Relationship between dietary inflammatory index and fracture incidence in postmenopausal women

Öz

Inflammation is the body's immune response to inflammatory stimuli or tissue damage. While acute inflammation develops against injury and infectious agents, chronic inflammation is associated with insulin resistance, diabetes, atherosclerosis, obesity and metabolic syndrome. Dietary content may cause chronic inflammation in serum due to its effect on inflammation parameters such as CRP, IL-6 and TNF-α. Excessive energy intake in the diet triggers inflammatory processes. In addition, macro and micronutrients included in the diet are effective on inflammatory processes. The source, type and amount of carbohydrates, proteins and fats, which are macro nutrients, affect the inflammation parameters. The diet is rich in simple carbohydrates, high glycemic index, high fat (especially the excess of trans fatty acids) and cholesterol, increases the release of pro-inflammatory molecules such as CRP, TNF-α, IL-6, IL-1β. On the other hand, high content of diet, pulp, MUFA and Omega-3 shows protective effect against inflammatory response formation. Among the micronutrients, vitamin A, C, D and E and Zinc have anti-inflammatory effect. When retinoic acid is added to inflammatory cell cultures, TNF-α, IL-1β, IL-6 and IL-12 release decrease. Long-term vitamin C support can reduce CRP levels. Vitamin D can inhibit the action and production of inflammatory cytokines. Alphatocopherol can decrease the level of IL-1β, CRP and TNF-α. Zinc can suppress inflammation by regulating cytokine production. Food consumption generally varies widely, so it should be evaluated as a whole when examining the effect of diet on inflammation. In order to evaluate the inflammatory potential of the diet, the Diet Inflammatory Index (DII) was created with an algorithm based on scientific literature published from 1950 to 2010. With high DII scores and inflammation, the effects of pro-inflammatory cytokines that increase osteoclast activity, decrease bone mass density and increase the incidence of fractures, especially in women. Women are at higher risk of fractures in the postmenopausal period due to a decrease in estrogen levels. Estrogen regulates osteoclast apoptosis and inhibits pro-inflammatory cytokines. Data from epidemiological studies support that a healthy diet and low DII scores in postmenopausal women are effective and necessary in maintaining bone health.

Anahtar Kelimeler

• diet inflammatory index
• inflammation
• bone health
• postmenopausal period

Postmenopozal kadınlarda diyet inflamatuar indeksi ve kırık insidansı ilişkisi

Öz

İnflamasyon, inflamatuar uyaran veya doku hasarına karşı vücudun immün yanıtıdır. Akut inflamasyon yaralanma ve enfeksiyoz ajanlara karşı gelişirken, kronik inflamasyon insülin direnci, diyabet, ateroskleroz, obezite ve metabolik sendrom ile ilişkilidir. Diyet içeriği serumda CRP, IL-6 ve TNF-α gibi inflamasyon parametreleri üzerine etkisiyle kronik inflamasyona sebep olabilmektedir. Diyette gereksinimden fazla enerji alımı inflamatuar süreçleri tetikler. Bunun yanı sıra diyette yer alan makro- ve mikro besin ögeleri inflamatuar süreçler üzerinde etkilidir. Makro besin ögeleri olan karbonhidrat, protein ve yağların kaynağı, türü ve miktarı inflamasyon parametrelerini etkiler. Diyetin basit karbonhidrattan zengin olması, yüksek glisemik indeks, yüksek yağ (özellikle trans yağ asitlerinin fazlalığı) ve kolesterol içermesi CRP, TNF-α, IL-6, IL-1β gibi pro-inflamatuar moleküllerin salınımını arttırmaktadır. Buna karşın diyetin posa, MUFA ve Omega-3 içeriğinin yüksek olması ise inflamatuar yanıt oluşumuna karşı koruyucu etki göstermektedir. Mikro besin ögelerinden A, C, D ve E vitamini ile Çinko anti-inflamatuar etkiye sahiptir. İnflamatuar hücre kültürlerine retinoik asit eklendiğinde, TNF-α, IL-1β, IL-6 ve IL-12 salınımında azalma meydana gelmektedir. Uzun süre C vitamini desteği, CRP düzeyini azaltabilmektedir. D vitamini, inflamatuar sitokinlerin etkisini ve üretimini inhibe edebilmektedir. Alfa-tokoferol, IL-1β, CRP ve TNF-α düzeyini azaltabilmektedir. Çinko, sitokin üretimini regüle ederek inflamasyonu baskılayabilmektedir. Besin tüketimi genel olarak büyük bir çeşitlilik göstermektedir dolayısıyla diyetin inflamasyona etkisi incelenirken bir bütün olarak değerlendirilmelidir. Diyetin inflamatuar potansiyelini değerlendirmek amacıyla, 1950'den 2010'a kadar yayınlanan bilimsel literatüre dayanan bir algoritma ile Diyet İnflamatuar İndeksi (DII) oluşturulmuştur. Yüksek DII skorları ve inflamasyon, pro-inflamatuar sitokinlerin osteoklast aktivitesini arttırıcı osteoblast aktivitesini azaltıcı etkileri ile, özellikle kadınlarda kemik kütle yoğunluğunun azalmasına ve kırık insidansının artmasına neden olabilmektedir. Kadınlar, postmenopozal dönemde, östrojen seviyelerindeki azalma sebebiyle daha yüksek kırık riski ile karşı karşıya kalırlar. Östrojen, osteoklast apoptozunu düzenler ve pro-inflamatuar sitokinleri inhibe eder. Epidemiyolojik çalışmalardan elde edilen veriler, Postmenopozal kadınlarda sağlıklı bir beslenme düzeni ve düşük DII skorlarının kemik sağlığının korunmasında etkili ve gerekli olduğunu desteklemektedir.

Anahtar Kelimeler

• diyet inflamatuar indeksi
• inflamasyon
• kemik sağlığı
• postmenopozal dönem

Kaynakça

1. Aghajanian, P., Hall, S., Wongworawat, Md., Mohan, S., (2015). The Roles And Mechanisms Of Actions Of Vitamin C İn Bone: New Developments. J Bone Miner Res., 30(11):1945-55. Doi: 10.1002/Jbmr.2709. Akbari, S., Rasouli-Ghahroudi, Aa., (2018). Vitamin K And Bone Metabolism: A Review Of The Latest Evidence İn Preclinical Studies. Biomed Resa Int.,2018:4629383. Doi: 10.1155/2018/4629383. Avenell, A., Mak, Jc., O'connell, D., (2014). Vitamin D And Vitamin D Analogues For Preventing Fractures İn Post‐Menopausal Women And Older Men. Cochrane Database Syst Rev., 2014(4):Cd000227. Doi: 10.1002/14651858.Cd000227.Pub4. Barbour, K., Lui, L., Ensrud, K., Hillier, T., Leblanc, E., Ing, S., Hochberg, M., Cauley, J., (2014). Inflammatory Markers And Risk Of Hip Fracture İn Older White Women: The Study Of Osteoporotic Fractures. J Bone Miner Res., 29(9): 2057–2064. Doi: 10.1002/Jbmr.2245. Bodur, M., (2019). Diyetle Alınan Doymuş Yağ Asitleri Veya Fruktozun Böbrek Ve Kalpte Bazı Pro-İnflamatuar Sitokinler Üzerine Etkisi. Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Toplu Beslenme Sistemleri Programı Yüksek Lisans Tezi, Ankara, Türkiye, 18-23 S. Cauley, Ja., Danielson, Me., Boudreau, Rm., Forrest, Ky., Zmuda, Jm., Pahor, M., Tylavsky, Fa., Cummings, Sr., Harris, Tb., Newman, Ab., (2007). Inflammatory Markers And Incident Fracture Risk İn Older Men And Women: The Health Aging And Body Composition Study. J Bone Miner Res., 22(7):1088-95. Doi: 10.1359/Jbmr.070409. Francucci, Cm., Romagni, P., Camilletti, A., Fiscaletti, P., Amoroso, L., Cenci, G., Morbidelli, C., Boscaro, M., (2008). Effect Of Natural Early Menopause On Bone Mineral Density. Maturitas., 59(4):323-8. Doi: 10.1016/J.Maturitas.2008.03.008. Fung, T., Ve Feskanich, D., (2015). Dietary Patterns And Risk Of Hip Fractures İn Postmenopausal Women And Men Over 50 Years. Osteoporos Int., 26(6): 1825–1830. Doi: 10.1007/S00198-015-3081-6. Gallagher, Cj., (2007). Effect Of Early Menopause On Bone Mineral Density And Fractures. Menopause., 14(3 Pt 2):567-71. Doi: 10.1097/Gme.0b013e31804c793d. Haring, B., Crandall, Cj., Wu, C., Leblanc, Es., Shikany, Jm., Carbone, L., Orchard, T., Thomas, F., Wactawaski-Wende, J., Li, W., Cauley, Ja., Wassertheil-Smoller, S., (2016). Dietary Patterns And Fractures İn Postmenopausal Women Results From The Women’s Health Initiative. Jama Intern Med., 176(5):645-52. Doi: 10.1001/Jamainternmed.2016.0482. Ilesanmi-Oyelere, Bl., Brough, L., Coad, J., Roy, N., Kruger, Mc., (2019). The Relationship Between Nutrient Patterns And Bone Mineral Density İn Postmenopausal Women. Nutrients., 11(6):1262. Doi: 10.3390/Nu11061262. Kocamış, R., (2018). Yetişkin Bireylerde Diyetin İnflamatuvar İndeksi İle Beslenme Durumları Arasındaki İlişkinin Saptanması. Başkent Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Beslenme Ve Diyetetik Anabilim Dalı Yüksek Lisans Tezi, Ankara, Türkiye, 5 S. Longo, Ab., Ve Ward, We., (2016). Pufas, Bone Mineral Density, And Fragility Fracture: Findings From Human Studies. Adv Nutr.,7(2):299-312. Doi: 10.3945/An.115.009472. Méndez-Gallegos, E., Caire-Juvera, G., Astiazarán-García, H., Méndez-Estrada, Ro., (2018). Comparison Of Measurements Of Bone Mineral Density İn Young And Middle-Aged Adult Women İn Relation To Dietary, Anthropometric And Reproductive Variables. Nutrients.10(11):1669. Doi: 10.3390/Nu10111669. Mendoza, N., Martínez-Amat, A., Hita-Contreras, F., (2013). The İmportance Of Diet İn Osteoporosis. Open Journal Of Epidemiology 03(02):79-84. Doı: 10.4236/Ojepi.2013.32012. Mitchell, Bd., Ve Yerges-Armstrong Lm., (2011). The Genetics Of Bone Loss: Challenges And Prospects. J Clin Endocrinol Metab., 96(5):1258-68. Doi: 10.1210/Jc.2010-2865. Moschonis, G., Katsaroli, I., Lyritis, Gp., Manios, Y., (2010). The Effects Of A 30-Month Dietary Intervention On Bone Mineral Density: The Postmenopausal Health Study. Br J Nutr., 104(1):100-7. Doi: 10.1017/S000711451000019x. Mucowski, Sj., Mack, Wj., Shoupe, D., Kono, N., Paulson, R., Hodis, Hn., (2014). The Effect Of Prior Oophorectomy On Changes İn Bone Mineral Density And Carotid Artery Intima-Media Thickness İn Postmenopausal Women. Fertil Steril., 101(4):1117-22. Doi: 10.1016/J.Fertnstert.2013.12.055. Orchard, T., Yildiz, V., Steck, Se., Hébert, Jr., Ma, Y., Cauley, Ja., Li W., Mossavar-Rahmani, Y., Johnson, Kc., Sattari, M., Leboff, M., Wactawski-Wende, J., Jackson, Rd., (2017). Dietary Inflammatory Index, Bone Mineral Density, And Risk Of Fracture İn Postmenopausal Women: Results From The Women's Health Initiative. J Bone Miner Res., 32(5):1136-1146. Doi: 10.1002/Jbmr.3070. Özenir, Ç., (2018). Farklı Beden Kütle İndeksine Sahip Kadınların Beslenme Durumunun Bazı İnflamasyon Belirteçleri İle İlişkisinin Değerlendirilmesi. Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Beslenme Ve Diyetetik Programı Doktora Tezi, Ankara, Türkiye, 24-26 S. Özkan, G., Ersoy, G., Dayan, A., (2017). Enerji Ve Besin Ögeleri Alımının İnsülin Direnci Ve İnflamasyon Bulguları Üzerine Etkileri. Bes. Diy. Derg, 45(3):214-224. Shivappa, N., Steck,S., Hurley, T., Hussey, J., Hébert, J., (2014). Designing And Developing A Literature-Derived, Population-Based Dietary İnflammatory İndex. Public Health Nutr, 17(8): 1689–1696. Doi: 10.1017/S1368980013002115. Tabung, F., Steck, S., Zhang, J., Ma, Y., Liese, A., Agalliu, I., Hingle, M., Hou, L., Hurley, T., Jiao, L., Martin, L., Millen, A., Park, H., Rosal, M., Shikany, J., Shivappa, N., Ockene, J., Heberta, J., (2015). Construct Validation Of The Dietary Inflammatory Index Among Postmenopausal Women. Ann Epidemiol., 25(6): 398–405. Doi: 10.1016/J.Annepidem.2015.03.009. Tüccar, Gt., Bakırarar, B., Köksal, E., (2017). Pre Ve Postmenopozal Kadınlarda Besin Tüketim Durumu Frax® Kırık Riski İle İlişkili Midir? Bes Diy Derg., 45(2):116-127. Veronese, N., Stubbs, B., Koyanagi, A., Hébert, J., Cooper, C., Caruso, M., Guglielmi, G., Reginster, J., Rizzoli,R., Maggi, S., Shivappa, N., (2018). Pro-Inflammatory Dıetary Pattern Is Assocıated Wıth Fractures In Women: An Eıght Year Longıtudınal Cohort Study. Osteoporos Int., 29(1): 143–151. Doi: 10.1007/S00198-017-4251-5. Veronese, N., Stubbs, B., Solmi, M., Noale, M., Vaona, A., Demurtas, J., Maggi, S., (2017). Dıetary Magnesıum Intake And Fracture Rısk: Data From A Large Prospectıve Study. Br J Nutr., 117(11):1570-1576. Doi: 10.1017/S0007114517001350. Zhang, Z., Cao, W., Shivappa, N., Hebert, J., Li, B., He, J., Tang, X., Liang, Y., Chen, Y., (2017). Association Between Diet Inflammatory Index And Osteoporotic Hip Fracture İn Elderly Chinese Population. J Am Med Dir Assoc., 18(8):671-677. Doi: 10.1016/J.Jamda.2017.02.011.