada bitki sterol tüketimi miktarındaki artış ile serum sitosterol ve campesterol düzeylerinin de artığı belirlenmiştir (37). Yapılan çalışmalarda nedeni tam olarak bilinmemekle birlikte kadınlarda serum bitkisel sterol düzeylerinin erkeklerden daha yüksek olduğu gözlenmektedir (36).
Bitkisel sterol ve stanollerin önerilen tüketim düzeyi olan 2 g, 2001 yılında Katan ve diğ. (11)’in, 41 placebo kontrollü çalışmayı birleştirerek yaptığı meta- analiz sonucunda bulunmuştur. Bu meta- analizde Katan ve diğ. (11), bitki sterol ve stanollerinin 2 g düzeyindeki kullanımlarının maksimum etkiyi gösterdiğini, tüketim düzeyi 2.5 g’a yaklaştıkça etkinin çok değişmediği, 2.5 g’ın üzerindeki tüketimlerin ise kolesterol düşürücü etkisinin istatistiksel düzeyde önemli olmamakla birlikte bir miktar fazla olduğunu göstermiştir. Dolayısıyla bitkisel sterol ve stanollerin kolesterol düşürücü etkilerinin doza bağlı olduğu görülmektedir. Katan ve diğ. (11) bu sonuçlarını destekleyen başka meta- analiz ve araştırma çalışmaları da yapılmıştır.
Demonty ve diğ. (38), 84 randomize kontrollü çalışmayı değerlendirdiği meta- analizde ortalama bitkisel sterol ve stanol tüketimini 2.15 g, LDL düzeyindeki azalmayı %8.8 olarak bulmuştur. Doza bağlı değişiklik grafiği ile yapılan
Tablo 2.1: Bazı besinlerdeki bitkisel sterol ve stanol miktarları (mg/100 g) (39-41)
Besin Campesterol Sitosterol Stigmasterol Stanol Brassicasterol Toplam Yağlar
Mısır, ham 169- 259 541- 989 58- 98 - -/ eser 780- 1390 Mısır, rafine 123- 164 454- 690 46- 76 23-33 nd 686- 952 Zeytinyağ, sızma 4.5- 5 118- 133 0.9- 1.3 3.5-7 -/nd 144- 162 Zeytinyağı 2- 5 122- 130 nd- 3 3-4 nd 156- 193 Palm yağı, ham 14- 20 43- 52 7- 10 - - 69- 79 Palm yağı, rafine 14- 18 35- 41 7- 10 nd- eser nd 60- 68 Yerfıstığı 24- 38 115- 169 12- 22 3 nd/ 1 167- 258 Kolza, ham 156- 293 284- 420 nd- 2 - 55- 111 513- 878 Kolza, rafine 76- 300 138- 395 nd- 16 2-12 27- 92 250- 767 Soya, ham 57- 71 173- 184 58- 61 - nd / - 302- 444 Soya, rafine 34- 82 123- 173 37- 64 nd-7 nd-0.7 203- 328 Mısırözü, rafine 27- 55 194- 257 18- 32 4 2 263- 411
Susam, rafine - - - 400
Buğday tohumu - - - 919
Üzüm çekirdeği - - - 215
Tablo 2.1’in devamı
Margarin - - - 92-721
Kuruyemişler
Susam - - - 360
Antep fıstığı - - - 276
Kabak çekirdeği - - - 265
Ayçekirdeği - - - 300
Badem - - - 183
Fındık - - - 138
Ceviz - - - 113
Tahıllar
Arpa 15- 19.2 43.7- 48.4 2.4-3.6 1.7-1.9 - 72- 80.1 Kara buğday 9.3- 220 77.5- 164 eser- 8 2.3 - 96.3- 198
Kara buğday unu - - - 99
Mısır 32 120 21 - - 66.2- 178
Darı 11.2 37.1 1.8 nd - 77
Yulaf 3.2- 5.1 23.7-32.3 1.1- 3.8 0.8-0.9 - 35- 61.1
Tablo 2.1’in devamı
Pirinç 14.6 37.5 10.4 3.2 - 30- 72.3
Çavdar 12.8-21 35.8-60.7 2.2-3.7 12.2-22.0 - 69- 113.4 Buğday 10.8- 27 28.8-48.6 1.5-2.4 15.1-17.1 - 44.7- 83
Ruşeyn - - - 344
Buğday kepeği - - - 200
Tam taneli un - - - 70
Buğday unu - - - 28
Pirinç unu - - - 23
Tam tahıllı ekmek - - - 86
Ekmek - - - 44
Müsli - - - 63
Mısır gevreği - - - 22
Kraker - - - 67
Pirinç patlağı - - - 20
Sebzeler
Brokoli 6.7-6.9 28.5-31 0.8-1.1 nd- 1.8 - 36.7- 39 Brüksel lahanası 6- 8 17-34 nd- 0.38 nd- 0.8 - 24- 43
Tablo 2.1’in devamı
Havuç 1- 2.2 7- 11 2.7- 3 eser-0.08 - 12- 16
Karnıbahar 3- 9.5 12- 26 1.6-3.7 - 18- 40
Marul 0.6-1.1 3.7-10.6 2.4-4.5 0.5 - 8.5- 38
Soğan 0.6- 1 1.2- 7 0.57-1.2 nd - 8- 15
Patates eser-0.23 2.7-4.5 0.3- 1 nd-0.56 - 3.8- 7.3
Biber, kırmızı 4.2 16.4 0.2 0.5 - 22
Biber, yeşil - - - 7
Domates 0.28- 1 2.4- 3.3 1.6- 3.5 0.28-0.8 - 4- 7.4 Lahana 2- 3.1 7- 11.4 nd-0.-2 0.2- 0.35 - 11- 14.8
Zeytin, siyah - - - 50
Zeytin, yeşil - - - 35
Fasulye - - - 76
Mantar - - - 18
Kereviz - - - 17
Pırasa - - - 8
Rezene - - - 10
Haşlanmış patates - - - 4
Tablo 2.1’in devamı Meyveler
Elma 0.36- 1 11-15.7 eser- 0.1 nd- 8 - 12- 18.3
Avokado 4.1 61.8 0.3 5 - 75.2
Muz 1.3- 2 8.4-12 1.3- 3 nd - 11.6- 16.1
Üzüm eser- 1.4 3- 14.3 eser- 0.2 1.5 - 20- 40
Portakal 3- 4 17-20 0.9- 2 nd - 22.8- 24
Kuşüzümü 0.5 8.1 eser nd - 8.8
Franbuaz 0.9 23.3 eser 0.2 - 27.4
Çilek eser- 0.2 7.3- 10 nd- eser nd - 10- 12
Passion fruit - - - 44
İncir - - - 22
Limon - - - 18
Greyfurt - - - 18
Ananas - - - 17
Mandalina - - - 16
Şeftali - - - 15
Armut - - - 12
Kivi - - - 9
Tablo 2.1’in devamı
Kavun - - - 2
Karpuz - - - 1
nd : bulunamadı - : bakılmadı
hesaplamalar ise günde 3 g bitkisel sterol veya stanol tüketiminin LDL kolesterolde
%10.7 civarında azalma yapabileceği tahmin edilmiştir. Abumweis ve diğ. (42), ise günlük 1.5-2.0 g, 2.0-2.5 g, 2.5 g ve üzeri dozlarda bitki sterol veya stanolü tüketiminin LDL kolesterolü 11, 12 ve 16 mg/dL düzeyinde azalttığını göstermiştir.
Bitkisel sterol ve stanol tüketiminin önerilen düzeyin üzerinde kullanıldığı çalışma sayısı ise oldukça sınırlıdır. Fazla tüketimin yan etkilerinin de araştırıldığı bu çalışmalarda bulunan sonuçlar, bitkisel sterol ve stanollerin önerilen tüketim miktarları ile ilgili yeni düzenlemelere gerek olup olmadığı sorusunu akla getirmiştir (43,44). Bu soruların oluşmasındaki en önemli çalışma 2010 yılında Mensink ve diğ.’nin (44) 93 kişi üzerinde yaptığı randomize kontrollü çalışmadır. 4 hafta süresince 0, 3, 6 veya 9 g bitki stanolü içeren margarin ve yoğurtları tüketen bireylerin serum LDL kolesterol düzeylerinde %7.5, %12 ve %17.4’lük düşüş gerçekleşmiştir. Çalışma sonunda araştırmacılar bitkisel stanollerin tüketim dozuna bağlı olarak serum LDL kolesterol düzeyini azalttığını ve buna ek olarak önemli bir yan etkinin de gözlenmediğini belirtmişlerdir. Bu çalışmayı destekleyen başka bir çalışma aynı yıl, Gyling ve diğ. (43) tarafından yayınlanmıştır. Orta düzey 49 hiperkolesterolemili bireyin katıldığı, 10 hafta süren, çift körlü, placebo kontrollü, paralel kollu olarak tasarlanan bu çalışmada ise, 8.8 g bitki stanolü içeren içeceğin kolesterol düşürücü etkinliğini denenmiştir. Buna göre çalışma sonunda bitki stanolü içeren içeceği tüketen bireylerde önemli bir yan etki gözlenmeden, serum LDL kolesterol düzeylerinde, kontrol grubuna göre %17.1 azalma gerçekleşmiştir.
Çalışma sonunda, önerilen düzeyin üzerinde bitki stanolü tüketiminin serum total ve LDL kolesterol seviyelerindeki azalmayı arttırarak KVH risklerini azaltabileceği sonucuna varılmıştır.
2.4. Fonksiyonel Besin Olarak Bitkisel Sterol ve Stanoller
Bitkisel sterol ve stanollerin serum kolesterolü üzerindeki istenilen etkisinin ortaya çıkması için tüketilmesi gereken düzeye günlük diyetimizle ulaşılamayacağının anlaşılmasından itibaren, bu moleküllerin besinlere eklenerek fonksiyonel besin olarak tükettirilebilecekleri düşünülmüştür. Piyasaya ilk çıkarılan
fonksiyonel ürünlerde bitki sterol ve stanollerinin yağ asitleri ile ester yaptırılarak kullanıldığı görülmektedir. Böylelikle bitkisel sterol ve stanollerin besin matriksi içindeki çözünürlülüğü artarak, emilimlerinin artacağı düşünülmüştür (16). Fakat serbest haldeki bitki sterol ve stanollerinin kolesterol düşürücü etkilerinin esterlenmiş ürünlerle benzer olduğu bulunduktan sonra portakal suyu, az yağlı süt ürünleri, kek, kruvasan gibi ürünlere de eklenmiştir (38,45). Günümüz teknolojileri ile meyve suları, kahvaltı gevrekleri, ekmek gibi çok çeşitli besinler gerek serbest, gerekse esterlenmiş bitkisel sterol ve stanoller ile zenginleştirilebilmektedir. Günlük tüketim alışkanlıkları gözönüne alındığında margarin ve süt ürünlerinin en fazla tercih edilen besinler olduğu görülmektedir (38). Öte yandan bu tür ürünlerin herkesin damak tadına hitap etmeyebilecek olması ve uzun dönemli kullanımlarının günlük enerji alımını arttırdığı göz önüne alınarak bitkisel sterol ve stanol tablet ve kapsülleri de üretilmiştir. Bu kapsül ve tabletlerin diğer kolesterol düşürücü ilaç ve besin öğeleri ile daha kolay etkinlik gösterebileceği, taşıma ve kullanma kolaylığı olduğu düşünüldüğünde kolesterol düşürücü etkilerinin daha fazla olabileceği iddia edilmiştir. Tablet ve kapsüllerin kolesterol düşürücü etkinliğinin bitkisel sterol ve stanol içeren fonksiyonel besinlerle karşılaştırıldığı bir meta-analiz ise bu iddianın doğru olmadığını, her iki türünde kolesterol düşürücü etkinliklerinin benzer olduğu sonucuna varmıştır (46).
Bitkisel sterol ve stanollerin en fazla eklendiği besinin margarin olduğu görülmektedir. Avrupa’da günlük margarin veya tereyağı tüketimi kişi başı ortalama 25 g’dır. Bitkisel sterol veya stanol içeren margarinlerin tüketimi ise oldukça azdır.
Bunun nedenlerinden biri bitkisel sterol veya stanolle zenginleştirilmiş margarinlerinin diğer margarinlere göre oldukça pahalı olmasıdır. Örneğin İngiltere’de bitkisel sterol ile zenginleştirilmiş 250g’lık margarin £2.50 iken, aynı hacimdeki çoklu doymamış margarin 60 p, tereyağı 90 p’dir (47) .
2.5. Kolesterol, Bitkisel Sterol ve Stanol Emilimi ve Metabolizması
Kolesterol düşürücü özelliği olduğu bilinen bitkisel sterol ve stanollerin bu etkiyi nasıl yaptığı hala tam olarak açıklanamamaktadır. Bitkisel sterol ve stanoller ile kolesterol arasındaki yapısal benzerliklerden ötürü, bu öğelerin emilimlerinin ve metabolizmalarının aynı yollardan olduğu düşünülmüştür. Öte yandan kolesterol
emiliminin hala tam olarak bilinmemesi sebebi ile kolesterol emilimi ile ilgili geliştirilen her türlü hipotez ve model, bitkisel sterol ve stanoller için de denenmiştir.
Ayrıca çok nadir bir genetik hastalık olan ve vücutta bitkisel sterol konsantrasyonunun artması şeklinde seyreden sitosterolemi ve onun tedavisi için geliştirilen ezetimibe ilacı da bitkisel sterol ve stanollerin emilimi ve etklinliği konusunda yol katedilmesinde önemli yere sahiptirler. Bu sebeplerden dolayı bağırsaklarda kolesterolün emilmesinden sorumlu olan Niemann-Pick C1- Like 1 (NPC1L1) ile sitosterolün gelişme nedeni olan ATP-Binding Cassette Sub-Family G member 5 ve member 8 (ABC G5/ G8) proteinleri ve bunların çalışmasında rol alan etmenler üzerinde daha fazla durulmuştur (16,48,49).
NPC1L1 intestinal kolesterol emilimininin kritik bir proteinidir. NPC1L1 knockout farelerde kolesterol emiliminin %70- 90 oranında azaldığı, dışkıyla sterol atımınında bir o kadar arttığı belirlenmiştir. Ezetimibe NPC1L1 yolunu bloke ederek kolesterol emilimini engelleyen bir proteindir. Hücrede bitkisel sterol konsantrasyonunun arttığı sitosterolemi hastalığının tedavisinde faydaları görülmektedir. Vücudun bir çok yerinde sentez edilen ve kolesterol homeostazının global regülatörü olarak davranan Liver X Reseptörün (LXR), peroxisome proliferator-activated reseptör-γ (PPAR-γ) gibi nükleer reseptörlerin bağırsaklarda aktivasyonu da NPC1L1’i ekspresyonu etkilemektedir (50).
2.5.1. Kolesterol Biyosentezi
Kolesterol 1 mol asetil coA ile 1 mol asetoasetil CoA’nın bir araya gelip, bir dizi reaksiyonu sonucu oluşan, isoprenoid bazlı bir lipittir. Asetil coA’lar yağ asitlerinin beta oksidasyonu sonucu oluşan, vücutta bir çok metabolik reaksiyonda öncü olarak kullanılan önemli substratlardandır. Katıldığı başlıca metabolik yollar kreps döngüsü ve kolesterol sentezidir (51, 54).
Hücrenin önemli yapı taşlarından olan kolesterol vücutta tüm hücreler tarafından sentezlenebilmektedir. Fakat sadece bağırsak ve karaciğer hücrelerinin ürettiği kolesterol kanda taşınır veya başka bir deyişle depolanabilir. Diğer hücreler, kendi ürettikleri kolesterolü hücrenin işleyişi ve hücre zarında kullanırlar. Enterosit ve hepatosit haricindeki hücrelerin kolesterole ihtiyacı olursa bunu depo halinde
bulunan veya serumda dolaşan kolesterolden temin edebilirler. Kolesterolün depo hali adipositlerde saklanan lipit dropletleridir (51, 54, 55).
Yağ emilim ve metabolizması kompleks ve birden çok aşaması olan bir süreçtir. Bu süreçlerin moleküler düzeydeki çeşitli sinyaller tarafından enzimatik veya hormonal olarak sıkı bir şekilde denetim ve denge altında tutulduğu bilinmektedir. Besinlerle aldığımız yağların büyük çoğunluğunın sindirimi ince bağırsakta başladığı bilinmekle birlikte, bazı kısa zincirli yağların sindirimi ağızda, lingual lipaz ile başlar. Gerek yağ asitleri ve trigliseritler, gerekse kolesterol hidrofobik yapılar oldukları için bağırsak hücreleri tarafından doğrudan emilmeleri mümkün değildir. Dolayısıyla bunların emilimi için amfipatik moleküller olan safra tuzlarına ihtiyaç vardır. Safra tuzları hidrofobik yüzü ile kolesterol, trigliserol veya yağ asitlerine, hidrofilik yüzü ile de bağırsak lümeninin epitel yüzeyine bağlanarak lipidlerin emilimini sağlamaktadır. Safra tuzları ile yağ moleküllerinin oluşturduğu misel adı verilen yapının oluşması lipid moleküllerinin bir araya gelerek bağırsakta bulunan lipaz enzimi tarafından daha kolay ve etkin bir şekilde sindirilmesi için önemlidir. Misellerdeki trigliseroller, pankreatik lipaz enzimi ile monogliserol, digliserol, serbest yağ asidi veya gliserollere parçalanır. Misel içerisindeki safra tuzları da yağ asitleri ve kolesterol emilmeden yapıdan ayrılır. Enterositlerde;
kolesterol NPC1L1, yağ asitleri yağ asidi taşıyıcı protein 4 (FATP4) veya CD 36 çöpçü (Cluster of Differentiation) membran transporterlarından geçerek hücre içine girmektedir. Fosfolipitlerin hücreye nasıl girdiği ise henüz bilinmemektedir (51, 54, 55).
Enterosite giren yağ asitleri ve kolesterol hücre içinde lipit taşıyıcı proteinler olan mikrosomal triacilgliserol transfer proteini (MTP) ile endoplazmik retikuluma taşınır. Kolesterol endoplazmik retikulumda asetil Co A- kolesterol asiltransferaz 2 (ACAT-2) enzimi yardımı ile kolesterol estere, monogliseritler de aynı enzimle tekrar trigliseritlere dönüştürülür. ACAT-2 yardımı ile sentezlenen yeni kolesterol esteri emilen kolesterol esterinden daha hidrofobik yapıdadır (51, 54, 55).
Kolesterol ve trigliseritler endoplazmik retikulumdan şilomikron halinde çıkar. MTP şilomikronun toplanabilemesi için esansiyel bir proteindir. Şilomikronlar trigliserol, apolipoprotein ve kolesterolün lenf yolunda taşınması için gereklidir.
Şilomikronların yaklaşık %80’i trigliserollerden meydana gelmiştir. Geri kalan
%20’lik kısmı kolesterol, fosfolipitler ve apoliloproteinlerdir. Şilomikronda bulunan apolipoproteinler; Apo B48, C-II, C-III ve apo E’dir. Apo B48 şilomikronun yapısal olarak bir arada durmasını sağlarken, apo C-II dolaşımda bulunan lipoprotein lipaz (LPL) aktivitesinden, apo C-III ise LPL aktivitesini durdurmadan sorumludur.
Yapılan çalışmalarda Apo C-III ile plazma trigliserit seviyesi arasında korelasyon olduğu belirlenmiştir. Apo E şilomikronun (şilomikron kalıntısının) karaciğere girmesi için ligand görevi yapar (51, 54, 55). Şekil 2.2’de şilomikron şekli verilmiştir.
Şekil 2.2: Şilomikron şekli (51)
Şilomikronlar lenfatik sistem boyunca ilerlerken üzerlerinde bulunan apo C-II kapillerde (kılcal damarlarda) bulunan lipoprotein lipazı aktive eder. Bu enzim şilomikrondan bir miktar trigliserol ayırır. Ayrılan trigliseroller yağ asidi veya gliserole dönüşerek adiposit veya miyositlere gider. Burada da ya hücrenin enerji kaynağı olarak kullanılır ya da tekrar esterlenerek trigliserol olarak depolanır.
Miyositlere giden yağ asitleri öncelikle enerji üretimi için kullanılırken, adipositlerin önceliği yağ asitlerini depolamaktır. Üzerinden trigliserol ayrılan şilomikronlar
Kolesterol
Fosfolipidler Triacilgliseroller ve
kolesterol esterleri Apolipoproteinler
küçülerek lenf kanalında ilerlemeye devam ederler. Küçülen şilomikronlar şilomikron kalıntısı adını alır. Şilomikron yapısal olarak küçülse de kalıntıda; apo B48, apo E, kolesterol esteri ve bir miktar trigliserol içerirler. Eğer şilomikron kalıntıları 45 nm’den küçük olurlarsa, bunların transiyotik vesikülden (transcytotic vesicle) arter hücrelerine girerek plak birikimine neden olma ihtimalleri vardır.
Karaciğerdeki LDLR reseptörü veya LRP (lipoprotein receptor related protein) şilomikron kalıntısı üzerindeki apo E’yi bağlar ve şilomikronun karaciğere alınmasını sağlar. Bu aşamadan sonra şilomikron kalıntısındaki kolesterol serbest kalıp, karaciğer kolesterol havuzuna taşınırken, kalıntı karaciğer lizozomu tarafından parçalanarak, yok edilir (51, 54, 55).
Tablo 2.2: Apoliproteinlerin Sınıflandırılması (51)
Apolipoprotein Mol. Ağ. İlgili Lipoprotein Görevi
Apo A-I 28.000 ŞM, HDL Yapı, LCAT aktivasyonu
Apo A-II 17.000 ŞM, HDL Bilinmiyor
Apo A-IV 46.000 ŞM, HDL Bilinmiyor
Apo B-48 264.000 ŞM Yapı, ŞM
Apo B-100 540.000 VLDL, ILD, LDL Yapı,VLDL, LDLR için ligand Apo C-I 6.630 ŞM, VLDL, IDL, LDL Bilinmiyor
Apo C-II 8.900 ŞM, VLDL, IDL, LDL Lipoprotein lipaz aktivasyonu Apo C-III 8.800 ŞM, VLDL, IDL, LDL Lipoprotein lipaz aktivasyonu Apo E 34.000 ŞM, VLDL, IDL, LDL LDLR ve VLDLR için ligand
Karaciğere giren kolesterol esterlenmemiş kolesterol havuzuna dahil olur. Bu havuzda biriken kolesterol miktarı vücut tarafından sıkı bir şekilde takip edilmektedir. Havuzdaki serbert kolesterolün önünde 4 yol vardır.
1. Kolesterol esteri olarak lipid dropletlerinde depolanabilir 2. Endojen (biliary) kolesterol olarak bağırsaklara verilir 3. VLDL olarak toplanır
4. Cyp7a1 enzimi ile safta asidine dönüşebilir.
Karaciğerde kolesterol sentezi karmaşık ve fazla enerji gerektiren bir işlem olduğu için, organizmanın vücutta var olan kolesterolü, diyet kolesterolü ile takviye ederek kullanması ve bu yolla kolesterol biyosentezini dengelemesi enerji avantajı sağlamaktadır. Vücutta kolesterol hücrelerde bulunan kolesterolün yoğunluğuyla ve
insulin, glukagon gibi hormanların varlığıyla dengede tutulmaktadır. Hücrelerde insulin direnci oluştuğu zaman dolaşımdaki trigliseritler adiposit hücresine giremez ve dolayısıyla trigliseritler serumda kalır. Sonuçta hipertrigliseridemi meydana gelir.
Obezite ve diyabette hipertrigliserideminin oluşmasının nedeni budur (51, 54, 55).
.
Şekil 2.3: Bağırsak ve Karaciğerde Kolesterol Taşınması ve Biyosentezi (52) Karaciğer VLDL ve HDL olmak üzere iki türde kolesterol sentezlemektedir.
Karaciğerde kolesterol homeostazı başlıca 5 protein ve enzim tarafından regüle edilmektedir. Bunlar; 3- hidroksil 3 metilglutaril CoA redüktaz (HMG CoA redüktaz), kolesterol 7 alfa hidroksilaz (CYP7A1), sterol regüle edici element bağlayan protein 2 (SREBP 2), LDLR ve LXR’dır. HMG CoA redüktaz ve CYP7A1 sırasıyla kolesterol sentezi ve safra asidi yapan hız limitleyici enzimlerken, LDLR kandan LDL’nin alınmasını sağlayan reseptördür (53). SREBP 2 hücre içi sterol konsantrasyonunu ölçerek HMG CoA redüktazı harekete geçirebilir ya da LXR’ın hedef hücreleri yoluyla kolesterol emilimini dengelemektedir. LXR ise karaciğerde fazla kolesterolün safra asidine dönüşmesi için CYP7A1’i harekete geçirebilir veya hücre içindeki sterol konsantrasyonun artması durumunda ABC G5/G8 hücrelerinden aktivasyonunu sağlayarak fazla sterolün uzaklaştırılmasını sağlar (16,50,53).
İnce Bağırsak
Enterosit
Şilomikron Kalıntı
Diyet Kolesterolü
Karaciğer Endojen
Sentez
Endojen Sentez
Karaciğere giren trigliseritler ise yağ oksidasyonuna uğrayıp enerji üretiminin (asetil coA) hammadesi olurlar ya da keton cisimciği için öncü maddeyi oluşturur.
Eğer diyet, vücudun ihtiyacından fazla yağ asidi içeriyorsa, fazla yağ asitleri önce trigliserite, sonra da VLDL’ye çevrilerek karaciğerden uzaklaştırılır (51, 54, 55).
Aynı şekilde diyetteki fazla karbonhidrat da trigliserite çevrilerek VLDL içinde karaciğerden uzaklaştırılır. VLDL’de trigliseritlere ek olarak; apo B100, apo C-I, apo C-II, apo C-III ve apo E’den oluşmaktadır. Morfolojik ve subcellular türevlendirme çalışmaları karaciğerde VLDL yapımının iki aşamada gerçekleştiğini düşünmektedir. İlk aşamada Apo B100 trigliserit, kolesterol esteri ve fosfolipidlerle endoplazmik retikulumda MTP-A yardımıyla etkileşime girerek pre-VLDL’yi oluşturur. Daha sonra bu pre-VLDL trigliserit içeriği yüksek moleküllerle etkileşime girerek trigliserit içeriğini arttırarak gelişir. Pre VLDL’nin moleküler düzeyde trigliserit içeriği yüksek moleküllerle nasıl etkileşime geçtiği henüz bilinmemektedir (chaperones içerdiği düşünülmekte). VLDL’nin kanda taşınması sırasında bu apoliproteinler aynı şilomikronların kanda taşınmasında olduğu gibi çeşitli görevleri bulunmaktadır. Apo B100 VLDL’nin yapısal bütünlüğünü sağlarken, apo C-II kandaki lipoprotein lipazı aktive ederek VLDL’deki trigliseritlerin yağ asidi olarak miyosit veya adipositlere geçmesine neden olur. Miyosit ve adipositlerde bu yağ asitleri enerji üretimi veya depo amaçlı kullanırlar (51, 54, 55).
İçeriğindeki trigliseritlerin bir kısmını kaybeden VLDL küçülerek orta yoğunluklu lipoprotein (IDL- intermediate density lipoprotein) veya bir başka değişle VLDL kalıntısı (VLDL remnants) halini alır. Vücutta apo C-II veya lipoprotein lipaz üretimi ile ilgili bir polimorfizm varsa bunun ciddi düzeyde hipertrigliseridemiye neden olduğu, hipertrigliserideminin de diyabet ve aterosikloroza yol açtığı bilinmektedir (51).
IDL trigliserit kaybetmeye devam ederse LDL’ye dönüşür. Gerek IDL, gerekse LDL şilomikrona benzeyen bir yolla, reseptöre bağlanarak hepatositlerce dolaşımdam alınır. Bunun gerçekleşmesi için IDL ve LDL’de apo E’nın bulunması gerekmektedir (51). Şekil 2.3’de kolesterol emilimi ve taşınması ile ilgili bağırsak ve karaciğerde bulunan öğeler ve mekanizmaların özeti şematize edilmiştir.
2.5.2. Kolesterolün Geri Taşınması
Karaciğerde üretilen kolesterolün periferal dokulara ulaştırılması ileri doğru kolesterol iletimi olarak adlandırılabilirken, periferaldeki kolesterolün karaciğere geri döndürülmesi Reverse Kolesterol Transport (RCT) olarak adlandırılmaktadır. RCT vücuttaki kolesterol homeostazının devamlılığı için önemli bir süreçtir. RCT ile sadece karaciğerde sentezlenen kolesterol geri toplanmaz aynı zamanda karaciğer dışında (extrahepatik) sentezlenen kolesterol de periferik dokulardan karaciğere döndürülmektedir (54).
Bu transfer sisteminin varlığı günümüzde bilinmekle ve kabul görmekle birlikte süreç içinde kolesterol ester transfer proteini (CETP), HDL gibi önemli elemanların hala bilinmeyen bazı yönlerinin olması nedeni ile üzerinde çeşitli tartışmalar bulunmaktadır (51).
RCT’un en önemli elamanı HDL’dir. HDL’nin bir kısmı karaciğer HepG2 hücrelerinde, bir kısmı da plazma bölümlerinin lipolizi sonucu oluştuğu bilinmektedir. HDL yapısal olarak heterojen ve çok küçük yapıda olduğu için, ApoB içeren lipoproteinlerden farklı olarak, HDL’nin yapısal oluşum süreçlerini takip etmek pek mümkün değildir. Yine apoB içeren lipoproteinlerden farklı olarak, HDL’nin bütün bileşenleri ve içeriği değişebilir (trigliserit- kolestreol içeriği) (55).
HDL; apo A I, apo A II, apo A IV, apo A V, apo C I, apo C II, apo C III ve apo E içermektedir. HDL’deki temel apoproteinler apo A I ve apo A II’dir (51). HDL protein ağırlığının yaklaşık %65-70’inin apoA-I, %12-15’i kadarının apoA-II’den geldiği bulunmuştur (56). Apo A I karaciğer ve bağırsak hücrelerinde yapılır ve HDL’nin yapısal bütünlüğünden sorumludur (51). Yeni sentezlenen HDL pre-β HDL olarak adlandırılır, disk şeklinde ve lipid içeriği oldukça azdır (54).
HDL periferik bölgelerde (özellikle damar içindeki makrofaj köpük hücrelerinde- foam hücreler) hücre yüzeyindeki serbest kolesterolü toplar. Serumda çok az düzeyde bulunan pre-β HDL’nin hücrelerden serbest haldeki kolesterolü kabul etmeye başlayan ilk HDL türü olduğu düşünülmektedir. Hücrelerdeki serbest kolesterolün HDL’ye geçirilmesinde ABCA1, ABCA4 ve SR-BI gibi hücresel proteinler (membranlar arası taşıyıcı) taşıyıcı görev yapatığı bilinmektedir (54,57).
HDL’nin serbest kolesterol içeriği arttıkça HDL büyüyerek küre şeklini almaya başlar (54). Bu şekil sayesinde HDL’nin kolesterol bağlama yeteneği ve kapasitesi artar ve daha fazla serbest kolesterol bağlayabilir (58). HDL’nin yağ içeriği arttıkça, HDL olgunlaşır ve yoğunluğu değişir. Lipid içeriği düşük HDL’nin yoğunluğu >
1.21 g/mL, iken olgunlaşan HDL-3 1.12- 1.21 g/mL, HDL-2 1.063- 1.12 g/mL ve HDL-1 < 1.063 g/mL yoğunluğa sahiptir (54).
Ekstrahepatik doku ve makrofajlardan serbest kolesterolü alan HDL geri dolaşıma başlarken içeriğindeki serbest kolesterolü kolesterol esterine çevirmesi gerekmektedir. Bu çevirmeyi LCAT yapar. HDL içindeki ApoA1, yine HDL içindeki LCAT’ı aktive eder (51). LCAT kolesterol ve fosfotidilkolini kolesterol esteri ve lizofosfotidilkoline çevirir. Esterlenmiş kolesterolün serumda taşınması mümkündür.
LCAT’in bir diğer özelliği de disk şeklindeki HDL’yi küre şekline evrilmesine yardımcı olarak, HDL daha fazla kolesterol esteri taşıyabilir hale gelmesini sağlamaktır. Bu süreç HDL’in yeniden şekillenmesi (remodelling) olarak da adlandırılır (54).
Olgunlaşan HDL karaciğere geri dönüşünde iki alternatif yol bulunmaktadır.
İlk yol; olgunlaşmış HDL’nin doğrudan karaciğere giderek içeriğindeki kolesterol esterlerini Scanvenger Receptor Class B type-I (SR BI) ile karaciğere boşaltması ve tekrar dolaşıma dönerek RCT’ye devam etmesini içeren direk yoldur. İkinci yol ise HDL’nin şekillenmesini devam ettiren, aynı zamanda RCT’in preatherojenik olmasına neden olan indirek yoldur. Bu yolda olgun/ yarı olgun durumdaki HDL’nin damar içerisinde ilerleyişinde HDL’nin şekillenmesi devam etmektedir. HDL’nin damar içerisindeki şekillenmesinde çeşitli lipazlar ve lipid taşıma faktörlerinin etkisi bulunmaktadır. Bunlardan en önemlisi CETP ve PLTP’dir (fosfolipid transfer proteini). Bu iki transfer proteini apoB içeren lipoproteinlerle HDL arasında kolesterol esteri, fosfolipid ve trigliserit taşınmasında görev alırlar. PLTP apo B içeren lipoproteinlerden HDL’ye fosfolipid taşıyarak HDL’nin lipid içeriğini zenginleştirir. Makrofaj köpük hücrelerinde serbest kolesterol transferinin yapılmasını sağlayan ABCA1 de PLTP’den bağımsız olarak bir miktar fosfolipidi HDL’ye taşır (54,57).
CETP ile ise HDL içeriğindeki kolesterol esteri ile apo B içeren lipoproteinlerdeki trigliseritleri 1-1 oranında değiştirir. Apo B içeren lipoproteinler de LDL-R ile karaciğere giderek yukarıda anlatılan döngüye katılır (58,59). Sağlıklı (normal) insan serumunda LCAT ile oluşturulan kolesterol esterin %60’ının apo B içeren lipoproteinlere transfer olduğu düşünülmektedir (54). Bu sebeple CETP’nin aterosklerotik etkisinin olduğu düşünülmektedir (57-60). LDL’deki kolesterol ester/
apo B oranı yeni sentezlenen VLDL’den 1.5- 1.7 kat daha fazladır (54).
Damar içinde LPL, HL ve EL gibi lipaz enzimleri de HDL’nin modellenmesinin devamlılığını sağlar. HL trigliserit, EL ise fosfolipidleri hidrolize eder (58). Yukarıda detaylı bir şekilde anlatılan RCT mekanizması ve bu mekanizmada görev alan organ ve öğelerin işlevleri şekil 2.4’de şematize edilmiştir.
Şekil 2.4: Kolesterol Geri Taşınım Şeması (57)
Günümüzde RCT kullanılarak kolesterol düşürücü yeni ilaçların geliştirilmesini vaad eden sonuçlar bulunmaktadır. Araştırmalar özellikle CETP’nin aktivitesini azaltmanın yolları üzerine yoğunlaşırken, fare, sıçan ve tavşanlarla deneyler yapılmaktadır. Bu deney hayvanları arasında tavşan en ilgi çeken modeldir.
Çünkü tavşanda RCT’nin %70’inin CETP üzerinden ilerlediği bilinmektedir ve ateroskleroz geliştirmek çok kolaydır. Öte yandan daha yaygın hayvan modelleri
Şilomikron
Böbrek Karaciğer
HDL kalıntsı
Yağdan fakir Apo A1
olan fare ve sıçan doğal olarak CETP içermez ve ateroskleroza karşı dirençlidirler.
Fare ve sıçanla yapılan deney sonuçları tutarsız bulunmasından dolayı çalışmaların güvenilirliği hakkında tartışmalar bulunmaktadır (59).
2.5.3. Bitkisel Sterol ve Stanollerin Emilimi ve Metabolizması
Bitkisel sterol ve stanoller ile kolesterol arasındaki yapısal benzerlik, bu öğelerin emiliminin ve metabolizmalarının da benzer olabileceği fikrini akla getirmiştir. Bitkisel sterol ve stanollerin kolesterol düşürücü etkinliğinin bilinmeye başladığı 1950’li yıllardan günümüze kadar, bu moleküllerin etkinliklerini nasıl gösterdiği sorusuna yönelik çeşitli yanıtlar aranmıştır. Bunlar; bağırsak lümeninde miseller için yarışma, bağırsak hücrelerinde şilomikronlar için yarışma, bağırsak hücresinde NPC1L1, ABC G5/G8, ABCA1 gibi membran taşıyıcılarını etkileme ve LXR’ın aktive ettiği hedefler şeklinde sıralanabilir. Önerilen tüm mekanizmalara rağmen bitkisel sterol ve stanollerin kolesterol düşürücü etkinliği nasıl gösterdiği hala tam olarak açıklanamamakla birlikte, hipotezlerin bazıları bir önceki hipotezi de çürütmüştür (16).
Bitkisel sterol ve stanollerin kolesterol düşürücü etkinliğinin olduğu ile ilgili ilk hipotez, bu etkinliği gözlemleyen Peterson (29) tarafından, bitkisel sterol ve stanollerin bağırsaklarda kolesterol emilimini azalttığı yönünde yapılmıştır. Fakat Peterson hipotezini destekleyen bir mekanizma önerememiştir. Bu hipotez daha sonra miseller için yarışla desteklenmiştir. Gerek kolesterol gerekse bitkisel sterol ve stanoller suda çözünmeyen moleküllerdir. Bu sebepten bunların emilebilmesi için miseller içine çözünmeleri gerekmektedir. Fakat misellerin taşıyabilecekleri, suda çözünmeyen lipofilik madde miktarı sınırlıdır. Bitkisel sterol ve stanoller kolesterolden daha hidrofobik olduklarından dolayı, miseller içinde kolesterolden daha fazla yer alacağı ve bunun için kolesterolle yarışacakları düşünülmüştür (16).
Bu hipotez 2000 yılında Plat ve diğ. (61) tarafından çürütülmüştür. Bu çalışmada Plat ve diğ. (61) öğle öğününde 2.5 g/gün bitkisel stanol tüketiminin kolesterol düşürücü etkinliğinin, 2.5 g/gün bitkisel stanolü 3 öğünde tüketmekle aynı olduğunu göstermiştir. Plat ve diğ. (61) bitkisel sterol ve stanollerin bir şekilde, bir süre bağırsak hücrelerinde kaldıkları hipotezini kurmuştur. Bu aşamadan sonra bitkisel sterol ve stanollerin bağırsak hücrelerinde nasıl kaldığı ve şilomikronlarla ilişkileri
üzerine araştırmalar yapılmıştır. Bu çalışmalar ile bitkisel sterol ve stanollerin enterositlerde ACAT-2 enzimi ve MTP aktivitesini azalttığı belirlenmiştir. Bitkisel sterol ve stanollerin ACAT-2 için uygun substratlar olmaması nedeni ile kolesterol esteri oluşum hızının azaldığı, buna bağlı olarak da enterositlerde gerek HMG Co-A enzim aktivitesinin gerekse şilomikron oluşumunun yavaşladığı belirlenmiştir. Bu aşamadan sonra enterositlerdeki bitkisel sterol ve stanollerin akibeti ile ilgili sorular gündeme gelmiştir ve bazı taşıyıcı mekanizmaların bitkisel sterol ve stanollerin kolesterol düşürücü etkinlik göstermelerinde etkili olabileceği fikrini doğurmuştur.
Bu noktada kolesterol emilimi için geçerli olan taşıyıcılar NPCL1L, ABCA1, ABC G5/G8, ve LXR’ın aktive ettiği genlerin bitkisel sterol ve stanollerin emiliminde de etkin olabileceği akla gelmiş ve bu taşıyıcıların etkinlikleri ezetimibe adlı kolesterol düşürücü ilaç mekanizması ve moleküler biyoloji yöntemleri kullanılarak araştırılmıştır (16).
Ezetimibe 2000’li yılların başında piyasaya sürülen ve bağırsaklarda kolesterol emilimi yapan NPC1L1’i bloke ederek kolestrerol emilimini %90 oranında azaltan ve bu yolla LDL ve total kolesterolü düşüren bir ilaçtır. NPC1L1’in kolesterol ile birlikte bitki sterol ve stanollerin de emilimini yaptığı düşünülmektedir.
NPC1L1 ile emilen sterollerin ise ABC G5/G8 taşıyıcıları ile lümene geri verildiği bilinmektedir. ABC G5/G8 taşıyıcıları aynı zamanda safra asitlerin ve endojen kolestreolün lümene verilmesinden de sorumludur (50,52,53,62,63). Dolayısıyla sterolleri hücre içine alan ve hücreden uzaklaştıran taşıyıcılar ve bunların çalışmasını sağlayan sinyallerle bitkisel sterol ve stanol ilişkilerinin ortaya çıkarılmasının gerek bitkisel sterol ve stonellerin emilimi gerekse kolesterol düşürücü etkinlik mekanizmalarının öğrenilmesine yardımcı olacağı düşünülmüştür. Bu aşamada vücut çapında lipid metabolizmasının düzenlenmesinde birçok görevi olduğu bilinen LXR nükleer reseptörü ve onun etkinleştirdiği taşıyıcılar en fazla araştırılan konular olmuştur. Yapılan çalışmalar LXR’ın enterositlerde hücre içi sterolleri ve safra asitlerini bağırsak lümenine gönderen ABC G5/ G8 taşıyıcılarını kontrol ettiğini bulmuştur. Fakat LXR aktivitesinin sistemik olarak artmasının hepatik yağ asidi sentezini arttırdığı ve siroza neden olduğu belirlenmiştir (16,50). Eğer LXR’ın sadece enterositlerde aktivasyonu arttırılabilse, teorik olarak, ABC G5/G8 aktivitesinin artacağı, bunun da enterositlerdeki kolesterol esterifikasyonu ve
şilomikron oluşumu için kullanılacak sterol miktarını ve bağırsaklarda sterol emilimini azaltacağı söylenebilir (16,63). Fakat bitkisel sterol ve stanol tüketiminin bağırsak LXR aktivasyonuna etkisi üzerine yapılan çalışmaların bir çoğunda bu teorik bilginin tersi sonuçlar bulunmuştur. Plösch ve diğ. (64) bitkisel sterol ve stanollerin kolesterol emilimini azaltıcı etkilerinin LXR aktivasyonundan bağımsız gerçekleşeceğini savunmuştur. 0.5 g bitkisel sterol veya stanol ile kontrol diyeti veya kolesterollü diyet ile beslenen farelerin LXR hedef gen ekspresyonlarında önemli bir farklılık olmadan, kolesterol emilimlerinin azaldığını bulmuştur. Buna ek olarak Calpe- Berdial ve diğ. (65,66) bitkisel sterol veya stanol içeren western diyeti veya sadece western diyet ile beslediği farelerde bitkisel sterol veya stanollerin ABC G5/G8, ABCA1 ve NPC1L1 gibi kolesterol emiliminin önemli taşıyıcılarına etkilerinin olmadığını saptamıştır. Dolayısıyla bu araştırmacılar; LXR ve LXR etkisi ile eksprese olan genlerin bitkisel sterol ve stanollerden bağımsız hareket ettiğini belirtmişlerdir. Plat ve diğ. (67) ise bağırsak CaCo-2 hücreleri ile yaptığı in vitro çalışmada bitkisel sterol ve stanollerin LXR’ı aktive etmeden LXR’ın hedef genlerinin ekspresyonunu arttırdığını bulmuşlardır. Bu sonuç doğrultusunda LXR’ın kendisinin değil ama en azından hedef genlerinin bitkisel sterol ve stanollerin kolesterol emilimini azaltmada etkilerinin olabileceği sonucuna varılmıştır. Bunlara ek olarak ABC G5 knockout farelerle yapılan çalışmada bitkisel sterol tüketiminin bağırsaklarda kolesterol emilini azalttığını bulmuştur. Bu sonuçlarla birlikte hücre duvarında bulunan taşıyıcıların bitkisel sterol ve stanollerin hücreye alınmasında ve atılmasındaki tek yol olamayacağı sonucu ortaya çıkmıştır (16,66).
Hücresel düzeydeki taşıyıcıların bitkisel sterol ve stanol emilimi ile ilişkisinin tahmin edildiği gibi olmaması bilim adamlarını yeni hipotezler üretmeye sevketmiştir. Transintestinal kolesterol atımı (TIKA), yani kandan bağırsak lümenine doğrudan kolesterol geçişi olduğu hipotezi son yıllarda ilgi çeken bir teoridir.
Bitkisel sterol ve stanoller ile TİKA arasındaki hipotezi kurulana kadar bitkisel sterol ve stanollerin kolesterol emilini azaltmasına yoğunlaşılmışken, TİKA hipotezi ile bitkisel sterol ve stanollerin kolesterol atımını arttırdığı öngörülmektedir. TİKA hipotezine göre ince bağırsağa düzenli kolesterol salgısı olduğu düşünülmektedir.
Hatta farelerde yapılan çalışmalarda radyoaktif olarak işaretlenmiş kolesterolün intravenöz olarak verilmesinden sonra, özellikle proksimal bölgede olmak üzere tüm
ince bağırsakta işaretlenmiş kolesterol izlerine rastlandığı bildirilmiştir. Bitki sterol ve stanolleri de ince bağırsakta bulunarak kolesterolle emilim için yarıştığı ve moleküler boyuttaki çeşitli taşıyıcılar (tam olarak bilinmemekle birlikte LXR olabilir) ile TIKA yolunu aktive ettiği düşünülmektedir (16,68).
Bitkisel sterol ve stanol tüketiminin karaciğerde kolesterol biyosentezini nasıl etkilediği merak edilen diğer bir sorudur. Kolesterol emiliminin azalmasının tüm vücutta kolesterol biyosentezini arttırdığı bilinmektedir. Fakat gerek insanlarla (3.8- 4 g/ gün bitki sterol esteri) gerekse farelerle (%2 w/w bitki sterolü) yapılan çalışmalarda, bitkisel sterol tüketimininden sonra HMG CoA redüktaz mRNA düzeyinde bir değişiklik olmadığı gösterilmiştir. Dolayısıyla kolesterol biyosentezinin artmasında başka mekanizmaların rol oynayabileceği düşünülmektedir. Öte yandan 3 g bitkisel stanol esteri verilen hiperkolesterolemik diyabetli hastalarda VLDL ve apo B100 üretiminde azalma, LDLr mRNA düzeyinde artış olduğu bulunmuştur. Tüm bu bilgiler birleştirildiğinde bitkisel sterol ve stanol takviyesinin total ve LDL kolesterol düşürücü etkisinin, bağırsaklarda kolesterol emilim miktarını azaltmasına ek olarak, VLDL üretiminin azaltması ve LDLr düzeyinin artışı ile ilgili olduğu söylenebilir (50).
Sonuç olarak bitkisel sterol ve stanollerin kolesterol düşürücü etkinliğinin aynı kolesterol emilimi ve biyosentezinde olduğu gibi tek basamaklı bir süreç olmadığı anlaşılmaktadır. Miseller için yarışma bitkisel sterol ve stanollerin etkinliklerini gösterdikleri önemli bir mekanizmadır. Hücresel boyutta ve taşıyıcılar ile yapılan çalışmalar bir çok soruya cevap bulsa da sonuçlar tutarlı değildir (16).
2.6. Bitkisel Sterol ve Stanol Kardiyovasküler Hastalık İlişkisi
Kardiyovasküler hastalıklar dünyadaki en ölümcül hastalıktır. KVH’ların gelişimindeki başlıca etken sağlıksız beslenme ve fiziksel inaktivite sonucu kan yağlarındaki düzensizliklerdir (1). Dislipidemi diyete bağlı olarak gelişebileceği gibi ailesel hiperlipidemi veya hipertrigliseridemi hikayesi, doğumsal lipoprotein metabolizması bozuklukları (LPL, Apo CII gibi) gibi sorunlar ile tedavi edilmemiş diyabet, nefrotik sendrom, hipotroid, disproteinemi, alkol, doğum kontrol hapları ve bazı ilaçlar hiperlipidemi ve hiperkolesteroleminin nedenleri arasında sayılır (69).
Hiperkolesteroleminin başlıca iki tedavi stratejisi vardır. Bunlardan ilki yaşam tarzı değişikliğini de içeren diyet tedavisi iken, ikincisi ilaç tedavisidir.
Hiperkolesteroleminin tedavisinde kullanılan ilaçlar ise; statinler, safra asidi reçineleri, niasin (HDL arttırıyor), fibratlar ve ezemitibedir (54). Diyet tedavisindeki temel yaklaşım ise; vücut ağırlığı kaybı/ kontrolü sağlamak, egzersize başlamak ve serum lipitleri üzerine etkisi bilinen omega-3 yağ asitleri ile bitkisel sterol ve stanol tüketimini arttırmaktır (10-13,54).
2.6.1. Yükselmiş LDL Kolesterol
LDL kolesterolün yükselmiş olması KVH risklerini oldukça arttırmaktadır.
Dolayısyla serum LDL seviyesinin kontrol altında tutulması istenir. NCEP ATP III;
serum LDL kolesterol düzeyini bireyin KVH risk skoruna göre belirlemektedir.
Örneğin en yüksek riske sahip bireylerin LDL kolesterol seviyesinin 70 mg/dL’nin altında olmasını, yüksek riske sahip bireylerin LDL kolesterol seviyesinin 100 mg/dL’nin altında olmasını tavsiye etmektedir. Orta düzeyde riskli bireylerin ise tanı anından sonra ilaç kullanımı ile LDL kolesterol düzeylerini %30- 40 azaltmanın yeterli olduğunu belirtmiştir. Amerikan Kalp Vakfı ve Amerikan Kardiyoloji Koleji rehberlerinde ise KVH geçirmiş bireylerde LDL kolesterolün 100 mg/dL’nin altında olmasını önermektedir. Ayrıca NCEP ATP III bireyin risk skoruna göre bir LDL kolesterol düzeyi belirlemiştir. Artmış LDL kolesterolün azaltılmasında ilaç tedavisi ve onun yanında çözünür lif ve bitkisel sterol/stanol tüketimi gibi diyet takviyeleri önerilmektedir (70,71).
Bitkisel sterol ve stanollerin en etkili olduğu bilinen lipoprotein LDL’dir.
Günde 2 g civarında bitkisel sterol veya stanol tüketimi ile serum LDL düzeyinde
%3.4 ile %17 arasında azalma gerçekleştiği bilinmektedir (11,22,72). Bitkisel sterol ve stanollerin serum total ve LDL kolesterolle olan ilişkileri ile yapılmış çok sayıda çalışma olduğu için çok sayıda kapsamlı meta- analizlerde yapılmıştır. Bu meta- analizlerin ortak noktası bitkisel sterol ve stanollerin total ve LDL kolesterolü düşürdüğü iken, meta- analizlerde bitkisel sterol ile bitkisel stanollerin etki düzeyleri arasında fark olup olmadığına, günde kaç dozda tüketilirse en fazla etkiyi gösterdiğine, bitkisel sterol veya stanolün eklendiği besinin matriks gibi çok sayıda değişikenin serum lipid profilini nasıl etkilediği incelenmiştir (19,22,38,46).
2.6.2. Dislipidemi
Dislipidemi serum lipid profilindeki düzensizliklerdir. Dislipideminin göstergesi olarak son yıllarda non- HDL kolesterol kullanılmaktadır. Non- HDL kolesterol gerek trigliseritten zengin, gerekse kolesterolden zengin partiküllerin miktarının belirlenmesinde kullanılan önemli bir biyomarkerdır. Kolayca hesaplanabildiği için klinikte kullanımı da yaygınlaşmaktadır.
Non-HDL kolesterol = Total kolesterol – HDL
Non-HDL kolesterol sonucu ile apo-B içeren tüm lipoproteinleri (VLDL, IDL, LDL) ve lipoprotein (a)’yi kapsar (51, 54).
Dislipideminin tedavisi; beslenmenin düzenlenmesi, kilo verme ve fiziksel aktivitenin arttırılmasını içeren yaşam tarzı değişikliği ile başlamalıdır. Statinler;
LDL, non-HDL kolesterol ve trigiliseritleri düşürür, apo B ve LDL partikül sayılarını azaltır ve bir miktar HDL kolesterolü arttırır. Non- HDL kolesterol ve apoB’leri azaltmak için, gerek olursa var olan tedaviye ek olarak farklı tarzda ilaçlarda [ezetmimibe, safra asidi bağlayıcı ajanlar (trigliseritlerin yükselmesine neden olabilir), niasin, fibratlar ve w-3 yağ asitlerli] eklenebilir. Trigliseritleri düşürmek için en etkili ilaç tedavisinde niasin, fibratlar ve omega-3 yağ asitleri kullanılır.
Niasin, fibratar ve w-3 yağ asitleri aynı zamanda LDL partikül büyüklüğünü arttırır ve niasin Lp [a]’yı düşürerek, HLD kolesterolü arttırır (70).
Lp [a] 1960’lı yıllarda bulunmuş olmasına rağmen, KVH için bir risk faktörü olarak tanımlanana kadar üzerinde fazla araştırma yapılmayan bir lipoproteindir. Lp [a]’nın bu etkisini tam olarak nasıl yaptığı bilinmemekle birlikte, yapısal olarak LDL kolesterole oldukça benzemektedir. Bir plazma lipoproteini olan Lp [a], LDL kolesterole disülfit bağı ile eklenmiş fazladan 1 molekül apolipoprotein a içermektedir (73). Bitkisel sterol ve stanoller arasındaki ilişkiyi doğrudan araştıran bir çalışma olmamakla birlikte çeşitli çalışmalarda bu öğelerin Lp [a]’ya etkisi araştırılmıştır. Yaşam tarzı değişikliğinden de etkilenmeyen Lp [a]’ya, bitkisel sterol ve stanollerin doğrudan etki ettiğini gösteren bir çalışma henüz bulunmamaktadır (70).
