Mechanizm działania, skuteczność, bezpieczeństwo i grupy pacjentów, które mogą odnieść największe korzyści z suplementacji steroli i stanoli roślinnych.

Wstęp

Sterole i stanole roślinne, znane również jako fitosterole, to naturalnie występujące związki chemiczne obecne w roślinach, rozpuszczalne w tłuszczach należące do rodziny triterpenów. Pod względem strukturalnym są one zbliżone do cholesterolu, mają taki sam układ pierścieni z grupą wodorotlenową, różnią się jedynie budową jednego łańcucha bocznego. Tak samo jak cholesterol w błonach zwierzęcych, fitosterole zmniejszają płynność błon tyle, że w roślinach. Jednakże nie są syntetyzowane w organizmie człowieka i muszą być dostarczane z dietą. Sterole to związki nienasycone, zawierające podwójne wiązania w swojej strukturze, podczas gdy stanole są ich nasyconymi odpowiednikami, pozbawionymi tych wiązań. Do najczęściej występujących fitosteroli należą β-sitosterol, kampesterol i stigmasterol. Dzięki swoim właściwościom hipolipemizującym zaliczane są do nutraceutyków [1]. Znanych jest ok. 40 różnych steroli roślinnych, przy czym najczęściej występujące w olejach to β-sitosterol, kampesterol i stigmasterol. Charakterystyczny dla najpopularniejszego w Polsce oleju rzepakowego jest brassikasterol, który nie występuje w żadnym innym oleju roślinnym [2, 3].

Najbogatszym źródłem steroli roślinnych są oleje np. rafinowany olej kukurydziany i olej rzepakowy (zawierają po 900-1000 mg fitosteroli w 100 g), olej słonecznikowy (zawiera od 700 – 750 mg fitosteroli/100g). Dobrym źródłem tych związków są również orzechy, pestki, nasiona, pełnoziarniste produkty zbożowe, warzywa, produkty mleczne i margaryny wzbogacane w sterole i stanole oraz suplementy diety [2, 3]. Tymczasem jak wynika z badań, w celu osiągnięcia efektu obniżenia poziomu cholesterolu powinno się je spożywać w ilości 1,5-3 g/dzień, czyli kilkakrotnie więcej niż przeciętne spożycie (6-12 krotnie więcej). To dlatego producenci zaczęli wzbogacać niektóre produkty w sterole/stanole roślinne i oferować suplementy diety. Produkty wzbogacane w sterole i stanole roślinne łatwo zidentyfikować, ponieważ skład i znakowanie produktów je zawierających zostało uregulowane prawnie. Na etykiecie produktu musi być jednoznaczne stwierdzenie, że są wzbogacone w sterole/stanole roślinne. Producent może na etykiecie produktów wzbogaconych w sterole lub stanole roślinne umieścić następujące oświadczenie zdrowotne: „Udowodniono, że sterole roślinne/stanole roślinne obniżają poziom cholesterolu we krwi. Wysoki poziom cholesterolu jest czynnikiem ryzyka rozwoju choroby wieńcowej serca”.

Jednocześnie producent ma obowiązek poinformowania konsumenta (na etykiecie produktu), że korzystny efekt występuje w przypadku dziennego spożycia 1,5-3 g steroli/stanoli roślinnych. Konsument musi być również poinformowany, że w przypadku żywności zapewniającej spożycie 1,5-2,4 g steroli/stanoli roślinnych efekt ten wynosi 7-10%, a w przypadku żywności zapewniającej spożycie 2,5-3,0 g steroli/stanoli roślinnych odpowiednio 10-12,5%.

Ponadto konsument musi być poinformowany, że czas do wystąpienia efektu wynosi 2-3 tygodnie.

Mechanizm działania steroli i stanoli

Spożycie steroli i stanoli w tradycyjnej diecie jest niskie: od 150 do 450 mg/dzień, jednakże niektóre populacje, takie jak Japończycy czy wegetarianie, spożywają ich co najmniej dwa razy więcej. Przeciętny Polak i Polka z dietą spożywa około 250mg dziennie tych związków głownie z takich produktów jak: zboża i tłuszcze (co stanowi 61% ogółu steroli roślinnych), warzywa i owoce (kolejne około 20%) [4].

Fitosterole są słabo wchłaniane w przewodzie pokarmowym człowieka. W porównaniu do cholesterolu, którego absorpcja sięga 50–60%, fitosterole wchłaniają się na poziomie 0,5–2%. Mechanizm ich wchłaniania jest podobny do cholesterolu, dlatego też wykazują działanie hipolipemizujące. Jest to możliwe dzięki temu, że wykazują duże podobieństwo w budowie do cholesterolu. Po spożyciu, fitosterole konkurują z cholesterolem o przyłączanie do wolnych receptorów w strukturze miceli, obniżają wchłanianie cholesterolu w przewodzie pokarmowym (o 30-50%) i zwiększają jego wydalanie. Obniżenie wchłaniania cholesterolu może powodować wzrost jego produkcji w wątrobie, jednak ilości te nie wyrównują strat. Efekt jest taki, że poziom cholesterolu ogółem i frakcji LDL obniża się w surowicy krwi. Jednocześnie nie zaobserwowano wpływu fitosteroli na poziom HDL cholesterolu. Należy podkreślić, że sterole i stanole działają, gdy są spożywane w niedużym odstępie czasu od spożycia posiłku zawierającego cholesterol/tłuszcz (najlepiej po głównym posiłku, często to ten posiłek dostarcza największej ilości cholesterolu). Co ciekawe, ponieważ cholesterol obecny w jelitach pochodzi w dużej mierze, tj. co najmniej w 75%, z żółci, a nie z pożywienia, suplementy lub produkty wzbogacone fitosterolami są skuteczne również u wegetarian i wegan, którzy dostarczają z dietą małe lub znikome ilości cholesterolu [5].

Skuteczność potwierdzona licznymi badaniami

Redukcja ilości cholesterolu wchłanianego z jelit i docierającego do wątroby szlakiem chylomikronowym wywołuje zarówno większą endogenną syntezę cholesterolu, jak i zwiększone wychwytywanie LDL z osocza przez hepatocyty w celu utrzymania homeostazy cholesterolu. Zwiększone usuwanie krążącego cholesterolu LDL prowadzi do pożądanego obniżenia jego stężenia w osoczu. Takie obniżenie wynosi około 2–3% przy wspomnianym przeciętnym spożyciu fitosteroli z dietą (300–400 mg/dzień) [6] i osiąga średnio 9% dla dawek suplementacyjnych wynoszących 1500–2000 mg na dobę [7].

Efekt ten może być tak silny, jak redukcja o 12–12,5% przy dawkach do 3 g/dzień i ma tendencję do osiągania plateau przy wyższym spożyciu [8].

Najnowsze badania potwierdziły takie działanie fitosteroli na poziom całkowitego cholesterolu i cholesterolu LDL w osoczu. Metaanalizy opublikowanych badań [9, 10] wskazują, że wpływ spożycia fitosteroli na poziom cholesterolu LDL mieści się w zakresie określonym przez EFSA (Rozporządzenie Komisji (UE) nr 384/2010).

Skuteczność steroli roślinnych w obniżaniu poziomu cholesterolu LDL jest niezależna od początkowego stężenia LDL, dlatego mogą być one przydatne zarówno u osób z niskim, jak i wysokim wyjściowym poziomem cholesterolu LDL [11]. Nawet w przypadku heterozygotycznej rodzinnej hipercholesterolemii stosowanie fitosteroli może pomóc w obniżeniu poziomu LDL w osoczu, co zaobserwowano np. u dzieci [12].

Nie wykazano istotnego wpływu steroli i stanoli na stężenie cholesterolu HDL; z kolei poziom triglicerydów w osoczu pod ich wpływem ulega niewielkiemu obniżeniu, jednak efekt ten jest większy, gdy ich stężenie przekracza 150 mg/dl [13].

Ponieważ, jak opisano powyżej, działanie fitosteroli obniżające poziom lipidów wynika z konkurencyjnego hamowania, efekty te szybko zanikają po zaprzestaniu ich spożycia i całkowicie ustępują po 7–10 dniach od ostatniej dawki suplementów lub żywności funkcjonalnej [14].

Niestety, prawdopodobnie ze względu na dużą liczbę potrzebnych uczestników oraz trudności w kontrolowaniu diety przez długi czas, brak jest danych z randomizowanych badań klinicznych, które pozwalałyby przełożyć dobrze opisane działanie fitosteroli na stężenie cholesterolu LDL w osoczu na mierzalne bezpośrednie efekty kliniczne w zakresie chorobowości i śmiertelności sercowo-naczyniowej [15].

Mimo braku badań klinicznych wykazujących, że spożycie fitosteroli może zmniejszyć częstość występowania zdarzeń klinicznych, takich jak zawał mięśnia sercowego czy zgony wieńcowe, należy podkreślić, że zgromadzone dowody jasno wskazują, iż obniżenie stężenia cholesterolu w jakikolwiek sposób – np. poprzez dietę czy leki o różnych mechanizmach działania – zawsze wiąże się z proporcjonalnym zmniejszeniem ryzyka sercowo-naczyniowego. Dlatego zarówno Europejskie Towarzystwo Miażdżycowe (EAS), jak i EFSA [8, 16] stwierdzają, że efekt fitosteroli w obniżaniu poziomu LDL w osoczu przełoży się proporcjonalnie na redukcję ryzyka sercowo-naczyniowego i związanych z nim incydentów wieńcowych.

Interesujące jest to, że selektywny wpływ fitosteroli na wchłanianie cholesterolu może mieć pewne pozytywne konsekwencje prewencyjne.

Dobrze wiadomo, że równowaga między tempem wchłaniania jelitowego a syntezą wątrobową cholesterolu, która wpływa na poziom LDL w osoczu, może się różnić w zależności od cech indywidualnych: u niektórych osób dominuje wzorzec wchłaniania z jelit, podczas gdy u innych przeważa synteza wątrobowa.

Osoby z wariantami genetycznymi NPC1L1, które ograniczają wchłanianie cholesterolu, mają znacznie niższe ryzyko sercowo-naczyniowe niż ich genetyczni odpowiednicy z normalną aktywnością NPC1L1, nawet jeśli ich stężenia cholesterolu są tylko nieznacznie niższe [17]. Badania obserwacyjne [18] oraz metaanaliza [19] wskazują, że ryzyko sercowo-naczyniowe jest wyższe u osób w przewadze wchłaniających niż syntetyzujących cholesterol, mimo porównywalnych poziomów LDL w osoczu. Pacjenci z przewlekłą niewydolnością nerek są zwykle „wchłaniaczami”, a ich wyższe ryzyko sercowo-naczyniowe i śmiertelność wydają się być związane przynajmniej częściowo z tym wzorcem absorpcji [20,21].

Dane te sugerują, że jeśli osiągnięta zostanie podobna redukcja LDL, efekt uzyskany przez hamowanie wchłaniania cholesterolu może być korzystniejszy niż ten wynikający z hamowania syntezy cholesterolu.

Bezpieczeństwo stosowania

Jeśli chodzi o skutki zdrowotne przyjmowania fitosteroli i biorąc pod uwagę ich długą historię bezpiecznego spożycia, stały się one przedmiotem coraz bardziej szczegółowego i ściśle regulowanego etykietowania w celu zapewnienia ochrony i bezpieczeństwa konsumentów [7].

Eksperci w licznych wytycznych uznali zdolność fitosteroli do obniżania stężenia cholesterolu w osoczu. Dzienne spożycie 2 g steroli lub stanoli roślinnych przekłada się na obniżenie stężenia cholesterolu całkowitego i LDL o około 7–10%. Nie poleca się przyjmować ilości większej, niż 3 g dziennie, ponieważ może to doprowadzić do zmniejszenia wchłaniania karotenoidów. Dzieje się tak, ponieważ cholesterol (frakcji LDL) jest nośnikiem karotenoidów, zatem zmniejszenie wchłaniania cholesterolu może pociągać za sobą zmniejszenie wchłaniania karotenoidów. Warto podkreślić, że jeśli zostaje zachowana zdrowa dieta (bogata w warzywa i owoce), stężenie karotenoidów oraz innych witamin pozostaje na właściwym poziomie [22, 23]. Fitosterole są bezpieczne do stosowania – przy suplementacji należy jednak trzymać się ilości zalecanych przez producenta.

Wytyczne dotyczące stosowania fitosteroli

Według wytycznych Diagnostyki i leczenia zaburzeń lipidowych w Polsce, jeśli pacjent ma podwyższony poziom cholesterolu całkowitego (>190 mg/dl) lub/i LDL>115 mg/dl (przy małym ryzyku sercowo-naczyniowym) i LDL>100 mg/dl (przy średnim ryzyku sercowo-naczyniowym), wówczas w pierwszej kolejności, rekomenduje się zmianę stylu życia rozumianą m.in. poprzez modyfikację diety i wdrożenie regularnej aktywności fizycznej. Natomiast leczenie farmakologiczne należy rozważyć wtedy jeśli zmiany te są niewystarczające do osiągnięcia oczekiwanego efektu. Modyfikacja stylu życia jest również ważnym wsparciem leczenia farmakologicznego. Jednym z niefarmakologicznych sposobów obniżenia cholesterolu całkowitego i LDL jest stosowanie fitosteroli.

Zgodnie ze stanowiskiem EFSA sterole i stanole roślinne obniżają a nie „pomagają w obniżaniu” stężenia cholesterolu.

Wytyczne ESC/EAS zalecają stosowanie fitosteroli w następujących przypadkach:

1. osoby ze zwiększonym poziomem cholesterolu, ale niskim lub średnim ryzykiem sercowo-naczyniowym, bez wskazań do leczenia farmakologicznego;

2. pacjenci o wysokim lub bardzo wysokim ryzyku, którzy nie osiągnęli docelowego poziomu LDL mimo leczenia statynami (lub którzy nie tolerują statyn) – jako uzupełnienie farmakoterapii;

3. dorośli i dzieci (powyżej 6 lat) z rodzinną hipercholesterolemią [8, 22, 24].

Ponadto można stosować fitosterole w prewencji pierwotnej u osób poniżej 40. r.ż., dla których ocena ryzyka sercowo-naczyniowego (SCORE) nie jest formalnie możliwa. Osoby te, przy wykluczeniu genetycznej hipercholesterolemii, mogą być uznawane za niskiego ryzyka. Lekarz może jednak zdecydować się na interwencję poprzez obniżenie cholesterolu na podstawie dokładnej oceny klinicznej.

Z kolei u osób powyżej 40 r.ż. fitosterole można stosować u osób o niskim lub umiarkowanym ryzyku sercowo-naczyniowym. U osób z niskim ryzykiem (poniżej 1% na 10 lat) celem LDL jest poziom 115 mg/dL, a u osób o umiarkowanym ryzyku (1-5% na 10 lat) celem jest poziom 100 mg/dL [25].

Przeciwwskazania do stosowania

Główne przeciwwskazania w stosowaniu fitosteroli to:

1. Ciąża i karmiące piersią – nie ma wystarczających badań, które potwierdzają bezpieczeństwo stosowania fitosteroli dla kobiet ciężarnych i karmiących piersią.

2. Dzieci poniżej piątego roku życia – cholesterol jest istotny dla organizmów, które intensywnie rosną, dlatego nie poleca się obniżania jego poziomu w pierwszych latach życia dzieci.

3. Sitosterolemia - ostrożność w stosowaniu steroli roślinnych zaleca się także osobom z dziedziczną sitosterolemią. To bardzo rzadka choroba (występuje 1/1 000 000 przypadków), która polega na zwiększonym wchłanianiu jelitowym fitosteroli i gromadzeniem tych substancji w tkankach i osoczu krwi [25].

Podsumowanie

Sterole roślinne obniżają stężenie cholesterolu całkowitego i cholesterolu frakcji LDL o ok. 7–10% (nawet bez zmian w diecie), co jest potwierdzone w licznych badaniach. Zachęcamy jednak do modyfikacji sposobu odżywiania się, gdyż potrafi to obniżyć stężenie cholesterolu całkowitego i LDL o kolejne 10%, a nawet więcej. Odpowiednio stosowana żywność funkcjonalna lub suplementy zawierające fitosterole są efektywnym sposobem kontroli poziomu cholesterolu całkowitego i LDL w osoczu. Produkty te należy przyjmować codziennie; ich działanie obniżające cholesterol jest szybkie (zauważalne po około trzech tygodniach); jednakże utrzymuje się tylko w przypadku regularnego ich spożycia.

Piśmiennictwo:

1. Nattagh‐Eshtivani E, Barghchi H, Pahlavani N, Barati M, Amiri Y, Fadel A, Khosravi M, Talebi S, Arzhang P, Ziaei R, Ghavami A. Biological and pharmacological effects and nutritional impact of phytosterols: A comprehensive review. Phytotherapy Research. 2022 Jan;36(1):299-322.

2. Lagarda MJ, García-Llatas G, Farré R. Analysis of phytosterols in foods. Journal of pharmaceutical and biomedical analysis. 2006 Aug 28;41(5):1486-96.

3. Aparicio R, Aparicio-Ruı́z R. Authentication of vegetable oils by chromatographic techniques. Journal of Chromatography A. 2000 Jun 9;881(1-2):93-104.

4. Witkowska AM, Waśkiewicz A, Zujko ME, Mirończuk-Chodakowska I, Cicha-Mikołajczyk A, Drygas W. Assessment of plant sterols in the diet of adult polish population with the use of a newly developed database. Nutrients. 2021 Aug 7;13(8):2722.

5. Bosner MS, Lange LG, Stenson WF, Ostlund RE. Percent cholesterol absorption in normal women and men quantified with dual stable isotopic tracers and negative ion mass spectrometry. Journal of lipid research. 1999 Feb 1;40(2):302-8.

6. Klingberg S, Ellegård L, Johansson I, Hallmans G, Weinehall L, Andersson H, Winkvist A. Inverse relation between dietary intake of naturally occurring plant sterols and serum cholesterol in northern Sweden. The American journal of clinical nutrition. 2008 Apr 1;87(4):993-1001.

7. Katan MB, Grundy SM, Jones P, Law M, Miettinen T, Paoletti R, Participants SW. Efficacy and safety of plant stanols and sterols in the management of blood cholesterol levels. InMayo Clinic Proceedings 2003 Aug 1 (Vol. 78, No. 8, pp. 965-978). Elsevier.

8. EFSA Panel on Dietetic Products, Nutrition and Allergies (NDA). Scientific Opinion on the substantiation of a health claim related to 3 g/day plant sterols/stanols and lowering blood LDL‐cholesterol and reduced risk of (coronary) heart disease pursuant to Article 19 of Regulation (EC) No 1924/2006. EFSA Journal. 2012 May;10(5):2693.

9. Ying J, Zhang Y, Yu K. Phytosterol compositions of enriched products influence their cholesterol-lowering efficacy: a meta-analysis of randomized controlled trials. European journal of clinical nutrition. 2019 Dec;73(12):1579-93.

10. Wang L, Feng L, Prabahar K, Hernández‐Wolters B, Wang Z. The effect of phytosterol supplementation on lipid profile: A critical umbrella review of interventional meta‐analyses. Phytotherapy Research. 2024 Feb;38(2):507-19.

11. Abumweis S, Barake R, Jones P. Plant sterols/stanols as cholesterol lowering agents: a meta-analysis of randomized controlled trials. Food & nutrition research. 2008 Jan 1;52(1):1811.

12. Moruisi KG, Oosthuizen W, Opperman AM. Phytosterols/stanols lower cholesterol concentrations in familial hypercholesterolemic subjects: a systematic review with meta-analysis. Journal of the American College of Nutrition. 2006 Feb 1;25(1):41-8.

13. Demonty I, Ras RT, van der Knaap HC, Meijer L, Zock PL, Geleijnse JM, Trautwein EA. The effect of plant sterols on serum triglyceride concentrations is dependent on baseline concentrations: a pooled analysis of 12 randomised controlled trials. European Journal of Nutrition. 2013 Feb;52:153-60.

14. EFSA Panel on Dietetic Products Nutrition and Allergies. European Commission and a similar request from France in relation to the authorisation procedure for health claims on plant sterols/stanols and lowering/reducing blood LDL-cholesterol pursuant to Article 14 of Regulation (EC) No 1924/2006. EFSA J. 2009, 1175, 1–9.

15. Gylling H, Strandberg TE, Kovanen PT, Simonen P. Lowering low-density lipoprotein cholesterol concentration with plant stanol esters to reduce the risk of atherosclerotic cardiovascular disease events at a population level: a critical discussion. Nutrients. 2020 Aug 6;12(8):2346.

16. Gylling H, Plat J, Turley S, Ginsberg HN, Ellegård L, Jessup W, Jones PJ, Lütjohann D, Maerz W, Masana L, Silbernagel G. Plant sterols and plant stanols in the management of dyslipidaemia and prevention of cardiovascular disease. Atherosclerosis. 2014 Feb 1;232(2):346-60.

17. Myocardial Infarction Genetics Consortium Investigators. Inactivating mutations in NPC1L1 and protection from coronary heart disease. New England Journal of Medicine. 2014 Nov 27;371(22):2072-82.

18. Matthan NR, Pencina M, LaRocque JM, Jacques PF, D'Agostino RB, Schaefer EJ, Lichtenstein AH. Alterations in cholesterol absorption/synthesis markers characterize Framingham Offspring Study participants with CHD [S]. Journal of lipid research. 2009 Sep 1;50(9):1927-35.

19. Silbernagel G, Chapman MJ, Genser B, Kleber ME, Fauler G, Scharnagl H, Grammer TB, Boehm BO, Mäkelä KM, Kähönen M, Carmena R. High intestinal cholesterol absorption is associated with cardiovascular disease and risk alleles in ABCG8 and ABO: evidence from the LURIC and YFS cohorts and from a meta-analysis. Journal of the American College of Cardiology. 2013 Jul 23;62(4):291-9.

20. Rogacev KS, Pinsdorf T, Weingärtner O, Gerhart MK, Welzel E, van Bentum K, Popp J, Menzner A, Fliser D, Lütjohann D, Heine GH. Cholesterol synthesis, cholesterol absorption, and mortality in hemodialysis patients. Clinical Journal of the American Society of Nephrology. 2012 Jun 1;7(6):943-8.

21. Emrich IE, Heine GH, Schulze PC, Rogacev KS, Fliser D, Wagenpfeil S, Böhm M, Lütjohann D, Weingärtner O. Markers of cholesterol synthesis to cholesterol absorption across the spectrum of non‐dialysis CKD: An observational study. Pharmacology Research & Perspectives. 2021 Aug;9(4):e00801.

22. Mach F, Baigent C, Catapano AL, Koskinas KC, Casula M, Badimon L, Chapman MJ, De Backer GG, Delgado V, Ference BA, Graham IM. Wytyczne ESC/EAS dotyczące postępowania w dyslipidemiach: jak dzięki leczeniu zaburzeń lipidowych obniżyć ryzyko sercowo‑naczyniowe (2019). Polish Heart Journal (Kardiologia Polska). 2020;78(III):12-03.

23. ROZPORZĄDZENIE KOMISJI (UE) NR 686/2014 z dnia 20 czerwca 2014 r.

24. Banach M, Burchardt P, Chlebus K, Dobrowolski P, Dudek D, Dyrbuś K, Gąsior M, Jankowski P, Jóźwiak J, Kłosiewicz-Latoszek L, Kowalska I. Wytyczne PTL/KLRWP/PTK/PTDL/PTD/PTNT diagnostyki i leczenia zaburzeń lipidowych w Polsce 2021. Nadciśnienie Tętnicze w Praktyce. 2021;7(3):113-22.

25. Poli A, Marangoni F, Corsini A, Manzato E, Marrocco W, Martini D, Medea G, Visioli F. Phytosterols, cholesterol control, and cardiovascular disease. Nutrients. 2021 Aug 16;13(8):2810.

Suplementacja steroli i stanoli roślinnych w postępowaniu dietetycznym w hipercholesterolemii