Neu5Gc, protezione a base vegetale e cardiopatia aterosclerotica

D1. Che cos'è il Neu5Gc e perché è collegato alle malattie cardiache?

Neu5GcNeu5Gc is a sugar molecule found in red meat. Humans lost the ability to make it millions of years ago, but we still absorb it when we eat beef, pork, or lamb. (acido N-glicolilneuraminico) è un tipo di acido sialico presente sulle cellule della maggior parte dei mammiferi, il che significa che è presente in carne rossaLa carne rossa comprende manzo, maiale e agnello. (manzo, maiale, agnello). Gli esseri umani, tuttavia, non è in grado di produrre Neu5Gc a causa di una mutazione nel gene CMAH avvenuta dopo la separazione del nostro lineage dalle grandi scimmie.¹²

Nonostante ciò, piccole quantità di Neu5Gc sono state rilevate nei tessuti umani normali e nei tumori, il che indica che si tratta di assorbiti dalla dieta e incorporati nelle cellule umane.¹³

Questo è importante perché il Neu5Gc è “estraneo” al sistema immunitario umano. Quando compare sulle cellule umane dopo il consumo di carne rossa, può scatenare una risposta immunitaria, preparando il terreno per una condizione cronica infiammazioneL'infiammazione è la risposta del sistema immunitario a una lesione o a qualcosa che esso tratta come un aggressore. Porta gonfiore, calore e cellule di pulizia. che potrebbe contribuire a cardiopatia ateroscleroticaA condition in which plaques composed of lipids, inflammatory cells, and fibrous tissue build up within the walls of the coronary arteries, narrowing them and reducing blood flow to the heart; it is the leading cause of heart attacks worldwide..³

Q2. Come fa il Neu5Gc a entrare nei tessuti umani?

Diverse linee di prova dimostrano che il Neu5Gc proveniente dal cibo può finire nelle cellule umane:

• Nei campioni di tessuto umano e nelle cellule tumorali, il Neu5Gc è stato trovato sulla superficie cellulare glicaniA carbohydrate chain or sugar molecule attached to proteins or lipids on cell surfaces; Neu5Gc is incorporated into human cell-surface glycans after red meat consumption, where it is recognized by the immune system as foreign. nonostante gli esseri umani non siano in grado di sintetizzarla.¹³
• Gli studi di laboratorio dimostrano che le cellule umane possono assorbire il Neu5Gc libero e incorporarlo nelle strutture della superficie cellulare tramite vie di trasporto endocitico e lisosomialeCellular mechanisms by which material outside the cell is engulfed in vesicles (endocytosis) and processed through lysosomes; in this context, the route by which dietary Neu5Gc enters human cells and is incorporated into cell-surface structures..²

In altre parole, quando mangi carne rossa, il Neu5Gc non si limita ad attraversare il tuo corpo. Può diventare parte dei tuoi tessuti.

D3. Che cos'è la “xenosialite” e perché potrebbe essere importante per la cardiopatia aterosclerotica?

Poiché il Neu5Gc è non umano, il sistema immunitario riconosce i glicani portatori di Neu5Gc come xeno-antigeniA foreign molecular structure recognized by the immune system as non-self; dietary Neu5Gc incorporated into human cell surfaces acts as a xeno-antigen because the human body naturally produces antibodies against it. (strutture estranee). Gli esseri umani producono naturalmente anticorpi circolanti contro il Neu5Gc.³⁶

Quando questi anticorpi si legano al Neu5Gc sulle cellule umane, possono innescare un processo infiammatorio cronico di basso grado definito **“xenosialiteXenosialitis is a state of chronic, smoldering vascular inflammation that arises when dietary Neu5Gc from red meat is incorporated into human endothelial tissue and subsequently attacked by the body's own anti-Neu5Gc antibodies, which recognize it as a foreign 'xeno-autoantigen.'.”**³⁶

Punti chiave del lavoro sperimentale:

• I topi carenti di Neu5Gc che imitano gli esseri umani possono incorporare il Neu5Gc alimentare nei tessuti.⁴
• Quando a questi topi vengono somministrati anche anticorpi anti-Neu5Gc, sviluppano un'infiammazione mediata da anticorpi e tassi più elevati di alcuni tumori.⁴
• Una revisione dettagliata suggerisce che questa stessa interazione anticorpo-antigene potrebbe plausibilmente contribuire ad altre condizioni croniche, tra cui l'aterosclerosi, sebbene ciò rimanga non testato sugli esseri umani.³

Pertanto, la xenosialite è un meccanismo biologicamente plausibile che collega carne rossa → Neu5Gc → reazione immunitaria → infiammazione, che potrebbe contribuire ai processi aterosclerotici.

D4. Il Neu5Gc promuove direttamente l'aterosclerosi?

Negli esseri umani, noi non hanno ancora prove cliniche dirette che il Neu5Gc alimentare causi malattie cardiache aterosclerotiche. Esistono tuttavia solidi dati meccanicistici e sugli animali:

• In un modello di topo umanoide (Cmah⁻/⁻ LDLRLDLR è il gene che costruisce il recettore delle LDL, il punto di attracco che il fegato utilizza per rimuovere le particelle di colesterolo dalla circolazione.⁻/⁻), aggiungendo Neu5Gc a una dieta ad alto contenuto di grassi e generando anticorpi anti-Neu5Gc accelerato aterosclerosiL'aterosclerosi è la malattia responsabile della maggior parte degli attacchi cardiaci e di molti ictus. Le particelle di colesterolo rimangono intrappolate nella parete di un'arteria, il corpo invia cellule immunitarie per ripulire e, nel corso degli anni, questo accumulo si indurisce trasformandosi in placca. rispetto ai topi che non avevano ricevuto Neu5Gc.⁵
• Lo stesso modello sostiene l'idea che entrambi cambiamenti intrinseci (mancanza di Neu5Gc all'interno delle cellule) e fattori estrinseci (Neu5Gc alimentare più anticorpi) possono influenzare placcaLa placca è l'accumulo di colesterolo, cellule immunitarie, tessuto cicatriziale e calcio all'interno della parete di un'arteria. sviluppo.⁵

Questi risultati suggeriscono che il Neu5Gc potrebbe essere un fattore in più, tra gli altri come il colesterolo LDL, ipertensioneL'ipertensione è il termine medico per la pressione alta., fumoIl fumo danneggia il rivestimento dei vasi sanguigni, aumenta la pressione sanguigna, fa coagulare il sangue più facilmente e accelera la crescita della placca.—che contribuisce alla formazione della placca aterosclerotica. Ma al momento, questo rimane sperimentale, prove, non cliniche.

D5. E per quanto riguarda il Neu5Ac? Può proteggere contro il Neu5Gc?

Neu5Ac (acido N-acetilneuraminico)Neu5Ac is the predominant sialic acid found on human cell surfaces, synthesized de novo in all vertebrates; because humans lack CMAH, Neu5Ac cannot be converted to Neu5Gc, making it the only sialic acid decorating human glycoproteins and glycolipids. è l'acido sialico che gli umani lattina sintetizzano ed esprimono normalmente sulle loro cellule. Alcuni interessanti studi sui topi hanno esaminato se il Neu5Ac possa “competere” con il Neu5Gc:

• Nel Modello murino Cmah⁻/⁻ Ldlr⁻/⁻A genetically engineered mouse that lacks both the CMAH gene (making it unable to produce Neu5Gc, like humans) and the LDL receptor gene (making it prone to high cholesterol and atherosclerosis); used to study how dietary Neu5Gc and anti-Neu5Gc antibodies affect plaque development., passando da una dieta ricca di Neu5Gc a una Dieta priva di Neu5Gc, o aggiungendo un eccesso di circa 5 volte di Neu5Ac, aterosclerosi ridotta che era stato aggravato dal Neu5Gc.⁵
• Sorprendentemente, la sola somministrazione di una dieta arricchita in Neu5Ac (senza Neu5Gc) ha mostrato anche un effetto protettivo contro l'aterosclerosi in questi topi, ma solo nel contesto genetico simile a quello umano con delezione di Cmah.⁵

Tuttavia:

• Questi risultati sono limitato ai topi.
• Ci sono nessun test clinico sull'uomo dimostrando che l'integrazione di Neu5Ac previene le malattie cardiache o inverte la placca.
• Al momento, nessuna linea guida clinica raccomanda integratori di Neu5Ac o specifici alimenti ricchi di Neu5Ac per la prevenzione cardiovascolare.

Quindi, il Neu5Ac è scientificamente interessante, ma non è ancora una terapia per umani o una raccomandazione dietetica.

Q6. Quanto è forte l'evidenza per il consumo di carne rossa e il rischio di malattie negli esseri umani?

Ampi studi sull'uomo e metanalisi collegano un maggiore consumo di carne rossa a un aumento dei rischi di:

• Cancro del colon-retto e alcuni altri tipi di cancro (potenzialmente tramite meccanismi correlati a Neu5Gc, tra gli altri).⁴
• Malattia cardiovascolareLe malattie cardiovascolari sono il termine generico per indicare i problemi al cuore e ai vasi sanguigni, tra cui infarti, ictus e ostruzione delle arterie delle gambe. e mortalità totaleLa mortalità per tutte le cause indica il decesso dovuto a qualsiasi causa, e non solo a malattie cardiache: l'esito più ampio e difficile da manipolare che uno studio possa misurare. attraverso molteplici vie (grassi saturi, ferro emeThe form of iron bound to hemoglobin and myoglobin in animal tissue, absorbed more efficiently than plant-derived non-heme iron; cited as one of the potentially harmful components of red meat contributing to cardiovascular and cancer risk., sodio, modello alimentare complessivo), con il Neu5Gc come plausibile ma non dimostrato collaboratore.³⁴

Il meccanismo del Neu5Gc aiuta a spiegare perché La carne rossa potrebbe avere effetti nocivi a lungo termine, ma è solo un tassello di un quadro complesso.

D7. Quali sono le prove a favore delle diete a base vegetale e della protezione cardiovascolare?

Ecco le prove molto più forte e direttamente umano:

• A revisione sistematicaUna revisione sistematica cerca ogni studio su un determinato quesito utilizzando un metodo predefinito, per poi valutarli secondo criteri coerenti. e meta-analisiUna meta-analisi combina statisticamente i risultati di molti studi separati in una stima complessiva. di 13 coorte prospetticaUno studio di coorte prospettico arruola persone sane, ne registra le caratteristiche e poi attende di vedere cosa succede. gli studi (oltre 844.000 partecipanti) hanno riscontrato che diete vegetarianeUna dieta vegetariana esclude la carne, e una dieta vegana esclude tutti i prodotti di origine animale. erano associati a un 15%: minor rischio di malattie cardiovascolari e un 21%: minor rischio di cardiopatia ischemicaUna condizione in cui un ridotto afflusso di sangue al muscolo cardiaco, solitamente dovuto all'aterosclerosi delle arterie coronarie, provoca sintomi come l'angina o l'infarto miocardico., rispetto alle diete non vegetariane.⁷
• Un umbrella review: revisione ombrelloA systematic review of multiple existing meta-analyses on a topic, providing a high-level synthesis of evidence across many studies; cited in the article to summarize findings on plant-based diets and cardiovascular outcomes. di meta-analisi hanno concluso che le diete vegetariane e vegane sono associate a significative riduzioni dell'incidenza e della mortalità per malattie cardiovascolari, così come malattia cerebrovascolareMalattia che colpisce i vasi sanguigni che irrorano il cervello, incluso l'ictus; citata insieme alle malattie cardiovascolari come esito ridotto dalle diete vegetariane e vegane in una umbrella review di metanalisi..⁸
• Una meta-analisi di dieta a base vegetale adesioneL'aderenza significa prendere davvero la medicina nel modo in cui è stata prescritta, giorno dopo giorno. e gli esiti cardiovascolari hanno mostrato che modelli più incentrati sui vegetali sono legati a minore rischio di malattie cardiovascolari e mortalità.⁹
• Una meta-analisi nel European Heart Journal ha riscontrato che le diete vegetariane e vegane riducono significativamente colesterolo totaleIl colesterolo totale somma il colesterolo presente in tutte le tue particelle, sia quelle dannose che quelle utili. e il colesterolo LDL, chiave fattori di rischioUn fattore di rischio è qualcosa che aumenta la probabilità di sviluppare una malattia: particelle di colesterolo alto, pressione alta, fumo, diabete, storia familiare. per la cardiopatia aterosclerotica.¹⁰

È importante notare che questi benefici sono documentati indipendente da Neu5Gc. Riflettono ampi miglioramenti nei lipidi, pressione sanguignaLa pressione sanguigna è la forza del sangue che preme contro le pareti delle arterie. È scritta come due numeri, come 120/80. Il numero superiore è la pressione quando il cuore si contrae, quello inferiore quando si rilassa., infiammazione e peso corporeo.

Q8. Le diete a base vegetale aiutano a “ripulire” il Neu5Gc?

Gli alimenti vegetali fanno non contengono Neu5Gc, il che rappresenta un grande vantaggio. Sebbene non disponiamo di dati precisi sugli esseri umani riguardo ai tassi di clearance del Neu5Gc, i seguenti punti sono ragionevoli:

• L'interruzione del consumo di carne rossa ferma nuova incorporazione di Neu5Gc nei tessuti.¹³⁴
• Le cellule si rinnovano naturalmente nel tempo; man mano che ciò accade, le cellule portatrici di Neu5Gc vengono gradualmente sostituite da cellule prive di Neu5Gc.³
• Negli organi modello cellulari e animali, la rimozione del Neu5Gc dalla dieta riduce i livelli tissutali di Neu5Gc e la reattività immunitaria associata.¹⁴

Pertanto, una dieta a base vegetale o fortemente incentrata sui vegetali probabilmente consente all'organismo di ridurre gradualmente il carico esistente di Neu5Gc, migliorando al contempo i classici fattori di rischio cardiovascolare.

D9. Qual è quindi il punto chiave pratico basato sulle prove?

Sulla base delle attuali prove umane e sperimentali:

• La prova più solida:
  • La riduzione o l'eliminazione della carne rossa riduce l'esposizione al Neu5Gc e ad altri componenti nocivi.
  • Aumentare gli alimenti integrali a base vegetale riduce il rischio di malattie cardiovascolari attraverso molteplici meccanismi ben documentati.⁷⁸⁹¹⁰
• Promettente ma non ancora dimostrato negli esseri umani:
  • Il Neu5Gc come motore diretto della cardiopatia aterosclerotica tramite xenosialite.³⁵⁶
  • Neu5Ac come intervento dietetico “protettivo” contro l'aterosclerosi.⁵

In termini pratici, se il vostro obiettivo è ridurre il rischio di cardiopatia aterosclerotica:

• Enfatizza alimenti integrali a base vegetale (verdura, frutta, cereali integrali, legumi, frutta a guscio, semi).
• Limita o evita la carne rossa, in particolare la carne rossa lavorata.
• Considera Neu5Gc e Neu5Ac come utile biologia esplicativa, non ancora come bersagli clinici.

Riferimenti

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2. Bardor M, Nguyen DH, Diaz S, Varki A. Mechanism of uptake and incorporation of the non-human sialic acid N-glycolylneuraminic acid into human cells. J Biol Chem. 2005;280(6):4228-4237. doi:10.1074/jbc.M412040200
3. Dhar C, Sasmal A, Varki A. From “Serum Sickness” to “Xenosialitis”: Past, Present, and Future Significance of the Non-human Sialic Acid Neu5Gc. Front Immunol. 2019;10:807. Published 2019 Apr 17. doi:10.3389/fimmu.2019.00807
4. Samraj AN, Pearce OM, Läubli H, et al. A red meat-derived glycan promotes inflammation and cancer progression. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015;112(2):542-547. doi:10.1073/pnas.1417508112
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6. Samraj AN, Bertrand KA, Luben R, et al. Polyclonal human antibodies against glycans bearing red meat-derived non-human sialic acid N-glycolylneuraminic acid are stable, reproducible, complex and vary between individuals: Total antibody levels are associated with colorectal cancer risk. PLoS One. 2018;13(6):e0197464. Published 2018 Jun 18. doi:10.1371/journal.pone.0197464
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