Effects of ethyl eicosapentaenoic acid intervention on human low-density lipoprotein aggregation susceptibility and plasma lipid concentrations

Abstract

Tiivistelmä Johdanto: Sydän- ja verisuonitaudit ovat suurin yksittäinen rasite terveydenhuoltojärjestelmällemme ja ne aiheuttavat eniten ennenaikaisia kuolemia maailmassa. Sydäntautiriskiä voi alentaa terveellisillä ruokailu- ja liikuntatottumuksilla sekä useilla lääkkeillä ja ravintolisillä, kuten etyyli-eikosapentaeenihapolla (E-EPA). Tässä tutkimuksessa tutkimme E-EPA-ravintolisän vaikutusta tunnettuihin sydän- ja verisuonitautien riskitekijöihin, kuten veren lipoproteiinikonsentraatioihin sekä uuteen riskitekijään, LDLhiukkasten aggregaatioherkkyyteen. Tutkimusasetelma: Tutkimusryhmä, johon kuului yhteensä 39 miestä ja naista, osallistui 4- viikon pituiseen tutkimukseen, jossa tutkimushenkilöt lisäsivät ruokavalioonsa 3.9 g E-EPA:a päivässä. E-EPA-kapseleissa oli lisäksi mukana 75 µg päiväannos D-vitamiinia. Tutkimushenkilöiltä kerättiin verinäytteet tutkimuksen aloitusta edeltävänä päivänä, sekä yksi viikko E-EPA:n syönnin aloittamisen jälkeen, E-EPA:n syönnin loppuessa 4-viikon kohdalla sekä 1 viikko E-EPA:n syönnin lopettamisen jälkeen. Tutkimus oli avoin tutkimus, jossa tutkimushenkilöissä tapahtuvia muutoksia verrattiin tutkimushenkilöiden omiin lähtöarvoihin. Tulokset: Plasman kokonaiskolesterolikonsentraation keskiarvo laski 3,8 mmol/l:sta 3,6 mmol/l:aan (p=0.0038 one-way ANOVA) yhden viikon E-EPA ravintolisän jälkeen, missä se pysyi tutkimuksen loppuun asti. Myös plasman LDL-kolesterolipitoisuus oli laskenut neljän viikon kohdalla (p=0.0028 one-way ANOVA) ja plasman triglyseridipitoisuus jo ensimmäisen viikon kohdalla (p=0.0004 one-way ANOVA). D-vitamiinitasot nousivat keskimäärin 18%, mikä on vähemmän kuin mitä vastaavissa tutkimuksissa on havaittu aiemmin. Ero johtuu luultavasti tutkimushenkilöidemme korkeista veren D-vitamiinipitoisuuden lähtöarvoista ja voi selittyä negatiivisen palautejärjestelmän roolilla D-vitamiinin synteesissä. LDL-kolesterolin aggregoitumisherkkyys ei merkittävästi muuttunut tutkimusryhmässä. Havaitsimme kuitenkin, että E-EPA hidastaa LDL-hiukkasten aggregaatiota henkilöillä, joiden LDL aggregoituu lähtötilanteessa herkästi: LDL-hiukkasten aggregoitumisnopeuden muutos korreloi käänteisesti lähtötilanteen aggregoitumisherkkyyden kanssa (r = -0.451, p = 0.0039). On mahdollista, että henkilöt, joiden LDL-hiukkaset ovat herkkiä aggregoitumaan, voisivat hyötyä E-EPA ravintolisästä.

Abstract Introduction: Atherosclerotic cardiovascular diseases (ASCVD) cause the biggest burden on our healthcare system and cause most premature deaths. Risk for ASCVD can be lowered by lifestyle choices and medication, as well as several therapeutics such as ethyl eicosapentaenoic acid (E-EPA) supplementation. Here we aimed to investigate the effect of EEPA intervention on known ASCVD risk factors including circulating lipoprotein levels as well as low-density lipoprotein (LDL) aggregation susceptibility, a new independent risk factor for ASCVD. Study design: A study group of 39 healthy men and women participated in a 4-week long dietary supplement trial with 3.9 g/day of E-EPA. A dose of 75 µg/day of vitamin D was included in the E-EPA capsules. Blood samples were drawn before the trial, at weeks 1 and 4 of the intervention and 1 week after the intervention. The study was an open design where participants’ own baseline measurements were used to measure changes. Outcomes: The mean plasma cholesterol concentration was reduced from 3.8 mmol/l to 3.6 mmol/l (p=0.0038 one-way ANOVA) after one week of E-EPA supplementation and remained the same until the end of study period. This change was followed by a change in plasma LDL (p=0.0028 one-way ANOVA) and triglyceride (p=0.0004 one-way ANOVA) concentrations after four week and one week of E-EPA supplementation, respectively. Vitamin D levels increased on average by 18%, showcasing a lower relative response than seen in other vitamin D trials, which can be attributed to high effective baseline concentrations of vitamin D in our study group and the related negative feedback system. LDL aggregation susceptibility did not significantly change in the entire group. However, we discovered that the change in LDL aggregation susceptibility correlated negatively ( = -0.451, p = 0.0039) with the baseline LDL aggregation susceptibility. Thus, LDL aggregation decreased in participants having aggregation-prone LDL at baseline. This finding highlights a possibility that participants with higher LDL aggregation susceptibility may benefit from addition of E-EPA to their diet.