The anti-atherogenic effects ascribed to a Mediterranean-type diet rich in monounsaturatedfatty acids (MUFAs) from virgin olive oil are due, partly, to an increase in, or maintenance of,plasma concentrations of high density lipoprotein (HDL) cholesterol. However, the underlyingmechanisms that may explain these concentrations are not well characterised, to-date.Apolipoprotein (apo) A-I (apoA-I) is the major HDL apo and its kinetic parameters, such asproduction rate and catabolic rate, reflect the kinetics of the HDL particle. Our workinghypothesis is as follows: a Mediterranean-type diet rich in MUFAs from virgin olive oil,compared to a STEP II diet, increases or preserves HDL cholesterol concentrations due to anincrease in apoA-I production and not to a decrease in apoA-I catabolism. Kinetic studiesusing stable isotopes are, perhaps, the best approach in physiologically evaluating apoproduction and catabolism in humans. This methodology has not as yet been implemented inSpain. Objectives: to implement the necessary methodology to perform kinetic studies of apoB-100 and, especially, of apoA-I and apoA-II in volunteers in vivo using stable isotopes tolabel proteins in vivo. Further, we used this methodology to analyse the overall effects of aMediterranean-type diet rich in monounsaturated fatty acids from virgin olive oil comparedwith a low-fat, STEP II diet, on HDL and low density lipoprotein (LDL) metabolism. Design:we conducted a crossover, randomised study with dietary intervention periods of 4 weeks,interspersed with a washout period between diets. A total of 10 healthy, moderatelyhypercholesterolaemic, male volunteers consumed the two diets. The project was approvedby the Clinical Research Ethical Committee of the Hospital Universitari de Sant Joan, Reus.Instrumentation: kinetic studies were performed at the end of each diet using a 16h primedconstant infusion of stable isotope2H3-L-leucine. Lipoprotein fractions were separated usingultracentrifugation technique. Stable isotope incorporated into proteins was measured usingGC-MS. The data obtained were analysed applying multi-compartmental modelling techniquewith the SAAM II program. ApoA-I and A-II kinetic studies were conducted in our ResearchUnit in Reus. Apo B-100 kinetic studies and kinetic parameter modelling were performed incollaboration with Dr. Caslake and Professor Packard of the Vascular Biochemistry Section,Division of Cardiovascular & Medical Sciences, Royal Infirmary, University of Glasgow,Glasgow, Scotland. Results: the Mediterranean diet, compared to the STEP II diet,significantly increases apoA-I plasma concentrations. A total of 17 kinetic studies have beenperformed but, due to methodological complexity, only the results of 7 kinetic studies (4following a Mediterranean diet and 3 following a STEP II diet) that have been analysed in aGC-MS to-date, are presented in this thesis. Despite the limitation of the low number ofkinetic studies analysed, we are able to document that the Mediterranean diet induces a highapoA-I HDL production rate compared to the STEP II diet. Also, the Mediterranean dietinduces a high apo B-100 LDL production rate and fractional catabolic rate compared to theSTEP II diet. Conclusions: we have, for the first time in Spain, implemented the necessarymethodology to perform apo B-100, apoA-I and A-II kinetic studies in vivo using stableisotopes in human subjects. A high apoA-I production rate is the main determinant of highplasma concentrations of apoA-I, and not variations in its catabolism. Lipoprotein kineticstudies enable the monitoring of lipoprotein metabolic parameters and the investigation ofnutritional and pharmacologic interventions in the primary and secondary prevention ofcardiovascular disease targets. / Els efectes antiaterogènics atribuïts a una dieta de tipus mediterrani, rica en àcids grassosmonoinsaturats (AGM), aportats per oli d'oliva verge, són deguts, en part, a l'augment o almanteniment de les concentracions plasmàtiques de colesterol de les lipoproteïnes d'altadensitat (HDL). No obstant i fins al moment, no es coneixen del tot els mecanismes queexpliquen aquestes concentracions. L'apolipoproteïna (apo) A-I (apoA-I) és l'apolipoproteïnamajoritària de les HDL i els seus paràmetres cinètics, com ara la taxa de producció i la taxade catabolisme, reflexen la cinètica de les partícules d'HDL. La nostra hipòtesi de treball és lasegüent: una dieta Mediterrània rica en AGM aportats per oli d'oliva verge, comparada ambuna dieta STEP II, incrementa o manté els nivells de colesterol de les HDL degut a unaugment de la producció i no a una disminució de la degradació d'apoA-I. Possiblement, larealització d'estudis de cinètiques utilitzant isòtops estables és la forma més fisiològicad'avaluar la producció i la degradació d'apolipoproteïnes en l'home. Objectiu: Implementar lametodologia necessària per realitzar cinètiques d'apo B-100 i, especialment, d'apoA-I id'apoA-II en voluntaris in vivo utilitzant isòtops estables com a marcatge de les proteïnes.Aplicar aquesta metodologia per comparar els efectes d'una dieta Mediterrània rica en olid'oliva verge amb una dieta pobra en greixos STEP II sobre el metabolisme de les HDL i deles lipoproteïnes de baixa densitat (LDL). Disseny: Estudi creuat randomitzat de 4 setmanesd'intervenció dietètica, amb un període de rentat entre elles. 10 voluntaris, homes sans,moderadament hipercolesterolèmics van seguir ambdues dietes. Aquest estudi va seraprovat pel Comitè d'Ètica i d'Investigació Clínica de l'Hospital Universitari de Sant Joan deReus. Instrumentalització: Estudi cinètic mitjançant la injecció i perfusió d'isòtop estable 2H3-L-leucina en forma d'un bolus inicial i de perfusió durant 16h al final de cada dieta. Lesdiferents fraccions lipoproteïques es van separar per ultracentrifugació. La detecció d'isòtopincorporat va ser mitjançant GC-MS. Les dades obtingudes es van analitzar amb modelsmulticompartimentals i el programa SAAM II. Els estudis cinètics d'apoA-I i d'apoA-II es vanposat a punt i realitzat a la nostra Unitat de Recerca a Reus. Els estudis d'apo B-100 i lamodelització de les dades cinètiques es van realitzar en colClaboració amb el grup de recercade la Vascular Biochemistry Section, Division of Cardiovascular & Medical Sciences, RoyalInfirmary, University of Glasgow, Glasgow). Resultats: La dieta Mediterrània, comparadaamb la dieta STEP II, incrementa significativament la concentració plasmàtica d'apoA-I.S'han realizat 17 cinètiques però, degut a la complexitat de la metodologia, en aquesta tesises presenten els resultats de les 7 cinètiques (4 després de la dieta Mediterrània i 3 desprésde la dieta STEP II) analitzades per GC-MS fins ara. A pesar de l'escàs nombre de cinètiques,s'observen certes tendències. La dieta Mediterrània, comparada amb la dieta STEP II,presenta una major taxa de producció d'apoA-I de les HDL, així com una major taxa deproducció i de catabolisme de l'apo B-100 de les LDL. Conclusions: S'ha implementat lametodologia dels estudis de cinètiques amb isòtops estables de l'apoA-I i l'apoA-II de lesHDL i de l'apo B-100 de les VLDL1, VLDL2, IDL i LDL. El determinant de les concentracionsmés elevades d'apoA-I en plasma és una major taxa de producció d'aquesta apo i nodiferències en el seu catabolisme. Les aportacions de las cinètiques de les lipoproteïnespermetran avançar en els mecanismes lipídics involucrats en les malalties vasculars i aportarnous aspectes sobre les dianes nutricionals i farmacològiques.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_URV/oai:www.tdx.cat:10803/8658 |
| Date | 31 January 2007 |
| Creators | Uliaque Cugat, Katia |
| Contributors | Solà Alberich, Rosa Maria, Vallvé Torrente, Joan Carles, Universitat Rovira i Virgili. Departament de Bioquímica i Biotecnologia |
| Publisher | Universitat Rovira i Virgili |
| Source Sets | Universitat Rovira i Virgili |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs., info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0024 seconds