Účinky šťávy z červené řepy bohaté na dusičnany u těhotných žen s vysokým krevním tlakem (NITBEETPE)

CELKOVÝ ÚČEL:

1. Studujte základní mechanismy onemocnění u preeklampsie Prozkoumejte fyziologické účinky dusičnanů v potravě u preeklampsie za účelem zvýšení produkce oxidu dusnatého v těle.

KONKRÉTNÍ CÍLE:

Může zvýšený příjem dusičnanů prostřednictvím stravy:

• zvýšit dostupnost a funkci oxidu dusnatého?
• zlepšit funkci cév?
• nižší krevní tlak?
• snížit nemocnost těchto pacientů a jejich novorozenců?

POZADÍ:

Preeklampsie (PE) je multisystémové onemocnění charakterizované hypertenzí, proteinurií a omezením intrauterinního růstu, které postihuje až 10 % zdravých nulipar a je celosvětově hlavní příčinou morbidity a mortality matek, plodů a novorozenců [1]. Kardiovaskulární onemocnění a nežádoucí komplikace (např. mrtvice a srdeční selhání) jsou hlavní příčinou morbidity a mortality těhotných žen s PE. V současné době nejsou pro pacienty s PE dostupné žádné schválené možnosti léčby, kromě předčasného porodu. Ke zlepšení současné léčebné strategie u těchto vysoce rizikových pacientů jsou zapotřebí nové studie mechanismů onemocnění.

Patofyziologie je komplexní a zahrnuje endoteliální dysfunkci, hypertenzi, renální selhání, dyslipidémii a hyperkoagulabilitu. Bylo postulováno několik patogenních mechanismů PE, ale to zbývá ještě plně objasnit. Předpokládá se, že je z velké části důsledkem dysfunkce placenty, která vede ke zvýšené rezistenci děložní cirkulace a uteroplacentární hypoperfuzi. To vytváří ischemické/hypoxické placentární prostředí, které indukuje placentární uvolňování několika prozánětlivých a antiangiogenních faktorů v systémovém oběhu. Tyto faktory navozují systémovou nerovnováhu redoxního stavu, změněnou angiogenní signalizaci a systémovou zánětlivou odpověď, z nichž všechny indukují a posilují rozsáhlou systémovou endoteliální dysfunkci [2, 3]. Předpokládá se, že toto „druhé stadium“ patogenních následků PE přispívá k jeho počátečním klinickým nálezům. Klíčovou teorií týkající se rozvoje a progrese vaskulární endoteliální dysfunkce spojené s PE je zvýšená produkce angiotenzinu II a tvorba reaktivních forem kyslíku (ROS), stejně jako snížená účinnost endogenních antioxidačních systémů, což vede k prooxidačnímu stavu nazývanému oxidační stres. Nadměrná produkce ROS navíc omezuje tvorbu a biologickou aktivitu oxidu dusnatého (NO) z enzymu NO syntázy (NOS). NO je životně důležitá molekula pro regulaci kardiovaskulární homeostázy prostřednictvím modulace vaskulárního tonu, agregace krevních destiček a funkce ledvin [4, 5]. Během normálního těhotenství je systém NOS upregulován, aby se podpořilo snížení celkového periferního odporu a krevního tlaku, aby byla umožněna adekvátní uteroplacentární perfuze a zásobení plodu krví. Nejnovější poznatky ukazují, že nadměrná tvorba ROS spolu se sníženou signalizací NO přispívá k patogenezi PE a souvisejících kardiovaskulárních komplikací [6]. Nové strategie, které snižují oxidační stres a obnovují biologickou dostupnost NO během PE, proto mohou mít terapeutický potenciál.

Kromě L-arginin-dependentní endoteliální NOS (eNOS) dráhy existuje další mechanismus pro tvorbu NO, při kterém je anorganický dusičnan sériově redukován za vzniku dusitanů, NO a dalších bioaktivních NO-sloučenin v krvi/tkáních [7, 8 ]. Dříve se předpokládalo, že dusičnany jsou inertní molekulou cirkulující v krvi, která pouze odráží stupeň metabolismu NO v těle. Nashromážděné důkazy však ukazují, že naše každodenní strava je stejně důležitým zdrojem jako NOS, který přispívá k tělesné zásobě tohoto bioaktivního aniontu. Dusičnany jsou ve vysokých koncentracích obsaženy v zelenině a zejména v zelenolistém salátu, celeru a červené řepě. Tento typ skupiny potravin byl v několika klinických studiích spojován se sníženým kardiovaskulárním rizikem [9]. Předchozí poznatky ukázaly, že dusičnany ve stravě snižují krevní tlak u zdravých jedinců [10] a hypertoniků [11, 12]. Experimentální studie ukazují, že dusičnany mohou zlepšit metabolické a ledvinové funkce prostřednictvím mechanismů, které zahrnují snížení oxidačního stresu a obnovu NO [13]. Potenciální klinický význam suplementace dusičnanů je zajímavý, protože množství dusičnanů potřebné pro příznivé kardiovaskulární účinky lze získat naší každodenní stravou.

POPIS PROJEKTU:

• Populace: Těhotné ženy budou do studie zařazeny od 20. týdne těhotenství. Vyšetřeny budou jak těhotné ženy s onemocněním krevního tlaku (např. PE, vysoký krevní tlak pouze v těhotenství a chronický vysoký krevní tlak), tak zdravé těhotné ženy s normálním krevním tlakem.
• Design: Randomizovaná, dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná studie s „analýzou údajů z klinické studie při léčbě“.
• Intervence: Účastníci studie budou randomizováni k pití řepné šťávy (BEET-it-juice 70 ml), která obsahuje 400 mg anorganického dusičnanu (Active juice) nebo řepné šťávy bez dusičnanů (Placebo juice) denně, celkem 8-10 dní. Účastníci studie obdrží obvyklou léčbu a sledování na jednotce běžné péče. Během období intervence se pacientům doporučuje, aby neměnili svůj obvyklý životní styl (fyzickou aktivitu nebo dietu). Obě skupiny by se však měly vyhýbat zelenině obsahující dusičnany.
• Metody: Celkem čtyři výzkumné návštěvy (každá asi 2 hodiny). Měření a odběr vzorků budou prováděny před i po příjmu šťávy a zahrnují krevní tlak (v ordinaci následuje 24 hodin nepřetržitého měření), vaskulární funkce (průtokem zprostředkovaná dilatace; FMD a funkce mikrocirkulace, viz popis níže). Biologické vzorky zahrnují krev a moč, které budou analyzovány v Kliniskt Kem-Lab a použity naší laboratoří v Biomedicum, KI Solna pro různé biochemické analýzy a funkční studie.
• Krevní tlak: Krevní tlak v kanceláři se měří v sedě (po 20 minutách odpočinku). Používá se digitální (automatizovaný) oscilometrický přístroj a měření se provádějí podle standardizovaného protokolu podle aktuálních směrnic. Ambulantní měření krevního tlaku (24 hodin ABPM) se zahajuje po skončení měření v ordinaci a provádí se validovaným zařízením (Model 90207, Spacelabs) Healthcare Ltd, Hertfordshire, UK) den před a na konci období příjmu šťávy . Přes den (07:00 - 23:00) se odečet provádí každých 30 minut a v noci (23:00 - 07:00) se odečítá každou hodinu.
• FMD: Senzor podobný peru se umístí na kůži přes krční tepnu těsně nad podpaží a po dobu několika minut se měří velikost krevní cévy. Poté na 4,5 minuty nafoukneme malou manžetu na krevní tlak kolem předloktí a znovu měříme, až když tlak v manžetě povolíme. Když je manžeta nafouknutá, pacient může pociťovat necitlivost ruky, ale to ustane, jakmile se z manžety uvolní vzduch. Postup je zcela neškodný a akceptovaný způsob hodnocení endoteliální funkce.

Mikrocirkulace: Neinvazivní, bezbolestná metoda, kdy se acetylcholin nebo nitroprusid aplikuje do malé komůrky na vnější straně kůže a změny v mikrocirkulaci se měří pomocí laserové tečkované kontrastní analýzy (LASCA) a videomikroskopie v záhybu nehtu. Metoda je bezbolestná a neškodná. Méně častým, ale možným nežádoucím účinkem je lokální rychlé přechodné podráždění kůže.

Účastník studie vyplní lékařský deník, aby dokumentoval probíhající léčbu krevního tlaku během studijního období, doložil příjem šťávy a vyplnil rizikové faktory pro rozvoj onemocnění krevního tlaku. Poté bude provedena revize výsledků porodu v časopise, aby se porovnala mateřská a fetální morbidita a mortalita v obou skupinách.

Populace a výkon: Primárními klinickými cíli jsou snížení systolického a diastolického krevního tlaku (ordinace). Sekundárními cíli jsou snížený krevní tlak (24 hodin ABPM) a zlepšená funkce endotelu. Výpočet výkonu byl založen na předchozích klinických studiích u dospělých pacientů s hypertenzí a podobnou suplementací nitrátů. Analýza založená na 6% rozdílu ve snížení krevního tlaku mezi skupinami, síle (1-ß) 0,80, chybě typu 1 (α chybovost) 0,05 a standardní odchylce (σ) 10 % nám poskytla velikost skupiny při nejméně n = 25 pacientů na skupinu.

VÝZNAM:

Pokud studie „NITBEETPE“ prokáže, že se nemocnost snižuje zvýšeným příjmem dusičnanů z potravy, může umožnit nové nutriční a budoucí farmakologické metody léčby PE. Z dlouhodobého hlediska se očekává nalezení bezpečného a účinného způsobu prevence rozvoje PE, což by mělo samozřejmě velký význam pro mnoho těhotných žen a jejich dětí.

REFERENCE

1. B. Sibai, G. Dekker, M. Kupferminc, Preeklampsie, Lancet 365(9461) (2005) 785-99.
2. T. Chaiworapongsa, P. Chaemsaithong, L. Yeo, R. Romero, Preeklampsie část 1: současné chápání její patofyziologie, Nat Rev Nephrol 10(8) (2014) 466-80.
3. J.M. Roberts, C.A. Hubel, Je oxidační stres spojnicí ve dvoustupňovém modelu preeklampsie?, Lancet 354(9181) (1999) 788-9.
4. M. Carlstrom, C. S. Wilcox, W. J. Arendshorst, Renální autoregulace ve zdraví a nemoci, Physiol Rev 95(2) (2015) 405-511.
5. J.O. Lundberg, M.T. Gladwin, E. Weitzberg, Strategie ke zvýšení signalizace oxidu dusnatého u kardiovaskulárních onemocnění, Nat Rev Drug Discov 14(9) (2015) 623-41.
6. G. Osol, N.L. Ko, M. Mandala, Signalizace změněného endoteliálního oxidu dusnatého jako paradigma pro mateřskou vaskulární maladaptaci u preeklampsie, Curr Hypertens Rep 19(10) (2017) 82.
7. J.O. Lundberg, M. Carlstrom, F. J. Larsen, E. Weitzberg, Roles of dietary anorganic nitrate in kardiovaskulární zdraví a onemocnění, Cardiovasc Res 89 (3) (2011) 525-32.
8. J.O. Lundberg, M.T. Gladwin, A. Ahluwalia, N. Benjamin, N.S. Bryan, A. Butler, P. Cabrales, A. Fago, M. Feelisch, P.C. Ford, B.A. Freeman, M. Frenneaux, J. Friedman, M. Kelm, C.G. Kevil, D.B. Kim-Shapiro, A.V. Kozlov, J. R. Lancaster, Jr., D.J. Lefer, K. McColl, K. McCurry, R. P. Patel, J. Petersson, T. Rassaf, V.P. Reutov, G.B. Richter-Addo, A. Schechter, S. Shiva, K. Tsuchiya, E.E. van Faassen, A.J. Webb, B.S. Zuckerbraun, J. L. Zweier, E. Weitzberg, Dusičnany a dusitany v biologii, výživě a terapii, Nat Chem Biol 5(12) (2009) 865-9.
9. X. Wang, Y. Ouyang, J. Liu, M. Zhu, G. Zhao, W. Bao, F.B. Hu, Spotřeba ovoce a zeleniny a mortalita ze všech příčin, kardiovaskulární onemocnění a rakovina: systematický přehled a metaanalýza závislosti odpovědi na dávce prospektivních kohortových studií, BMJ 349 (2014) g4490.
10. F.J. Larsen, B. Ekblom, K. Sahlin, J.O. Lundberg, E. Weitzberg, Účinky dietního dusičnanu na krevní tlak u zdravých dobrovolníků, N Engl J Med 355(26) (2006) 2792-3.
11. V. Kapil, R.S. Khambata, A. Robertson, M. J. Caulfield, A. Ahluwalia, Dietní nitrát poskytuje trvalé snížení krevního tlaku u pacientů s hypertenzí: randomizovaná, dvojitě zaslepená, placebem kontrolovaná studie fáze 2, Hypertension 65(2) (2015) 320-7 .
12. V. Kapil, A.B. Milsom, M. Okorie, S. Maleki-Toyserkani, F. Akram, F. Rehman, S. Arghandawi, V. Pearl, N. Benjamin, S. Loukogeorgakis, R. Macallister, A.J. Hobbs, A.J. Webb, A. Ahluwalia, Suplementace anorganických dusičnanů snižuje krevní tlak u lidí: role NO odvozeného od dusitanů, Hypertenze 56(2) (2010) 274-81.
13. M. Carlstrom, M.F. Černá Hora, Terapeutická hodnota stimulace dráhy dusičnan-dusitan-oxid dusnatý ke zmírnění oxidačního stresu a obnovení biologické dostupnosti oxidu dusnatého u kardiorenálních onemocnění, Journal of internal Medicine 285(1) (2019) 2-18.