Hodnocení manipulace střevní mikroflórou k léčbě rezistentní hypertenze (VALORIS)

Gastrointestinální trakt začíná svou kolonizaci krátce po porodu. Během prvních dvou let života je mikrobiota nestabilní a méně rozmanitá než v dospělosti, kdy se modifikuje její komplexnost a rozmanitost. Ve střevě se nachází více než 100 bilionů mikroorganismů, většinou jako kmeny, Bacteroidetes a Firmicutes. Tyto mikroorganismy pomáhají v různých funkcích a jejich rovnováha má velký význam pro kontrolu nemocí a metabolických poruch. Nedostatek homeostázy střevní mikroflóry má za následek střevní dysbiózu, známou nerovnováhou koncentrací Firmicutes a Bacteroidetes, ale také přítomností jiných kmenů. Hypertenze (HT) je charakterizována krevním tlakem (TK) ≥ 140/90 mmHg HT se může projevit chronickým nebo akutním zvýšením TK. Mezi situace chronické elevace TK patří rezistentní hypertenze (RH), definovaná TK ≥ 140/90 mmHg, a to i při použití tří a více antihypertenziv ve vhodných dávkách, nejlépe včetně diuretika. Některé střevní mikrobiální kmeny mohou hrát buď patogenní nebo protektivní roli při rozvoji hypertenze. U hypertenze byly pozorovány změny střevní mikroflóry s významným poklesem mikrobiální bohatosti, diverzity a uniformity, navíc se zvýšeným poměrem Firmicutes/Bacteroidetes, charakterizujícím střevní dysbiózu. Tyto změny byly doprovázeny poklesem bakterií produkujících acetát a butyrát.

Jeden z mechanismů, kterými může střevní mikroflóra interferovat s kontrolou BP, tedy souvisí s produkcí metabolitů produkovaných fermentací vláken, jako je rezistentní škrob, známý jako mastné kyseliny s krátkým řetězcem (SCFA). Tyto metabolity mají vazodilatační vlastnosti (acetát, butyrát a propionát), které mohou ovlivnit cévní tonus. Acetát a propionát jsou schopny snížit hladiny BP na zvířecích modelech a že nezávislé modely hypertenze (krysy SHR a Ang II) mají méně bakterií produkujících SCFA než normotenzní kontroly. SCFA butyrát, bakteriální metabolický produkt, je produkován z dietních vláken bakteriemi nacházejícími se v lumen a má pro hostitele řadu prospěšných vlastností. Studie na zvířecích modelech ukazují, že strava s vysokým obsahem vlákniny a suplementace acetátem upravuje střevní dysbiózu, zvyšuje množství bakterií produkujících acetát/butyrát a je spojena s nižším krevním tlakem u zvířecího modelu hypertenze.

Spontánně hypertenzní krysy náchylné k mrtvici (SHR náchylné k mrtvici) vykazují střevní dysbiózu a transplantace fekální mikrobioty těchto krys normotenzním krysám Wistar-Kyoto zvyšuje TK u normotenzních krys. Na druhé straně je dobře známá intimní souvislost mezi zánětem a chronickou hypertenzí. U hypertenze hraje ústřední roli kontrola zánětu sympatickým nervovým systémem. Proto střevo dostává významnou sympatickou inervaci, je hustě osídleno rozmanitým mikrobiálním ekosystémem a obsahuje imunitní buňky, které mají velký vliv na celkovou zánětlivou homeostázu. Tento vliv lze prokázat u bezmikrobních myší podrobených modelu hypertenze s infuzí Ang II. Vykázaly zmírněné zánětlivé příznaky (menší vaskulární adheze leukocytů, menší infiltrace neutrofilů a monocytů do arteriální stěny), stejně jako menší endoteliální dysfunkci a zvýšený útlum TK jako odpověď na Ang II ve srovnání s konvenčně chovanými myšmi, což ukazuje na systémovou ochranu zánětlivý kardiovaskulární stres. Střevní mikroflóra tedy hraje klíčovou roli v imunitním systému a může také ovlivnit zánětlivou odpověď změnou endoteliální funkce a následně TK. Hypertenze způsobuje poškození vaskulárního endotelu, spouští zánětlivou reakci, která je doprovázena zvýšením C-reaktivního proteinu, který může indukovat PAI-1.

Použití prebiotik k léčbě hypertenze Epidemiologické studie naznačují, že složky stravy, jako je vláknina, mohou snížit rozvoj HT. Konzumace stravy s vysokým obsahem vlákniny zvyšuje populace střevní mikroflóry, která vytváří SCFA, jako je acetát a butyrát. Nedávno Marques a spol. prokázali, že dieta s vysokým obsahem vlákniny nebo suplementace acetátem mastných kyselin s krátkým řetězcem modulovaly střevní mikroflóru a zabránily zvýšení TK a rozvoji kardio-renálních komplikací u potkanů ​​s DOCA-solnou hypertenzí. Autoři potvrdili tato zjištění na hypertenzním modelu indukovaném infuzí angiotensinu II (Ang II), což ukazuje, že další SCFA, butyrát, také snižoval TK a byl doprovázen nižšími hladinami zánětlivých cytokinů v tlustém střevě (data nejsou publikována). Pacienti s hypertenzí také vykazují abnormální střevní mikroflóru a nižší produkci acetátu a butyrátu. Prebioticky modifikované diety založené na kukuřičných škrobech s vysokým obsahem amylózy, které uvolňují velké množství SCFA (acetát a butyrát) do střeva a do periferních tkání, mají schopnost úspěšně snižovat predispozici k rozvoji diabetu 1. typu u myší a zlepšovat diabetes II. kontrola mellitu u lidí. Doplňky stravy, které produkují vysoké hladiny acetátu a butyrátu, mají schopnost pozitivně zasahovat do střevní mikroflóry a chronických metabolických onemocnění, jako je HT a diabetes, a mohou být použity jako nová strategie ke snížení TK. Proto potřebujeme další výzkum, abychom vyhodnotili chování mikrobioty u kontrolovaných hypertenzních a rezistentních hypertoniků a ukázali, že modulace střevní mikroflóry může přinést zdravotní výhody.

ODŮVODNĚNÍ S vysokou prevalencí hypertenze v globalizovaném světě a nárůstem spotřeby industrializovaných potravin, rychlého občerstvení, ultrazpracovaných potravin a fyzické nečinnosti existuje silný trend k exponenciálnímu růstu kardiovaskulárních komplikací. Před více než 60 lety navrhl Dr. Irvine Page Mosaic Theory of Hypertension, která uvádí, že ke zvýšení krevního tlaku se vzájemně propojují různé faktory. To podpořilo vytvoření buněčných, molekulárních a fyziologických mechanismů změněných v HT. Nicméně, jak se tyto různé faktory integrují, aby narušily kontrolu BP, zůstává výzvou. Navíc zůstává záhadou, proč jsou některé faktory u jednoho jedince prohypertenzní a u jiného nikoli, a odkud prohypertenzní signály pocházejí. Z tohoto hlediska může být střevní mikrobiota jedním chybějícím článkem a poskytnout potenciální sjednocující koncept, který zaujímá přední místo v teorii mozaiky. Nejnovější důkazy ukazují zapojení střevní mikroflóry do kontroly TK a její interference s HT na zvířecích a lidských modelech. Řešení mezer ve znalostech s cílem určit, zda střevní mikroflóra souvisí s HT a zda by změna mikrobioty mohla pomoci při léčbě HT, tedy představuje příležitost vyvinout nové důkazy pro pokrok v této oblasti, zejména v případech rezistentní hypertenze. Bylo by důležité stanovit signatury metabolitů a mikrobiotu, které by mohly být použity k predikci vývoje HT nebo biomarkerů pro rezistentní hypertenzi. I přes velké pokroky v medikamentózní terapii je HT nadále hlavním ovlivnitelným rizikovým faktorem pro rozvoj kardiovaskulární morbidity a mortality, vzhledem k nedostatečné kontrole TK u rezistentní hypertenze, což odpovídá asi 10 až 20 % hypertoniků, je tato skupina vystavena k vyššímu kardiovaskulárnímu riziku. Tato studie tedy posoudí, zda je střevní mikroflóra spojena s hladinami BP u rezistentních hypertoniků ve srovnání s hypertenzními kontrolovanými a zda změna mikroflóry pomocí prebiotik může pomoci kontrolovat TK a následně snížit prevalenci KVO u hypertoniků. Tato studie navíc srovnává mikrobiotu dvou různých globálních regionů, Brazílie a Austrálie, ve vztahu k BP. Naší hypotézou je, že střevní mikroflóra a její metabolity acetát a butyrát hrají roli v prevenci hypertenze a že léčebné diety ("Nutrigenomika") lze použít ke snížení TK. Zpočátku bude studie hodnotit mikrobiotu 3 různých skupin: normotenzních, hypertenzních kontrolovaných a rezistentních hypertoniků. Ve druhé fázi tohoto projektu navrhujeme vytvoření randomizované, zaslepené, placebem kontrolované zkřížené studie s použitím prebiotik (doplněk stravy). Použití prebiotik je opodstatněné, protože jde o levnou, bezpečnou a jednoduchou terapii, která představuje nový terapeutický přístup, který může zvýšit kontrolu TK u rezistentních hypertoniků, kteří jej nemohou kontrolovat tradičními léky.

CÍLE Obecný cíl Cílem této studie je zhodnotit střevní mikroflóru u rezistentních hypertoniků ve srovnání s normotenzními a hypertenzními a také zhodnotit odpověď střevní mikroflóry na lékařskou intervenci (prebiotika) u rezistentních hypertoniků.

Specifické cíle

• Analyzovat, které bakterie kolonizují rezistentní hypertenzní střevo a porovnat je s mikrobiálními bakteriemi u normotenzních a hypertenzních kontrolovaných pacientů;
• Posoudit nutriční stav studovaných pacientů a korelovat jej s jejich mikrobiotou;
• Korelovat metabolicko-biochemický profil (včetně zánětlivých markerů) a periferní a centrální hemodynamické parametry pacientů, kteří budou studováni, s výsledky jejich hodnocení mikrobioty;
• Provést intervenci s prebiotikem a přehodnotit střevní mikroflóru po léčbě hypertenzní kontrolované a rezistentní hypertenzní skupiny.
• Porovnat mikrobiotu normotenzní, hypertenzně kontrolované a rezistentní hypertenze brazilské populace studované s Australany.

MATERIÁLY A METODY Studie bude rozdělena do dvou fází. První fází bude deskriptivní observační průřezová studie. Sběr materiálu bude proveden na Hypertenzní klinice Státní lékařské fakulty v São José do Rio Preto (FAMERP) s cílem vyhodnotit střevní mikrobiotu normotenzních, hypertenzně kontrolovaných a rezistentních hypertoniků. Druhá studie bude randomizovaná, zaslepená, placebem kontrolovaná zkřížená studie s použitím prebiotik u pacientů s rezistentní hypertenzí během dvou období 4 týdnů s intervalem vymývaní 4 týdny.

Charakteristika účastníků

Pacienti, kteří jsou sledováni, budou vyšetřeni na Hypertenzní klinice. Studie se bude skládat ze 3 skupin účastníků:

1. 40 normotenzních pacientů se systolickým TK (SBP) < 140 mmHg a diastolickým TK (DBP) < 90 mmHg v ordinaci, bez použití antihypertenziv a hodnocených ambulantním monitorováním krevního tlaku (ABPM) k potvrzení normotenze (TK < 130/80 mmHg) a vyloučení případné maskované hypertenze.
2. 40 kontrolovaných hypertoniků užívajících až tři antihypertenziva s STK < 130 mmHg a DBP < 80 mmHg hodnocených prostřednictvím ambulantního monitorování krevního tlaku (ABPM).
3. 40 rezistentních hypertoniků definovaných nekontrolovaným TK v ordinaci lékaře (≥ 140/90 mmHg), navzdory užívání tří nebo více antihypertenziv ve vhodných dávkách, včetně nejlépe diuretika, nebo užívání čtyř a více léků s kontrolou krevního tlaku . Pacienti budou také hodnoceni pomocí ABPM, který by měl mít STK ≥ 130 mmHg a DBP ≥ 80 mm Hg, aby byl považován za rezistentní hypertenze, jinak budou klasifikováni jako kontrolovaní hypertonici. Rezistentní hypertenze bude definována po vyloučení příčin pseudorezistence, tj. nepřesného měření krevního tlaku, efektu bílého pláště, neterapeutické adherence, užívání léků, které mohou zvýšit TK a sekundárních příčin arteriální hypertenze.