Asociace mezi mikrobiomem, perfuzí kosterního svalstva a stavem kondice

Kardiovaskulární onemocnění (CVD) je hlavní příčinou morbidity a mortality ve Spojených státech. Oxid dusnatý (NO) je plynný dvouatomový volný radikál a je nezbytný pro celou řadu fyziologických funkcí spojených s kardiometabolickým zdravím a rizikem kardiovaskulárních chorob. Biologická dostupnost NO je spojena s větší perfuzí tkání, mitochondriální funkcí, regulací glukózy a celkově sníženým rizikem KVO. Primárním zdrojem cirkulujícího NO je vaskulární endoteliální oxid dusnatý syntáza.

Bohužel endotel může být narušen/poškozen prostřednictvím různých rizikových faktorů CVD, jako je hypertenze, kouření, hyperlipidemie, diabetes, zánět a hypercholesterémie. Narušení vaskulárního endotelu a ztráta biologicky dostupného NO je předběžným krokem v progresi aterosklerózy a CVD. Snížená biologická dostupnost NO a vaskulární dysfunkce byly prokázány u různých klinických stavů včetně srdečního selhání pacientů a onemocnění periferních tepen (PAD).

V poslední době byl ke zvýšení biologické dostupnosti NO u různých zdravých a klinických populací využíván exogenní přístup ke zvýšení biologické dostupnosti NO prostřednictvím perorálního doplňování anorganického nitrátu (NO3-). Stručně řečeno, anorganický NO3- je spolknut, absorbován do oběhu a sekvestrován zpět do slinných žláz. NO3- je následně vylučován do dutiny ústní, kde bakterie obsahující enzymy nitrátreduktázy přeměňují NO3- na dusitany (NO2-), které jsou opět polknuty a absorbovány do oběhu. NO2- v plazmě je pak snadno redukován na NO neenzymatickými reakcemi.

Tato studie si klade za cíl lépe objasnit vztah mezi množstvím a diverzitou orálního mikrobiomu a přeměnou NO3- na NO2- na NO napříč různými populacemi subjektů od zdravých subjektů po ty s rizikovými faktory pro KVO a lidi s diagnostikovaným KVO. Naším cílem je také prozkoumat vztah mezi snížením NO3 v orálním mikrobiomu a zhoršenou perfuzí kosterního svalstva a cvičební kapacitou, protože biologická dostupnost NO hraje v těchto fyziologických procesech velkou roli.

Výsledky této studie nám mohou umožnit lépe porozumět tomu, jak mohou nové intervence k modifikaci orálního mikrobiomu zlepšit kardiometabolické zdraví a fyzické funkce u jedinců s KVO a nastínit potenciální nové terapeutické přístupy.

Primárním cílem této předběžné studie je porovnat početnost a rozmanitost orálních bakterií redukujících NO3 u různých subjektů s různým kardiometabolickým zdravotním stavem a jejich schopnost převádět orální anorganické dusičnany na dusitany měřené ve slinách a plazmě.

Sekundárním cílem je určit souvislosti mezi množstvím a diverzitou orálních bakterií redukujících NO3 a perfuzí tkáně kosterního svalstva během cvičení a kapacitou cvičení. Terciárním cílem je určit stabilitu těchto vztahů v průběhu času po úpravách životního stylu (tj. cvičení, dieta).