Účinky dusičnanů na perfuzi jater a kontrolu cukru (DiMPLe)

Odůvodnění:

Strava středomořského stylu a strava bohatá na zelenou listovou zeleninu chrání před rizikem rozvoje diabetu 2. typu a širokého spektra kardiovaskulárních onemocnění. Tyto diety jsou bohaté na dusičnany. Četné studie prokázaly, že dusičnany ze stravy mohou mít širokou škálu příznivých účinků. Patří mezi ně uvolnění cév a zlepšení jejich funkce. Bylo prokázáno, že po jídle s přidanými dusičnany se průtok krve do žaludku zvýší více, než by se dalo očekávat, pokud by bylo stejné jídlo podáváno bez dusičnanů. Je to proto, že když jíme dusičnany, tělo je koncentruje a recykluje přes trávicí systém. Jak prochází, přeměňuje se na dusitany a oxid dusnatý, které způsobují uvolnění krevních cév. Zdá se, že dusitan a oxid dusnatý také chrání před infekcí z potravinových zdrojů, jako je E. coli.

Co nevíme je, zda tyto dusitany a oxid dusnatý mají nějaký vliv na tenké střevo a játra. Některé dusitany se dostanou do tenkého střeva a mohou tam mít stejný účinek na průtok krve jako v žaludku. To by mohlo být velmi důležité, protože tenké střevo uvolňuje hormony zvané inkretiny, o kterých dnes víme, že hrají velmi důležitou roli při kontrole hladiny cukru v krvi pokaždé, když jíme. Tyto inkretinové hormony regulují uvolňování inzulínu a citlivost těla na inzulín. Když sníme krev obsahující látky, které jsme vstřebali ze střeva, jako jsou cukry a tuky, putuje ke zpracování do jater. Krev pak opouští játra a dostává se do oběhu. To znamená, že krevní zásobení jater bude mít mnohem vyšší koncentrace dusitanů než krev cirkulující ve zbytku těla. Zdá se, že vysoké koncentrace dusitanů způsobují otevření krevních cév. To znamená, že po jídle bohatém na dusičnany by se mělo otevřít více krevních cév v játrech. Zdá se pravděpodobné, že to pomůže játrům účinněji kontrolovat hladinu cukru v krvi.

Účel Zjistit, zda suplementace anorganickým dusičnanem obsaženým v červené řepě nebo zelené listové zelenině zvyšuje jaterní (jaterní) mikrovaskulární perfuzi a zvyšuje sekreci inkretinů.

Plán vyšetřování:

Přijmeme 16 jedinců pro každou ze tří skupin (mladí dospělí, starší dospělí a jedinci s diabetem 2. typu). Účastníci budou rekrutováni z databáze dobrovolníků, kteří souhlasili s tím, že budou kontaktováni pro výzkumné studie, které pořádá NIHR Exeter Clinical Research Facility. Toto je dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná zkřížená designová studie (šťáva z červené řepy bohatá na dusičnany versus placebo, šťáva z červené řepy ochuzená o dusičnany). K dokončení této studie budou účastníci potřebovat tři návštěvy.

Návštěva 1. Screening a souhlas. Experimentátor vysvětlí účastníkovi, co má studie testovat. Pokud má účastník ve studii zcela jasno a rozumí tomu, s čím souhlasí, podepíše formulář souhlasu. Kromě toho standardní lékařskou anamnézu a klinické vyšetření provede výzkumná sestra nebo Anthony Shepherd. Vzorek žilní krve bude odebrán za použití standardních aseptických postupů. Po souhlasu bude účastníkům přiděleno číslo studie. Čísla studie budou předem přiřazena (výzkumným statistikem) k randomizačnímu pořadí tak, aby jako první byla zahájena větev studie s šťávou z červené řepy nebo s placebem.

Návštěva 2. Návštěva 2 bude vyžadovat, aby se účastník postil přes noc od 22:00. Od této doby bude povolena pouze voda. Následující ráno účastníci dorazí do laboratoře v plně hydratovaném a odpočatém stavu v ~ 7:30. Tato návštěva bude trvat ~ 5 hodin a bude vyžadovat 4 vyšetření magnetickou rezonancí. Účastníci budou mít první vyšetření magnetickou rezonancí po krátké aklimatizační době. Účastníci pak dostanou koncentrovaný nitrátový nápoj o objemu 140 ml nebo placebo se standardizovanou snídaní (2 plátky toastu s máslem). Budou vyžadována tři následující vyšetření magnetickou rezonancí (jedno za hodinu po dobu tří hodin). Před každým skenováním budou odebrány vzorky žilní krve odebrané z kanyl, aby bylo možné vyhodnotit glukózu, inzulín, inkretiny a dusičnany/dusitany. Návštěva 3. Návštěva 3 se uskuteční po minimálním vymývacím období 7 dnů od návštěvy 2. Návštěva 3 bude mít stejný charakter jako návštěva 2; bude to však s opačným doplňkem (buď bohatým na dusičnany nebo placebovou šťávou z červené řepy).

Dopad:

Zdá se, že dietní dusičnany nabízejí jednoduchý a levný způsob úpravy kardiovaskulárního rizika. Tato studie prohloubí naše chápání role nitrátové/dusitanové/oxidové dráhy v normální fyziologii. Pochopením toho, jaký vliv má anorganický dusičnan ze stravy na jaterní perfuzi a další cesty zapojené do homeostázy glukózy, to může vést k řadě jednoduchých, levných terapeutických strategií k prevenci a léčbě diabetu 2. typu.