بیماری های قلبی عروقی مشکل مهمی در سلامت جهان محسوب می شود[1]. این بیماری ها (حمله های قلبی و سکته ها) دلیل اصلی مرگ در کشورهای مرفه، اولین دلیل مرگ ،در کشورهای اروپایی و تنها دلیل اصلی مرگ در اثر بیماری های مزمن (55%) درآسیای مرکزی در سال 2002 بوده است[2,1]. در شمال شرقی آسیا، CVD[1] مسئول 14 تا 38 درصد مرگهای ناشی از بیماریهای مزمن بوده است. کلسترول بالا یک عامل خطر مهم ، آترواسکلروز است و کاهش کلسترول می تواند کاهش قابل توجهی در خطر CVD ایجاد کند[,32]. علاوه بر این، جنسیت مذکر، سیگار کشیدن، سابقه فامیلی، مشکلات قلبی، افزایش LDL-c و کاهش HDL-c هم در بروز اترواسکلروز مؤثرند]1[-LDL ox نقش مهمی در شروع و پیشرفت آترواسکلروز ایفا می کند[2]. از دیگر عوامل خطر CVD می توان هموسستئین بالا، پرفشاری خون ، عفونت و التهاب را نام برد[3,2].فشار خون بالا یکی از فاکتور های اصلی زمینه ای در500هزار سکته مغزی و عامل مهمی در 25/1 میلیون سکته قلبی در سال می باشد.[1]
فشار خون بالا (SBP≥140, DBP≥90 ) نیز عامل خطر شناخته شده ای در مرگ و میر ناشی از بیماری های قلبی عروقی است که یک بیلیون نفر در سراسر جهان به آن مبتلا می باشند.بطور مثال بر اساس بررسی های انجام شده یک سوم جمعیت آمریکا مبتلا به فشارخون بالا می باشند[3]. دردیگر کشورهای صنعتی حدود25% بزرگسالان و60% سالمندان به این بیماری مبتلا هستند.[2]درایرا ن نیز مطالعات بسیاری به بررسی شیوع پر فشاری خون پرداخته اند.[4-11] در ایران نزدیک به 34% افراد 35 تا 65 ساله و 36%ساکنین تهران به فشارخون بالا مبتلا می باشند.[19] مهم ترین استراتژی درمان فشار خون بالا ، پیشگیری یا کنترل فشار خون افراد در معرض خطر (SBP=120-139, DBP=80-90)است. بر طبق نتایج بسیاری از مطالعات اصلاح سبک زنذگی والگوی غذایی تاثیر بسزایی درجلوگیری و کنترل فشارخون بالا دارند[13-16].مدیریت اولیه مقابله با CVD ، تصحیح سبک زندگی است ،که شامل افزایش فعالیت بدنی، کاهش وزن و تقویت الگوی غذایی می باشد و گاهی مکمل یاری نیز توصیه شده است[4]. خطر بیماری های قلبی عروقی در مردان نسبت به زنان قبل از سنین یائسگی بیشتر است و برجسته ترین عامل خطر این بیماری ها با رژیم غذایی مرتبط است. افزایش چربی های خون[2] نیز سبب افزایش خطر بیماری های قلبی عروقی می گردد. فشار خون بالا، دیابت ، چاقی سه وضعیت بالینی مرتبط با رژیم غذایی اند که در افزایش شیوع CVD نقش دارند.[2]
Allium Sativum که با نام عمومی سیر (garlic) شناخته می شود یک گیاه از خانواده Alliacea است. سیر معمولا در طب سنتی و به عنوان چاشنی هم استفاده می شود. همچنین به عنوان یک غذای عملکردی برای افزایش سلامت جسمی و روانی مورداستفاده قرار می گیرد. ترکیبات ارگانوسولفوره منحصر به فرد در سیر عطر و طعم وخواص بالقوه بیولوژیکی آن را تعیین می کند. حبه های سیر تازه حاوی مقادیر زیادی گاما گلوتامیل سستئین، Alliin و محصول اکسیداسیون آن ها هستند. در حین فرآوری محصولات سیر آنزیم Alliinase آزاد شده به سرعت Alliin را به Allicin تبدیل می کند. به دلیل ناپایداری Allicin فوراً به ترکیبات دیگری مثل Diallyl sulfide, Diallyl disulfide, Diallyl trisulfid, Dithiins و Ajoene شکسته می شود. همزمان در مسیر دیگری گاما گلوتامیل سیستئین به s- آلیل سیستئین (SAC) تبدیل می شود. فرآیند تولید می تواند به طور مشخصی ترکیب محصولات سیر را تحت تأثیر قرار دهد. سیر به عنوان یک مکمل غذایی به شکل های پودر سیر دهیدراته، عصاره سیر کهنه (AGE)، عصاره سیر (بخار تقطیر شده)، عصاره ویژه سیر (تقطیر با اتر) و garlic oil macerate وجود دارد که هرکدام ترکیبات متفاوتی را به طور مشخص دارند.[1]
استفاده از سیر سابقه طولانی مدت در اهداف پزشکی و دارویی دارد. عطر زیاد ، طعم تند و عوارض جانبی معدی- روده ای سیر تازه، سبب گردیده که مکمل های تجاری سیر، بر سیر تازه ترجیح داده شوند[5]. سیر حاوی ترکیبات فعال بیولوژیکی است که تأثیرات مفید چندگانه ای بر انسان اعمال می کند.برخی یافته ها ثابت کرده اند که سیر یا فراورده های ان می توانند سطوح غیر طبیعی لیپیدها را تصحیح کرده و فشار خون را ( در بیماران دچار هیپرلیپیدمی و پر فشاری آرتریال)کاهش دهد. در برخی مطالعات ،کاهش سطح لیپیدهای خون را ، تنها بعد از 2 تا3 ماه مصرف روزانه 7 حبه سیر مشاهده کردند. ترکیبات سیر خاصیت آنتی اکسیدانی نیز دارندکه از تجمع پلاک ها ی چربی جلوگیری کرده و پیشرفت آترواسکلروز را به تأخیر می اندازند[6]. برخی مطالعات به بررسی تأثیر مصرف فراورده های سیر بر آترواسکلروز، کلسترول، HDL، LDL، فشار خون و وضعیت آنتی اکسیدانی بدن پرداخته اند. مکانیسمهای مختلفی نیز در این باره ارائه شده است. برخی یافته ها، تأثیر سیر بر پیشگیری از این شرایط را تأیید و برخی نیز سیر را در بهبود بیماری مؤثر دانسته اند. مطالعاتی نیز تأثیر سیر را بر این مشکلات رد و برخی نیز مطالعات موجودرا ،جهت اثبات تأثیر سیر برCVD کافی نمی دانند[7].
به دلیل عوارض داروهای شیمیایی جهت پیشگیری یا کنترل CVD ، تمایل به درمان سنتی و گیاهی در حال افزایش است. اگرچه مشاهدات حاصل از پژوهش های انجام شده در این زمینه هم سو نبوده است.لذا با توجه به موارد فوق و تناقض گزارشات موجود و افزایش شیوع بیماری های قلبی عروقی طی چند دهه اخیر ، لزوم پژوهش در زمینه ارتباط بین مصرف سیر و پرفشاری خون را بیش از پیش نشان می دهد.بنابراین هدف از بررسی حاضر، مروری بر مطالعات انجام شده در این زمینه می باشد.
مواد و روش ها
به منظور بررسی مطالعات انجام گرفته در زمینه اثر سیر بر بیماری قلبی عروقی ، ازجستجو در پایگاه PubMedبین سالهای 2004 تا 2011 با کلیدواژه های CVD, garlic, allium sativum, hypertension, hyperlypidemia, atheroschlerosis, lipids, oxidative stutus استفاده گردید. در مجموع 16 مقاله که به صورت کارآزمایی بالینی، مروری، متاآنالیز و تجربی در این بررسی وارد و بررسی گردید. مقالاتی که پس از سال 2009 در مورد اثر سیر بر قلب و عروق منتشر ، بیشتر جنبه آزمایشگاهی داشته و یا بررسی بر روی حیوانات و غذاهای گوشتی انجام گردیده است . در بررسی انجام شده ، مقاله انسانی در این مورد، یافت نشد.همچنین پژوهشهایی که در مورد خواص سیر در حیوانات یا مواد غذایی پرداخته اند حذف گردید. مقالات حاضر به بررسی تأثیر سیر بر استرس اکسیداتیو، فشار خون، کلسترول و سایر لیپیدهای خون پرداخته اند . برخی مطالعات تأثیر سیر را در افراد سالم در معرض خطر CVD [8,9] و برخی دیگر در افراد دچار CVD بررسی کرده اند[10,6]. مطالعاتی نیز بر روی افراد سالم از نظر CVD انجام شده است [11و5]. از سیر و فرآوردهای آن در کارآزمایی های بالینی جهت مداخله استفاده شده است.
بحث
ترکیبات موجود در سیر
سیر حاوی ترکیبات فعال بیولوژیکی است که خواص متفاوتی را برای آن بوجودآورده اند. مشتقات سولفیدی allicin و alliin (vinyl- dithiins)، ترکیبات dithio- allyl شامل متابولیتهای allicin مثل diallyl sulfid و diallyl disulfide و همچنینs- allyl systein (SAC) در سیر و فراورده های آن موجود می باشند[6,2]. Allixin نیز یک ترکیب محلول در چربی سیر است[2].
فراورده های سیر مورد استفاده در مطالعات:
عصاره سیر کهنه (AGE)[11و8]، روغن سیر حاصل از تقطیر [11]، کپسول فراورده روغنی سیر [6]، پودر سیر [8] و قرص سیر [10و5] که حاوی روغن سیر است
سیر و استرس اکسیداتیو
استرس اکسیداتیو عامل ابتلا به بسیاری از بیماری ها از جمله پرفشاری خون و آترواسکلروز است[10,2]. به همین علت، آنتی اکسیدان های طبیعی، می توانند مانع پیشرفت CVD گردند. Matthew J. و همکارانش در کارآزمایی بالینی که بر روی 65 نفر انجام شد، پس از یک سال دریافتند که مکمل عصاره سیر کهنه به همراه ویتامین B ، فولات و ال- آرژنین بر مارکرهای استرس اکسیداتیو تأثیر مفیدی دارد[9]. با توجه به اینکه فولات با بیماریهای قلبی عروقی و مغزی مرتبط است[11]. 3/7 سال مکمل یاری سیر در جمعیت روستایی چینی افزایش معناداری در میانگین غلظت سرمی فولات ، ایجاد کرد. داده های آزمایشگاهی نیز ترکیبات سیر را درمهار اکسیداسیون LDL مؤثر می دانند[2]. افزایش معنادار وضعیت آنتی اکسیدانی تام[3] در بیماران و کاهش معنادار غلظت 8-iso-PG F2α (یک بیومارکر استرس اکسیداتیو در محیط زنده) در پلاسما و ادرار ، نتیجه مکمل یاری 2 ماهه سیر در بیماران با فشار خون بالای اولیه بود[10]. Duda و همکاران در یک مطالعه بالینی آینده نگر کنترل نشده به این نتیجه رسیدند که فراورده های سیر به این دلیل که کاهش معناداری در سطح محصولات پراکسیده لیپیدی افراد، خاصیت آنتی اکسیدانی دارد . همچنین مشخص گردید که سطح سرمی ویتامین های E,C و بتا کاروتن نیز افزایش یافته که از نظر آماری ، تنها تغییر ویتامین E معنادار بود. فعالیت گلوتاتیون پراکسیداز نیز در خون افزایش غیر معناداری نشان داد[6]. البته در مورد اثر پودر سیر بر مارکرهای التهابی تأثیر معناداری گزارش نشده است[8]. Borek c. ، فعالیت آنتی اکسیدانی سیر را ، حاصل جمع آوری ایزومرهای فعال اکسیژن، افزایش سوپر اکسید دیس موتاز، کاتالاز و گلوتاتیون پروکسیداز و افزایش گلوتاتیون در سلولها و مهار اکسیداسیون لیپیدها می داند[12]. در سال 2006 Borek c. در مقاله دیگری ، مکانیسم های جالب توجهی در حفاظت قلب و عروق توسط سیر ارائه کرد [3]. Koseoglu و همکاران نیز مکمل سیر را سبب افزایش ظرفیت آنتی اکسیدانی بدن می دانند[5].
سیر و آترواسکلروز
در صورتیکه سیر قادر به مهار اکسیداسیون LDL و یا افزایش ظرفیت آنتی اکسیدانی بدن باشد، می تواند از تجمع پلاکهای چربی و آترواسکلروز نیز پیشگیری کند. مطالعاتی که به بررسی تأثیر سیر بر آترواسکلروز پرداخته اند، بر این نکته تأکید می کنند که سیر با کاهش اکسیداسیون لیپیدها مانع پیشرفت آترواسکلروز می شود[12,13,10,9,2].
سیر و فشار خون
مطالعات زیادی تأثیر سیر را بر فشار خون بررسی کرده اند. برخی سیر را در کاهش فشار خون سیستولیک و دیاستولیک موفق دانسته اند[10,14]. برخی اثر کاهندگی فشار خون توسط سیر را در افراد با پرفشاری خون اولیه تأیید کرده اند[4]. بر اساس یافته های متاآنالیزی که در سال 2008 منتشر گردید ، سیر تنها در کاهش فشار خون سیستولیک بالا مؤثر ، و لی در افراد با فشار خون سیستولیک طبیعی ، موثر نمی باشد[15]. برخی مطالعات، Allicin و دیگر ترکیبات گوگردی سیر را ، مسئول کاهش فشار خون می دانند[16].
سیر و لیپیدها
تأثیر سیر و فراورده های آن بر کاهش سطح LDL و کلسترول تام خون در افراد با فشار خون بالا، توسط Duda و همکارانش تأیید شده است[6]. اما در افراد، با فشار خون و سطح لیپیدهای طبیعی ، کاهش معناداری ، درسطح لیپیدها گزارش نشده است[2,8,5]. Veena Dhawan کاهش معناداری درسطح لیپیدها افراد ، با کلسترول و فشارخون سیستولیک و دیاستولیک بالا، گزارش نمی کند[10]. اما Matthew J. و همکارانش طی یک کارازمایی بالینی با مکمل یاری سیر به همراه ویتامین B، فولات و ال- ارژنین ، تأثیر قابل توجهی در کاهش کلسترول تام و LDL و افزایش HDL در مقایسه با پلاسبو را مشاهده کردند [9]. Borek اعتقاد دارد که سیر می تواند سنتز کلسترول را کاهش دهد [3]. متاآنالیزی که در سال 2009 انجام گردید، سیر را در تغییر سطح کلسترول مؤثر نمی
داند[1]. Lau معتقد است که شواهد قوی مبنی بر اثر کاهندگی سیر بر کلسترول و تری گلیسیرید در انسان و حیوان وجود دارد و همچنین کاهش LDL و افزایش اندک، اما مشهود HDL را نیز گزارش می کند[2].
مکانیسم های ارائه شده
تجمع ox-LDL می تواند به دلیل اختلال عملکرد عروق سبب بروز یا پیشرفت آترواسکلروز شود. ox-LDL ویژگی های جدید آنتی ژنیک دارد و همین باعث می گردد، سیستم ایمنی میزبان، آنرا بیگانه تلقی کرده و پاسخ های بیولوژیکی به این ترتیب ایجاد کند: 1- پاسخ کموتاکسیک مونوسیتها: حرکت به سمت لایه داخلی دیواره عروق و تبدیل شدن به ماکروفاژ 2- مهار حرکت ماکروفاژ و ثبات آن 3- افزایش رخداد lipid-laden foam cells که به شکل پلاک های چربی مشخص می شود 4- تکثیر مونوسیت ها، سلولهای اندوتلیال و سلولهای عضله صاف 5- آسیب اندوتلیوم. این روند باعث ضخیم وکم عرض شدن سرخرگها شده که همان روند اصلی اترواسکلروز می باشد. Lau در آزمایشگاه تأثیر Allixin (ترکیب محلول در چربی سیر) و AGE (عصاره سیر کهنه) را بر اکسیداسیون LDL بررسی و به این نتیجه می رسد که Allixin می تواند اکسیداسیون LDL را مهار کند. AGE مانع اکسیداسیون LDL توسط مسll سولفات می شود. Allicin (ترکیب ارگانوسولفوره محلول در چربی مشتق شده از سیر خام) بیشتر یک عامل اکسیدان است که باعث افزایش اکسیداسیون LDL می گردد. AGE در نمونه های انسانی نیز باعث مقاومت LDL پلاسما به اکسیداسیون شده است[2]. Matthew J. و همکارانش مکمل یاری سیر و ویتامین ها را پس از یک سال موجب پیشرفت CAC[4] (کلسیم عروق کرونر قلب) و همچنین بهبود عملکرد عروق می داند. CAC یک شاخص بسیار خوب برای سنجش میزان آترواسکلروز سراسر عروق کرونر است. تأثیر تعدیل کنندگی سیر بر عوامل خطر CVD بدین گونه تشریح شده است: تأثیر بر فشار خون، تجمع پلاکت ها و پیوستگی آنها، کلسترول تام سرم، LDL، HDL، اکسیداسیون LDL، آسیب اکسیداتیو ناشی از سیگار و گردش خون کوچک. AGE از طریق مهار عواملی که مانع سنتز نیتریک اکسید می باشند ، می تواند عملکرد عروق را کنترل کند. افزایش هموسیستئین نیز با افزایش پیشرفت پلاکها مرتبط است. AGE به تنهایی می تواند سطوح هموسیستئین را کاهش دهد. AGE به همراه ویتامینها کاهش بیشتری در هموسیستئین خواهد داشت. بیان CD36 با incubation سلولهای THP-1 بوسیله هموسیستئین افزایش می یابد. همچنین AGE بیان CD36 و برداشت ox-LDL در ماکروفاژها را مهار کرده و ایجاد آترواسکلروز اولیه را نیز تعدیل می کند. AGE به همراه سایر مکمل ها ، افزایش قابل توجهی در ox-PL(apo B) و LP(a) بوجود می آوردکه باعث بهبود عملکرد عروق ،کاهش کمپلکس های ایمنی apo-B و اتوآنتی بادی های ox-LDL و در نتیجه می تواند با کاهش میزان پیشرفت CAC مرتبط باشد[9].
اکسیداسیون LDL وقتی رخ می دهد که LDL در معرض رادیکالهای آزاد اطراف سلولهایی مانند سلولهای ماهیچه صاف صاف یا مونوسیت/ماکروفاژقراربگیرد. برداشت آنها بوسیله ماکروفاژ/مونوسیت منجر به تشکیل streak(رگه های چربی) می شود.
(fatty streak) ؛ با افزایش پروتئین های واسطه کموتاکسی مونوسیت ها و تولید و رهاسازی واسطه های التهابی سبب آسیب اندوتلیال و سلولهای ماهیچه صاف شده و بدینوسیله تخریب و آسیب عروق را تسریع می بخشد. آسیب دیواره عروق می تواند منجر به فشار خون بالا گردد. کاهش نیتریک اکسایدسبب انقباض عروق داخل کلیوی و سیستمیک و در نتیجه فشارخون بالای سیستمیک می شود.[17]فعالسازی نیتریک اکسید سنتتاز و افزایش سطوح نیتریک اکساید(یک وازودیلاتور بالقوه) در رت ها مشاهده شده است. در بررسی های آزمایشگاهی، سیر ،کانالهای پتاسیمی را باز و جریان کلسیم را کاهش داده که باعث انبساط عروق می شود. مهار آنزیم مبدل آنژیوتانسین توسط سیر هم در آزمایشگاه مشاهده شده است. سیر ، ox-LDL در گردش، افراد با فشار خون بالا را نیز کاهش می دهد. کاهش مارکر التهابی 8-iso PG-F2α (یک شاخص استرس اکسیداتیو) نیز در محیط زنده مشاهده شده است[10].
Duda و همکارانش در یافتند که سیر می تواندبا جلوگیری از فعالیت γ-گلوتامیل سیستئین و فروکتان ها که مهار کننده آنزیم مبدل آنژیوتانسین است سبب کاهش فشار خون گردد. سیر ، فعال کننده نیتروژن اکسید سنتتاز است و و فعالیت موادی که موجب انقباض و انبساط عروق می گردند را کنترل می کند. سیر و فرآورده های آن می توانند سطوح بیو مارکر های استرس اکسیداتیو را کاهش و فعالیت سوپر اکسید دیس موتاز، کاتالاز و گلوتاتیون پروکسیداز را افزایش دهند. در بررسی های آزمایشگاهی مشخص گردید که ترکیبات دی تیو آلیل سیر شامل متابولیتهای Allicin مثل دی آلیل سولفیدها و دی آلیل دی سولفیدها ، سبب کاهش اکسیداسیون LDL و مانع کاهش فعالیت کاتالاز و گلوتاتیون پروکسیداز می شود[6] .
سه مکانیسم برای نقش سیر در سنتز کلسترول ارائه شده است: 1- کاهش جذب کلسترول در روده 2- مهار آنزیمهای مرتبط در سنتز کلسترول 3- بی اثر کردن 3-هیدروکسی3-متیل گلوتاریل-کوآ ردوکتاز که در سنتز کلسترول نقش دارد[1]. گلوتاتیون در سم زدایی کارسینوژن های داخلی و خارجی، رادیکالهای آزاد و دیگر منابع استرس اکسیداتیو نقش دارد و کمبود آن با CVD، آرتریت و بدخیمی ها مرتبط است. همچنین در حفاظت سیتم ایمنی نیز نقش دارد[11]
مشتقات معدنی پلی سولفیدی سیر در گلبولهای قرمز انسانی به هیدروژن سولفید (H2S) تبدیل ، که یک مولکول هشدار دهنده برای سلولهای عروق داخلی محافظ قلب است و باعث انبساط عروق می گردد. در نتیجه ترکیبات پلی سولفیدی سیر، خاصیت منبسط کردن عروق دارند [13]. AGE حاوی فیتوکمیکالهای آنتی اکسیدانی است که می تواند از آسیب اکسیداتیو در بدن جلوگیری کند. این فیتوکمیکالها شامل ترکیبات ارگانوسولفوره منحصر به فرد محلول در آب، محلول در چربی و فلاونوئیدها بویژه Allixin و سلنیوم هستند. اگر عصاره سیر به مدت20 ماه نگهداری گردد، با تغییر مولکولهای ناپایدار مانند Allicin و ترکیبات ارگانو سولفوره محلول در آب با زیست دسترسی و پایداری بالا مانند s-آلیل سیستئین و s-آلیل مرکاپتو سیستئین در آن افزایش می یابدکه سبب ارتقا ویژگی آنتی اکسیدانی آن می گردد. مکانیسم هایی که برای فعالیت آنتی اکسیدانی سیر ارائه شده از این قرار است: جمع آوری گونه های فعال اکسیژن، افزایش کاتالاز، سوپر اکسید دیس موتاز و گلوتاتیون پروکسیداز و افزایش گلوتاتیون در سلولها. AGE با مهار اکسیداسیون لیپیدها، مهار تغییر آنتی اکسیدانی LDL و آسیب ischemic/reperhusion می تواند دیواره عروق را از آسیب مولکولهای اکسید کننده دخیل در آترواسکلروز حفاظت کند.AGE ، فعالیت فاکتور رونویسی افزایش اکسیداسیون و NF-kappa B(که در بیان ژن ویروس نقص ایمنی انسان و آتروژنز نقش دارد) را مهار می کند. AGE، DNA را در برابر آسیب رادیکالهای آزاد حفظ می کند، در نتیجه در برابر بیماری هایی که با اکسیداسیون تشدید می شوند، می تواند از بدن محافظت کند[12].
نتیجه گیری
بر اساس یافته های مطالعات بررسی شده ، می توان استنباط کرد که سیر و فراورده های آن از طریق مهار آسیب اکسیداتیو، تصحیح فشار خون و سطوح لیپیدها و ممانعت از پیشرفت آترواسکلروز می توانند شیوع بیماریهای قلبی عروقی را کاهش دهند. شاخص ترین اثر سیر در بدن ، مهار اکسیداسیون LDL است. کهنه شدن عصاره سیر، خواص بیولوژیک آنرا تقویت و اثرات مفیدتری بر بدن خواهد داشت ،که این اثرات ، در صورت مصرف مداوم سیر یا فراورده های آن ظاهر خواهد شد.البته با توجه به محدودیت مطالعات انسانی، انجام تحقیقات آینده نگر و کارآزمایی بالینی در این زمینه پیشنهاد می گردد.
[1] Cardiovascular disease
[2] Hyperlipidemia
[3] Total antioxidant status
[4] Coronary artery calcium scaning