Cholesterol HDL odwraca procesy miażdżycowe

Naukowcy dawno temu udowodnili, że HDL (lipoproteiny o dużej gęstości) posiada zdolność do usuwania ze ścian tętniczych cholesterolu i transportowania go do wątroby w celu bezpiecznego rozkładu.

Aby zapewnić optymalny zwrotny transport cholesterolu i utrzymywać go z daleka od ścian tętniczych utrzymywanie HDL powyżej poziomu 50 mg/dL jest bardzo istotne.

Rola HDL nie ogranicza się tylko do czyszczenia ścian tętniczych z płytek miażdżycowych. Chroni również LDL przed oksydacją, hamuje przewlekłe zapalenia, przyleganie cząsteczek do naczyń i aktywację płytek krwi — czynniki, które mogą prowadzić do miażdżycy.

Aby HDL mógł pełnić swoje ważne funkcje, z jego powierzchnią ściśle związany jest enzym o nazwie paraoksonaza-1 (PON-1).

Wraz z wiekiem, poziom PON-1 ulega znacznej redukcji, zmniejszając tym samym zdolność HDL do ochrony przed atakiem serca i udarem. Pomaga to wyjaśnić początek przyśpieszonej miażdżycy, w której w przeciągu zaledwie kilku lat, zdrowe arterie dorosłej osoby szybko zostają zatkane przez płytki.

Związaną z wiekiem redukcję stanu PON-1 mogą również wyjaśnić badania wykazujące, że leki statynowe stosowane przez niektóre osoby tracą swoją skuteczność w ochronie przed różnymi czynnikami związanymi z rozwojem miażdżycy.[1]

Peroksydacja lipidów jest reakcją wolnych rodników, która poważnie uszkadza błony komórkowe i wiąże się z wieloma chorobami zwyrodnieniowymi. PON-1 blokuje niszczące reakcje peroksydacji lipidów,[2] co czyni z niego bardzo ważny enzym, chroniący przed miażdżycą, cukrzycą, udarem, artretyzmem i pewnymi formami nowotworu.

Firmy farmaceutyczne dałyby „konia z rzędem” za lek, który podnosi poziom PON-1 w organizmie. Na szczęście naukowcy odkryli niedrogie, naturalne metody zwiększające stan PON-1, uwalniające jego przeciwutleniające i przeciwzapalne właściwości.

Ten artykuł to omówienie badań potwierdzających pozytywne właściwości PON-1, przeciwdziałającemu procesowi starzenia się - i sposobu, w jaki pewne substancje odżywcze zwiększają aktywność PON-1 aby uzyskać maksymalne korzyści.

HDL i PON-1 - zmniejsz czynniki ryzyka chorób serca

Miażdżyca jest główną przyczyną śmierci w zachodnim świecie.[3] Rosnące dowody badań klinicznych sugerują, że PON-1 (paraoksynaza-1) może służyć jako jeden z głównych czynników chroniących przed tą chorobą.

PON-1 jest enzymem produkowanym w wątrobie i uwalnianym do krwi, gdzie przyłącza się wyłącznie do cząsteczki HDL.[4] Jako enzymatyczny silnik, który wspomaga korzystne działanie HDL wykazano, że PON-1 hamuje akumulację lipoperoksydów w cholesterolu LDL — proces, który doprowadza do gromadzenia na ścianie tętniczej utlenionego LDL, prowadząc do śmiertelnego stwardnienia tętnic.[5]

Wraz z wiekiem HDL z czasem traci zdolność do ochrony przed oksydacją LDL — co stanowi dowód na to, że spadek poziomu  PON-1 w osoczu związany z wiekiem może być częścią problemu.[6] Dzięki zachowaniu integralności, aktywności i skuteczności HDL, PON-1 wspomaga ochronę zdrowia tętniczego.

PON-1 selektywnie rozkłada utlenione tłuszcze, służąc jako system “oczyszczający”, by zapobiec utlenionym cząsteczkom przed atakami komórek zapalnych we krwi [7] (jeden z mechanizmów działania HDL, stojący za właściwościami chroniącymi serce).[8] Jak wykazano w badaniach, po spożyciu czerwonego wina nastąpiło zwiększenie aktywności PON-1 - co dostarczyło pierwszych, pewnych wskazówek dlaczego czerwone wino, a w szczególności jego aktywny komponent - resweratrol, chroni przed chorobami serca.[9]

Naukowcy odkryli, że u genetycznie zmodyfikowanych myszy nie mających genu PON-1, nastąpił dramatyczny wzrost poziomu stresu oksydacyjnego w makrofagach, komórkach odpornościowych, które mogą zostać obciążone utlenionymi lipidami i przyczyniać się do pro-miażdżycorodnej kaskady zapalnej w ścianach tętniczych.[10]

Co więcej, ludzie z niskim poziomem PON-1 są bardziej narażeni na powstanie problemów sercowo-naczyniowych w porównaniu z tymi, którzy mają jego prawidłowy poziom.[11] Wykazano, że u zdrowych osób mających najaktywniejszą genetyczną ekspresję PON-1, występują również zwiększone reakcje ochronne na naturalne przeciwutleniacze.[12] Nowe metody mierzenia aktywności PON-1 we krwi ujawniły, że wiąże się on z ryzykiem wieńcowej choroby arterii, bez względu na profile lipidowe czy terapię obniżającą lipidy.[13]

PON-1 jest bliżej związany z ryzykiem sercowo-naczyniowym u osób już będących w grupie wysokiego ryzyka powstania miażdżycy. Przykładowo, pacjenci z chroniczną chorobą nerek, będący na hemodializie, mieli o 30% mniej aktywnych PON-1, co spowodowało aż 127% spadek przeciwutleniających funkcji HDL.[14] Poziom PON-1 jest dokładnym predyktorem śmiertelności z przyczyn sercowo-naczyniowych u hemodializowanych osób. Mniejszy niż średni stan PON-1 przekłada się na nie tylko zgony w wyniku problemów sercowo-naczyniowych, ale również na ogólną śmiertelność.[15]

Oprócz jego zdolności do ochrony przed oksydacją HDL, wykazano, że PON-1 przeprowadza również hydrolizę (rozkład) tiolaktonu homocysteiny,[16] który odpowiada za uszkodzenia naczyń krwionośnych. A zatem sam PON-1 chroni naczynia krwionośne.

Dowody badań przeprowadzonych na zwierzętach jednoznacznie wykazały, że PON-1 chroni przed miażdżycą. Jednak definitywne ustalenie czy zmniejszona aktywność PON-1 jest przyczyną problemów sercowo-naczyniowych nie było możliwe.[17] Aby to ustalić niezbędne są do tego badania prospektywne. Dotychczas przeprowadzono tylko jedną próbę tego rodzaju, która jasno wykazała, że niski poziom PON-1 we krwi jest niezależnym czynnikiem ryzyka chorób wieńcowych u mężczyzn, którzy cierpieli już na wieńcową chorobą tętnic.[18]

Coraz bardziej przekonywające dowody świadczące o związku między PON-1 i szerokim spektrum czynników ryzyka sercowego, skłoniły jednak naukowców do uznania ważnej roli  tego enzymu w medycynie sercowo-naczyniowej.[19]

Potężna broń w walce z chorobami związanymi z wiekiem

W ciągu ostatnich dwóch dekad wraz z rosnącym zainteresowaniem naukowców PON-1, [20] poszerzał się zakres udowodnionego mechanizmu działania tego enzymu w organizmie, pomagającego zwalczać różne choroby. Według  Janice E. Chambers, naukowca z Mississippi State University PON-1 można określać mianem “wielozadaniowego białka”.[21]

Niebezpiecznie niski stan PON-1 jest związany z rosnącą listą chronicznych, pojawiających się wraz z wiekiem stanów chorobowych. Może wiązać się również ze znacznie podniesionymi poziomami peroksydacji lipidów. To z kolei zwiększa ilość PON-1 jaką organizm potrzebuje by zrównoważyć rozmiar powstałych uszkodzeń oksydacyjnych w zdrowych komórkach.

Niedawno naukowcy odkryli, że np. u osób z nadwagą oraz u tych cierpiących na zespół metaboliczny występuje znaczny spadek aktywności PON-1, co czyni ich jeszcze bardziej narażonymi na choroby sercowo-naczyniowe.[22]

PON-1 odgrywa wiele istotnych ról w zapobieganiu cukrzycy i jej konsekwencji, szczególnie w zarządzaniu poobiednimi (poposiłkowymi) skokami poziomu cukru we krwi, które produkują śmiertelne końcowe produkty zaawansowanej glikacji (AGE). Kiedy poziom cukru we krwi wzrasta, zwiększa się również produkcja przez wątrobę PON-1, prawdopodobnie by zrekompensować stres oksydacyjny wywołany przez glukozę.[23]

Jest to powodem zwiększania się stanu PON-1 po posiłku u osób nie chorujących na cukrzycę, co zapobiega przed zwiększeniem poziomu oksydacji w zdrowych tkankach.[24] Jednak u diabetyków i u osób z osłabioną tolerancją glukozy (pre-cukrzyca), produkty oksydacji szybko zwiększają się zaraz po posiłku. Osoby chore na cukrzycę cierpią wówczas na znaczny spadek koncentracji PON-1, co zwiększa ryzyko chorób sercowo-naczyniowych.[25]

Helicobacter pylori to bakteria, która ściśle wiąże się z powstaniem wrzodów i nowotworów żołądka, a także podnoszeniem się stresu oksydacyjnego, niższym poziomem PON-1 i większym ryzykiem miażdżycy.[26] Osoby z wysokim stanem homocysteiny mogą mieć uszkodzone cząsteczki HDL, charakteryzowane przez zredukowaną aktywność PON-1, która po części wydaje się odpowiadać za większe ryzyko sercowo-naczyniowe.[27]

Nawet u osób cierpiących na choroby, które pozornie wydają się nie wiązać z procesem starzenia się — wliczając w to osteoartretyzm i zależne od wieku zwyrodnienie plamki żółtej (AMD) — wykazano zmniejszoną aktywność PON-1.[28] Wysoki poziom LDL i niewielki stan cholesterolu HDL występują zazwyczaj u osób cierpiących na AMD, co zwiększa podatność na peroksydację lipidów i choroby sercowo-naczyniowe.

Jak zwiększyć poziom PON-1

Najnowsze badanie wykazują, że granat i jego wyciąg może znacznie zwiększyć stopień aktywności PON-1 w organizmie dzięki kilku różnym ścieżkom biomolekularym, do których zaliczamy zwalczanie zapalenia i adhezję LDL oraz sprzyjającą modulację ekspresji genów.

Wyciąg z granatu zmniejsza oksydację i procesy zapalne, głównie poprzez wpływ na aktywność PON-1, interweniując na każdym kroku rozwoju miażdżycy.[29]

Miażdżyca rozpoczyna się od utleniania cholesterol LDL. Uszkodzony LDL “zbija się” i gromadzi w szczególnych komórkach układu immunologicznego, zwanych komórkami piankowatymi. Komórki piankowate naruszają ściany naczyń krwionośnych, wywołując reakcje zapalne i formowanie się wczesnych blaszek miażdżycowych.

Blaszka będąca w stanie zapalnym przyciąga płytki tworzące skrzepy, prowadząc ostatecznie do zwężania się naczyń krwionośnych, które ograniczają przepływ krwi. Kiedy płytki będące w stanie zapalnym lub uformowane skrzepy, które całkowicie blokują przepływ krwi pękają, tkanka obumiera, powodując atak serca lub udar.

Grupa izraelskich naukowców przeprowadziła badania określające sposób w jaki granat hamuje tworzenie się miażdżycy na każdym etapie jej rozwoju i definiujące decydującą rolę jaką PON-1 odgrywa w tym procesie. Rozpoczęli od przełomowych prób w 2000 roku, które skupiły się na właściwościach przeciwutleniających granatu.

Zespół rozpoczął od badań nad grupą zdrowych mężczyzn oraz na chorujących na miażdżycę genetycznie zmodyfikowanych myszach.[30] Po 2 tygodniach spożywania przez mężczyzn soku z granatu, naukowcy odkryli spektakularną redukcję LDL zgromadzonego i zatrzymanego w naczyniach, wraz z 20% wzrostem aktywności PON-1. U podatnych na miażdżycę myszach zaobserwowano o 90% mniejszą oksydację cholesterolu LDL. Dzięki redukcji liczby zapalnych komórek piankowatych u gryzoni wykazano również o 44% mniejsze uszkodzenia wywołane miażdżycą.

Izraelscy naukowcy poszli o krok dalej wykazując, że skoncentrowany ekstrakt i sok z granatu wywołują znaczy efekt ochronny — nawet u myszy z zaawansowaną miażdżycą.[31] Granat nie tylko zmniejszył akumulację utlenionego tłuszczu w makrofagach komórkowych, ale  nawet odwrócił ten proces, zmniejszając poziom cholesterolu o 39%! Innymi słowy, granat może nie tylko zapobiegać ale i również hamować, a nawet odwracać procesy miażdżycowe.

Odkrycia grupy izraelskich naukowców, stanowią dodatkowe dowody na zasadność tej teorii. Badacze odkryli, że polifenole granatu, zgromadzone w makrofagach tętniczych, które absorbują cholesterol LDL, zapobiegają ich utlenianiu i chronią przed przekształcaniem się w niebezpieczne komórki piankowate.[32] Zaobserwowali również, że granat, który zwiększa aktywność PON-1 pobudza rozkład utlenionego cholesterolu LDL —  nawet w płytkach miażdżycowych, które już są utworzone.

Dodatkowe odkrycia zostały zaobserwowane u pacjentów ze zwężeniem arterii szyjnej [33] - głównego naczynia krwionośnego zaopatrującego mózg w krew. Jak wykazano, osoby te są w grupie wysokiego ryzyka wystąpienia udaru.

Po roku, u pacjentów, którzy spożywali granat wykazano 83% wzrost  poziomu PON-1, a natężenie utlenionego LDL konsekwentnie spadało aż do 90%. W przeciwieństwie do grupy placebo (w której nastąpiło pogorszenie stanu o 9%), u pacjentów stosujących suplementację ujawniono, że zwężenie arterii szyjnej uległo poprawie o 30%. Oznacza to, że spożywanie granatu znacznie zwiększyło przepływ krwi do mózgu. W trakcie badania obie grupy nie przerywały zażywania konwencjonalnych leków.[34]

Właściwości PON-1, hamujące peroksydację lipidów w tej kohortowej próbie okazały się prowadzić do znacznej redukcji ryzyka udarów u pacjentów cierpiących na miażdżycę. Zaobserwowano również i inne korzyści: poziom przeciwciał w osoczu skierowanych przeciwko utlenionemu LDL (istotny czynnik przyczyniający się do stanów zapalnych związanych z miażdżycą) spadł o 19%, podczas gdy całkowity stan przeciwutleniaczy w osoczu zwiększył się aż o 130%. W przeciągu roku, u przyjmujących suplementację badanych skurczowe ciśnienie krwi również uległo 12% redukcji.[35]

Na światło dzienne wyszedł również fakt, że dzięki konsumpcji granatu, PON-1 wpływa na zarządzanie cukrzycą. U pacjentów z cukrzycą typu 2 wykazano 23% obniżenie się poziomu PON-1. Po spożyciu przez te same osoby soku z granatu (50 ml/dzień przez 3 miesiące), aktywność  PON-1 w osoczu zwiększyła się o 24%, co pomogło przywrócić ją do zdrowych poziomów.[36]

W 2007 roku, naukowcy odkryli, że polifenole granatu regulują geny pod kątem PON-2 w oczyszczających makrofagach LDL.[37] PON-2 jest cząsteczką ściśle związaną z PON-1, która wykorzystuje podobne, korzystne efekty. W wyniku zwiększenia produkcji PON-2 bezpośrednio poprawia się poziom utlenienia komórkowego.

Jak wykazano, w komórkach wątroby wystawionych na polifenole granatu następuje regulacja genów PON-1. Jest to istotne, ponieważ komórki wątroby są odpowiedzialne za produkcję PON-1.[38] Przez ostatnie pięć lat naukowcy wykazali również, że granat stabilizuje wiązanie cząsteczek PON-1 z korzystnym HDL. Cząsteczki PON-1 mogą się degradować z czasem, oddzielając się od pierwotnej molekuły HDL. Jak wykazano, wyciąg z granatu wzmacnia i wspomaga wiązanie między PON-1 a HDL — co tym samym chroni przed utlenianiem HDL.[39]

Inne czynniki zwiększające PON-1

Niedawno pojawiły się silne dowody potwierdzające istnienie kilku związków mających wpływ kardioproteksyjny, które również mogą sprzyjająco zwiększyć poziom PON-1. Jak się okazuje umiarkowana konsumpcja wina, piwa i mocniejszych trunków wiąże się ze wzrostem aktywności PON-1.[40] Polifenole czerwonego wina zwiększają aktywność PON-1 i redukują oksydację LDL.[41] W szczególności resweratrol, który jest najlepiej poznanym polifenolem czerwonego wina, zapewnia skuteczną kontrolę genów PON-1, zwiększając jego ekspresję w ludzkich komórkach wątroby i chroniąc przed miażdżycą, jak wykazano na modelach zwierzęcych.[42] (PON-1 jest produkowany w wątrobie).

Kwercetyna, kolejny polifenol znajdujący się w czerwonym winie oraz innych źródłach roślinnych również reguluje ekspresję genów PON-1, chroniąc przed oksydacją LDL.[43] Posiada ona wiele takich samych jak granat mechanizmów działania - pomaga stabilizować i utrzymać aktywność PON-1 w walce ze stresem oksydacyjnym.[44]

Podsumowanie

Peroksydacja lipidów — uszkodzenia zdrowych błon komórkowych przez wolne rodniki — jest głównym czynnikiem starzenia się związanym z powstaniem licznych chorób zwyrodnieniowych. PON-1 (paraoksynaza-1) jest dopiero poznawanym enzymem związanym z korzystnym HDL, który jak wykazano blokuje peroksydację lipidów. Niedawne badanie sugerują, że PON-1 może służyć jako skuteczna obrona przed licznymi chorobami związanymi ze procesem starzenia się, wliczając w to choroby serca, zespół metaboliczny, artretyzm i niektóre nowotwory.[45] Poziom PON-1 maleje wraz z wiekiem, przyczyniając się do zmniejszenia kardioprotekcyjnego wpływu HDL. Jak wykazano, granat zwiększa poziom PON-1 i wspomaga jego aktywność w organizmie. Reguluje on geny, które kierują produkcją PON-1, zwiększając jego wydajność w komórkach wątroby i podnosząc jego koncentracje we krwi. Wyciąg z  granatu chroni i utrzymuje aktywność PON-1 na poziomie komórkowym, zapobiegając przed degradacją i utrzymując jego wiązanie z cząsteczkami HDL. Pojawiające się dowody sugerują, że resweratrol i  kwercetyna mogą mieć podobny wpływ na poziom i aktywność PON-1.

Materiał wykorzystany za zgodą Life Extension. Wszelkie prawa zastrzeżone.