Combined bioactive approach over atherosclerosis risk biomarkers / Abordagem combinada de compostos bioativos sobre biomarcadores de risco para aterosclerose

Atherosclerosis, one major cause of morbidity and mortality worldwide, is a complex and multifactorial disease that involves three mainly conditions: chronic inflammation, dyslipidemia and oxidative stress. Although statins are the first-line therapy for LDL cholesterol (LDL-C) lowering, the efficacy of cardiovascular events prevention is limited to 30-40%. This residual risk brought attention to the need of new therapies and clinical targets beyond LDL-C, such as inflammation and oxidative stress. Importantly, suboptimal treatment and/or statin discontinuation due to adverse effects have also been a very challenging clinical problem. Complementary diet therapy can be an effective and safe approach to support pharmacological treatment, especially when drugs alone are insufficient to attenuate risk factors and/or the recommended dose is not well tolerated. The aim of this study was to evaluate the effects of three bioactive components, namely omega-3 fatty acids, plant sterols and polyphenols, on markers of dyslipidemia, inflammation and oxidative stress in patients treated with statins. A randomized, crossover clinical study was carried out, with the participation of 53 subjects. At each intervention period, study participants received a packaged for the functional or control treatment. Functional treatment consisted of fish oil (1.7 g of EPA+DHA/day), chocolate containing plant sterols (2.2 g/day) and green tea (two tea sachets/day). Control treatment consisted of soy oil softgels, regular chocolate and anise tea. After 6 weeks of intervention, functional treatment reduced plasma LDL-C (-13.7% ± 3.7, p=0.002) and C-reactive protein (-35.5% ± 5.9, p=0.027). Plasma triacylglycerol (-15.68% ± 5.94, p=0.02) and MDA (-40.98% ± 6.74, p=0.04) were reduced in subgroups of patients (n=23) with baseline values above the median (93 mg/dL and 2.23 umol/L, respectively). Analysis of lathosterol and campesterol in plasma suggested that intensity of LDL-C reduction was influenced by cholesterol absorption rate rather than its endogenous synthesis. After multivariate analysis, patients identified as "good responders" to supplementation (n=10) were recruited for a pilot protocol of statin dose reduction with complementary diet therapy. Responders received the functional treatment for 12 weeks: standard statin therapy was kept during the first 6 weeks and reduced by 50% from weeks 6 to 12. No difference was observed for plasma lipids and inflammation biomarkers, cholesterol efflux capacity or HDL particle number after statin dose reduction when compared to standard therapy. Although limited by the small sample size, our study demonstrates the potential for a new therapeutic approach combining lower statin dose and specific dietary compounds. This may be particularly helpful for the many patients with, and at risk for, CVD who cannot tolerate high-dose statin therapy

A aterosclerose, uma importante causa mundial de morbidade e mortalidade, é uma doença complexa e multifatorial que envolve três principais condições: inflamação crônica, dislipidemia e estresse oxidativo. Embora as estatinas sejam fármacos de primeira linha para redução de LDL colesterol (LDL-C), sua eficácia na prevenção de eventos cardiovasculares é limitadada a 30-40%. Este risco cardiovascular residual evidencia a necessidade de novas terapias e marcadores clínicos que vão além do LDL-C, como inflamação e estresse oxidativo. Não obstante, tratamento subótimo e/ou interrupção do uso de estatinas devido à ocorrencia de efeitos adversos também é um grave obstáculo na clínica médica. Neste contexto, a terapia dietética complementar representa uma abordagem efetiva e segura para o suporte do tratamento farmacológico, especialmente quando as drogas são insuficientes para atenuar fatores de risco e/ou quando a dose recomendada não é bem tolerada. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito de três compostos bioativos - ácidos graxos ômega 3, fitosteróis e polifenóis - sobre marcadores de inflamação, lipemia e estresse oxidativo em indivíduos tradados com estatinas. Foi realizado um estudo clínico randomizado, de delineamento crossover, com a participação de 53 voluntários. A cada período de intervenção, os participantes receberam um tratamento funcional ou controle. O tratamento funcional foi composto por cápsulas de óleo de peixe (1.7 g/dia de EPA+DHA), chocolate contendo fitosteróis (2.2 g/dia) e chá verde (dois sachês/dia). O tratamento controle foi composto por cápsulas de óleo de soja, chocolate sem adição de fitosteróis e chá de anis. Após 6 semanas de intervenção, o tratamento funcional reduziu a concentração plasmática de LDL-C (-13.7% ± 3.7, p=0.002) e proteína C-reativa (-35.5% ± 5.9, p=0.027). Triglicerídeos (- 15.68% ± 5.94, p=0.02) e malondialdeído (-40.98% ± 6.74, p=0.04) foram reduzidas apenas em subgrupos de indivíduos que apresentavam valores basais acima da mediana (93 mg/dL e 2.23 umol/L, respectivamente). A análise de latosterol e campesterol no plasma sugeriu que a intensidade da redução de LDL-C não foi influenciada pela síntese endógena de colesterol, mas sim pela taxa de absorção. Após análise multivariada dos resultados, pacientes identificados como "good responders" à suplementação (n=10) foram recrutados para um estudo piloto de redução da dosagem da estatina, aliado à terapia dietética complementar. Estes pacientes receberam o tratamento funcional por 12 semanas: durante as 6 primeiras semanas mantevese a dosagem de estatina, que em seguida foi reduzida em 50% das semanas 6 a 12. Não foram observadas diferenças para os marcadores plasmáticos de lipídeos, inflamação, capacidade de efluxo de colesterol ou número de partículas de HDL após a redução da dose de estatina, quando comparada à terapia convencional. Embora limitado pelo reduzido número de pacientes, o estudo demonstra o potencial para uma nova abordagem terapêutica, combinando reduzida dose de estatina com específicos compostos bioativos. Esta pode ser uma importante alternativa para muitos pacientes em risco cardiovascular e que são intolerantes à terapia com altas doses de estatina.

Efecto del ciprofibrato sobre el metabolismo del colesterol HDL y la capacidad antioxidante plasmática en el ratón / Effect of ciprofibrate on HDL cholesterol metabolism and plasma anti-oxidant capacity in mice

Antecedentes: Las dislipidemias, ya sea un aumento en los niveles de colesterol LDL y/o una disminución en las cifras de colesterol HDL, son muy relevantes para el desarrollo de la enfermedad cardiovascular ateroesclerótica, siendo el colesterol HDL bajo la dislipidemia más frecuente en la población chilena. Con respecto al colesterol HDL bajo y los tri -glicéridos elevados, los fibratos, agonistas del receptor nuclear PPAR-a que modula la transcripción de genes involucrados en el metabolismo de lípidos, representan una importante alternativa de manejo farmacológico de las dislipidemias. Sin embargo, estudios clínicos recientes no han sido concluyentes con respecto a su beneficio real sobre el control de la ateroesclerosis cuando se usan combinados con estatinas. Objetivo: Evaluar el impacto de la administración de fibratos sobre el metabolismo del colesterol HDL y la función antioxidante del plasma usando el ratón como modelo experimental. Metodología: Los ratones de la cepa C57BL/6 fueron tratados con ciprofibrato al 0,2% en dieta control durante 7 días. Luego del tratamiento, se analizaron los niveles de colesterol plasmático y triglicéridos, la expresión hepática de proteínas claves involucradas en el metabolismo de colesterol HDL, el contenido de colesterol hepático, la secreción de colesterol biliar y el daño oxidativo y la función antioxidante plasmática. Resultados: El tratamiento con ciprofibrato disminuyó significativamente los niveles de triglicéridos plasmáticos y la expresión hepática del receptor de HDL SR-BI, efecto que se correlacionó con un aumento en el tamaño de las partículas de HDL, pero no en los niveles de colesterol HDL. Además, el ciprofibrato disminuyó los niveles proteicos de los transportadores de colesterol ABCG1 y ABCG8, aunque no modificó ABCA1, en conjunto con una reducción del contenido hepático de colesterol y un aumento en la secreción de colesterol hacia la bilis. Finalmente, el uso de este hipolipemiante mejoró la función antioxidante del plasma, aunque se detectó un aumento en el daño nitrosativo de las proteínas plasmáticas. Conclusión: Este estudio ha permitido obtener nueva información sobre el efecto metabólico y funcional de la administración de fibratos en ratones, lo cual podría ayudar comprender los resultados de estudios clínicos recientes que han usado esta clase de hipolipemiantes en humanos.

Background: Increased serum levels of LDL cholesterol and/or decreased values of HDL cholesterol are very relevant for atherosclerotic cardiovascular disease. Low HDL cholesterol is the most prevalent dyslipidemia in the Chilean population. Regarding reduced HDL cholesterol and high triglyceride levels, fibrates, nuclear receptor PPAR-a agonists that modulate transcription of genes involved in lipid metabolism, represent an important alternative for pharmacological management of dyslipidemia. However, recent clinical studies have been inconclusive with respect to their real benefit on atherosclerosis when used in combination with statins. Aim: To evaluate the impact of fibrate administration on HDL cholesterol metabolism and antioxidant plasma functionality using the mouse as experimental model. Methodology: Using wild-type C57BL/6 mice, ciprofibrate was administered at 0.2% in chow diet for 7 days. After treatment, plasma cholesterol and triglycerides levels, hepatic expression of key proteins involved in HDL cholesterol metabolism, liver cholesterol content, biliary cholesterol secretion, and plasma oxidative damage and antioxidant function were analyzed. Results: Ciprofibrate treatment significantly decreased plasma triglycerides levels and hepatic HDL receptor SR-BI expression. This latter finding was associated with increased HDL particle size, without changes in HDL cholesterol levels. Furthermore, ci-profibrate decreased hepatic expression of cholesterol transporters ABCG1 and ABCG8, but not ABCA1, which correlated with reduced liver cholesterol content and increased biliary cholesterol secretion. Fina-lly, fibrate therapy improved plasma antioxidant func-tion, even though increased nitrosative plasma protein damage was detected. Conclusion: This study has provided new information on metabolic and functional effects derived from fibrate use in mice and it may help to better understand recent clinical findings using this lipid-lowering drug class in humans.