Glucani și colesterol (Recenzie)
Petr Sima
1 Laborator de imunoterapie, Institutul de Microbiologie al Academiei Cehe de Științe, 14220 Praga 4, Republica Cehă
Luca Vannucci
1 Laborator de imunoterapie, Institutul de Microbiologie al Academiei Cehe de Științe, 14220 Praga 4, Republica Cehă
Vaclav Vetvicka
2 Departamentul de patologie, Universitatea din Louisville, Louisville, KY 40202, SUA
Abstract
Hipercolesterolemia este unul dintre principalii factori de risc pentru bolile cardiovasculare, împreună cu sindromul metabolic, hipertensiunea și diabetul. Deși s-au înregistrat progrese, căutarea unor metode noi de prevenire și tratare a dislipidemiei este în curs de desfășurare, iar terapiile actuale pentru bolile cardiovasculare induc diverse efecte secundare. β-glucanii sunt polizaharide liniare neramificate care se găsesc în diverse surse naturale, cum ar fi ciupercile. Datorită structurii lor, acestea sunt capabile să interacționeze cu receptorii imunității înnăscute, totuși acționează și ca fibre dietetice în tractul digestiv. Deoarece există două forme de β-glucani, forme insolubile și solubile, acestea pot interacționa cu lipidele și sărurile biliare din intestin și, prin urmare, reduc nivelul colesterolului. Prin urmare, ele pot fi dezvoltate ca o opțiune terapeutică adecvată pentru tratarea pacienților cu dislipidemie, deoarece sunt molecule naturale care nu induc efecte secundare semnificative. Revizuirea actuală discută dovezile care susțin efectele β-glucanilor asupra nivelului de colesterol.
Introducere
Conform statisticilor publicate de Organizația Mondială a Sănătății, bolile cardiovasculare (BCV) reprezintă o cauză principală de mortalitate și morbiditate la nivel mondial (1). Între 1980 și 2014, prevalența obezității la nivel mondial s-a dublat. În prezent, aproape 40% dintre adulții cu vârsta ≥18 ani (
2 miliarde de oameni) sunt supraponderali și
Reprezentarea schematică a structurii moleculare de bază a moleculei de glucan. N și N * reprezintă numărul de repetări specifice fiecărei structuri.
S-a demonstrat că β-glucanii reduc nivelurile unei fracțiuni lipoproteice-colesterol (HDL-C) fără densitate mare care conține LDL-C fără a afecta nivelurile HDL-C sau trigliceride (35: 38-40). β-glucanii au fost folosiți pentru a reduce nivelul colesterolului din sânge încă din anii 1960 (41). β-glucanii sunt, de asemenea, utilizați pentru a spori eficiența sistemului imunitar (42,43).
3. β-glucani și imunitate
Reprezentare simplificată a efectelor β-glucanului asupra imunității și echilibrului colesterolului. (A) β-glucanii interacționează cu receptori exprimați la suprafața celulelor imune înnăscute și cu complexul iC3b/CR3 de celule opsonizate, rezultând stimulare imună care implică imunitate înnăscută și adaptativă. (B) Se presupune că, acționând ca fibre, β-glucanii pot forma un gel pe suprafața mucoasei intestinului. Aceasta inhibă resorbția sărurilor biliare, stimulând neosinteza sării biliare în ficat. Creșterea sărurilor biliare activează utilizarea colesterolului circulant, reducând astfel nivelul acestuia în sânge. NK, celule ucigașe naturale; CR3, tip receptor de complement.
Inițial, studiile care investigau efectele β-glucanilor au evaluat β-glucanii insolubili; au fost efectuate ulterior studii de evaluare a interacțiunilor β-glucan-receptor. Printre cei mai importanți receptori care interacționează cu β-glucani se numără dectina-1, receptorul complementului de tip 3 [CR3; cunoscut și sub denumirea de cluster de diferențiere (CD) 11b/CD18] și langerin. Dectina-1 este o proteină transmembranară de tip II prezentă în leucocite, cu cele mai ridicate niveluri de expresie la neutrofile, macrofage și celule dendritice (57). Langerina este compusă din două părți principale: un domeniu care recunoaște carbohidrații și o regiune care poate forma tăietori, iar acest receptor este cel mai frecvent exprimat în celulele Langerhans (58). CR3 este un receptor care face parte din familia integrinei β2. Se găsește în cea mai mare parte pe neutrofile, macrofage și celule ucigașe naturale, dar este prezent și pe celulele progenitoare ale măduvei osoase (59). Configurația specială asumată de receptorul CR3 după interacțiunea cu complementul iC3b pe celulele țintă opsonizate mediază activarea citotoxică (60). Importanța CR3 în legarea și acțiunea β-glucanului a fost confirmată de rezistența șoarecilor knock-out CR3 la β-glucan (61). Informații mai detaliate cu privire la interacțiunile moleculare ale β-glucanilor cu receptorii lor au fost documentate într-o revizuire cuprinzătoare recentă (62).
4. Colesterolul și acizii biliari ca molecule esențiale
Colesterolul este o sursă de substanțe biologic active importante pentru supraviețuirea organismelor și are un rol esențial în organism; prin urmare, colesterolul nu trebuie condamnat unilateral. Împreună cu alte substanțe fosfolipidice, colesterolul formează componentele structurale de bază ale membranelor celulare și participă la activitatea lor biochimică. Într-o măsură mai mică, colesterolul este localizat și în membranele organitelor intracelulare și în lipoproteinele găsite în plasma sanguină, unde 70% din colesterol este esterificat cu acizi grași pentru a forma esteri colesterilici. Țesutul cerebral conține