The effect of fish oil concentrate on the lipoprotein profile in patients with Type II Diabetes mellitus

Abstract

Insulin-independent Diabetes mellitus is associated with elevated levels of very low density lipoprotein (VLDL) and triglycerides, as well as an abnormal profile of low density lipoprotein (LDL). For non-diabetics fish oil has been shown to exert a marked suppression of triglycerides. We therefore studied the effect of a supplementary fish oil diet on 19 patients with Type II Diabetes mellitus, who had previously received only dietetic but not medicinal treatment. The study began with a 4-week run-in period (Phase I) (6 g rapeseed oil capsules per day), then a 12-week test period (Phase II) (6 g fish oil concentrate capsules per day), and finally a 4-week wash-out period (Phase III) (6 g rapeseed oil capsules per day). The fish oil supplement contained at least 3 g eicosapentaenoic and docosahexaenoic acids. Lipids, apolipoproteins, blood sugar and insulin levels, both before and after sugar loading, were measured at the beginning and end of each phase.

Compared to the placebo rapeseed oil treatment, the fish oil diet caused a lowering of serum triglycerides by 29%, an increase in LDL-cholesterol of 9,5%, an increase in HDL-cholesterol of 9% (particularly HDL₂-cholesterol), an increase in Apo B of 4%, and a reduction in Apo A-I of 9%.

Blood sugar and insulin levels before and after glucose-loading showed at the end of the test phase no significant differences compared to the run-in phase. The extent to which the positive changes in the lipoprotein profile — the marked reduction in triglycerides and increase in HDL-cholesterol — are neutralized by the slight increases in LDL-cholesterol and Apo B will have to be investigated in future studies.

Zusammenfassung

Nichtinsulinabhängiger Diabetes mellitus ist assoziiert mit erhöhten Konzentrationen an Very low density lipoproteins (VLDL) und Triglyzeriden sowie Abnormalitäten der Low density lipoprotein(LDL)-Zusammensetzung. Da Fischöl bei Nichtdiabetikern eine stark triglyzeridsenkende Wirkung ausübt, untersuchten wir den Einfluß einer supplementären Fischöldiät bei Patienten mit Diabetes mellitus Typ II (n = 19), die bislang noch nicht medikamentös, sondern nur diätetisch behandelt wurden.

Die Studie begann mit einer vierwöchigen Run-in-Periode (Phase I) (6 g Rapsölkapseln/d), einer zwölfwöchigen Verumperiode (Phase II) (6 g Fischölkonzentratkapseln/d) und einer vierwöchigen Wash-out-Periode (Phase III) (6 g Rapsölkapseln/d). Die Fischölsupplementierung enthielt mindestens 3 g Eicosapentaen- und Docosahexaensäure. Lipide, Apolipoproteine, Blutzucker- und Insulinspiegel, nüchtern sowie nach Belastung, wurden zu Beginn und am Ende jeder Phase bestimmt.

Verglichen mit der Plazebo-Rapsölbehandlung bewirkte die Fischöldiät eine Herabsetzung der Serumtriglyzeride um 29%, einen Anstieg im LDL-Cholesterin um 9%, einen Zuwachs an HDL-Cholesterin um 9% (besonders HDL₂-Cholesterin), eine Erhöhung im Apo B um 4% und eine Verringerung im Apo A-I um 9%.

Der Nüchternblutzucker und die Glukosebelastung, wie auch der Insulinspiegel nüchtern und nach Glukosebelastung, zeigten am Ende der Verumperiode im Vergleich zur Run-in-Phase keine signifikanten Veränderungen.

Inwieweit die positiven Veränderungen des Lipoproteinprofils durch deutliche Absenkung der Triglyzeride und Hebung des HDL-Cholesterins von geringen Anstiegen im LDL-Cholesterin und Apo B neutralisiert werden, muß in weiteren Untersuchungen abgeklärt werden.

Bei Patienten mit Diabetes mellitus Typ II werden ungünstige Veränderungen im Lipoproteinmetabolismus beschrieben, die für das erhöhte atherogene Risiko solcher Patienten mitverantwortlich sind [3,16]. Die endogene Synthese der Very low density lipoprotein(VLDL)-Triglyzeride [2, 30] und des Apolipoprotein B (Apo B) [14] ist gesteigert und führt zu einem erhöhten Spiegel der Triglyzeride im Serum. Low density lipoprotein(LDL)-Apo B ist dabei meist auch pathologisch und mit einer ungünstigen Veränderung der LDL-Zusammensetzung verbunden [15]. Die Überproduktion von VLDL und LDL-Apo B führt sogar bei Patienten ohne Hyperlipidämie zu vorzeitiger Koronararterienerkrankung [13, 16].

Bei normolipämischen und hypertriglyzeridämischen Nichtdiabetikern bewirkt eine n-3 fettsäurereiche Fischöldiät eine effektive Absenkung des Triglyzeridspiegels. Diese Wirkung wird wahrscheinlich über eine Inhibition der VLDL-Triglyzerid- und Apo-B-Synthese erreicht [8, 18, 24]. Bei hochdosierter Fischölanwendung ist der LDL-Apo-B-Turnover herabgesetzt und der Apo-BSpiegel kann reduziert sein [11, 20]. Neben den positiven Wirkungen auf den Lipoproteinmetabolismus beeinflußt eine n−3 fettsäurereiche Fischöldiät noch weitere atherogene Risikofaktoren günstig. So wird das Eicosanoidgleichgewicht in Richtung antiaggregatorische und vasodilatatorische Seite verschoben [1, 8]. Damit ist eine Abnahme der Thrombozytenaggregation, eine Herabsetzung des Blutdrucks und eine Verbesserung der Blut- und Plasmaviskosität verbunden [1, 8, 28]. Aufgrund dieser metabolischen Einflüsse wird der Fischölsupplementierung eine protektive Wirkung gegen koronare Herzerkrankungen zugesprochen.

Da Typ-Il-Diabetes mit erhöhter Syntheserate an VLDL-Triglyzeriden und -Apo-B assoziiert ist, könnte die Anwendung von Fischöl geeignet sein, die zirkulierenden VLDL bei Typ-II-Diabetikern herabzusetzen. Da LDL intravasal direkt aus VLDL gebildet werden, könnte bei Fischöldiät auch eine Reduktion der LDL-Konzentration und -zusammensetzung erwartet werden. In unseren Untersuchungen studierten wir deshalb die Wirkung einer n−3 fettsäurereichen Fischöldiät über 12 Wochen bei noch nicht medikamentös behandelten Typ-II-Diabetikern, wobei jeweils eine vierwöchige Run-in- und Wash-out-Periode mit Rapsöl vor- bzw. nachgeschaltet wurden.