Aspartam und kein Ende

Der künstliche Süßstoff Aspartam kann einem Experiment mit Mäusen zufolge dazu führen, dass sich in den Arterien verstärkt Ablagerungen bilden. Der Grund ist offenbar, dass Aspartam den Insulinspiegel im Blut steigen lässt. Das fördert Entzündungsreaktionen und die wiederum verstärken die Bildung von Ablagerungen.

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Consumption of artificial sweeteners (ASWs) in various foods and beverages has been linked to an increased risk of cardiovascular diseases (CVDs). However, molecular mechanisms underlying ASW-associated CVD remain unknown. Here, we show that consumption of 0.15% aspartame (APM) markedly increased insulin secretion in mice and monkeys. Bilateral subdiaphragmatic vagotomy (SDV) obliterated APM-elevated blood insulin levels, demonstrating crucial roles of parasympathetic activation in regulation of insulin secretion. Incessant APM feeding of ApoE−/− mice aggravated atherosclerotic plaque formation and growth via an insulin-dependent mechanism. Implantation of an insulin-slow-release pump in ApoE−/− mice exacerbated atherosclerosis. Whole-genome expression profiling discovered that CX3CL1 chemokine was the most upregulated gene in the insulin-stimulated arterial endothelial cells. Specific deletion of a CX3CL1 receptor, Cx3cr1 gene, in monocytes/macrophages completely abrogated the APM-exacerbated atherosclerosis. Our findings uncover a novel mechanism of APM-associated atherosclerosis and therapeutic targeting of the endothelial CX3CL1-macrophage CX3CR1 signaling axis provides an approach for treating atherosclerotic CVD.

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Der Konsum künstlicher Süßstoffe (ASW) in verschiedenen Lebensmitteln und Getränken steht in Zusammenhang mit einem erhöhten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVDs). Die molekularen Mechanismen, die den mit ASW verbundenen CVDs zugrunde liegen, sind jedoch weiterhin unbekannt. Hier zeigen wir, dass der Konsum von 0,15 % Aspartam (APM) die Insulinsekretion bei Mäusen und Affen deutlich erhöhte. Eine bilaterale subdiaphragmatische Vagotomie (SDV) beseitigte APM-erhöhte Blutinsulinspiegel und belegte damit die entscheidende Rolle der parasympathischen Aktivierung bei der Regulierung der Insulinsekretion. Die unaufhörliche APM-Fütterung von ApoE−/−-Mäusen verschlimmerte die Bildung und das Wachstum atherosklerotischer Plaques über einen insulinabhängigen Mechanismus. Die Implantation einer Insulin-Slow-Release-Pumpe in ApoE−/−-Mäuse verschlimmerte die Atherosklerose. Eine genomweite Expressionsprofilierung ergab, dass das Chemokin CX3CL1 das am stärksten hochregulierte Gen in den insulinstimulierten arteriellen Endothelzellen war. Die spezifische Deletion eines CX3CL1-Rezeptors, des Cx3cr1-Gens, in Monozyten/Makrophagen verhinderte die durch APM verschlimmerte Atherosklerose vollständig. Unsere Erkenntnisse decken einen neuen Mechanismus der durch APM verursachten Atherosklerose auf, und die therapeutische Ausrichtung auf die endotheliale CX3CL1-Makrophagen-CX3CR1-Signalachse bietet einen Ansatz zur Behandlung atherosklerotischer kardiovaskulärer Erkrankungen.

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Results​

APM exacerbates atherosclerosis in mice​

Atherosclerosis is the key pathological process causing CVD,30 and consumption of ASWs has been linked to high incidences of CVD events.5 To gain mechanistic insights into the causative link between APM consumption and atherosclerosis, we designed experiments by feeding ApoE−/− mice with various doses of APM in their diet. After a 12-week feeding, significant increases in APs in the aorta were found in the APM-feeding groups relative to the vehicle control group (Figures 1A and 1B). A dose-dependent effect was observed from 0.05% APM to 0.15% APM (w/w). Since sex might play a role in affecting ASW effects,36 we performed the similar experiments using female mice. APM-induced atherosclerotic effects were observed in both male and female mice (Figures 1 and S1). APM (0.15%) is commonly used in various preclinical mouse models to study its biological effects.2 We therefore chose this dose for subsequent analysis, although feeding ApoE−/− mice with lower doses of APM also markedly aggravated atherosclerosis.

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