Účinky inulinu a nitrátů na zdraví cév a střevní mikrobiom

Endoteliální dysfunkce přispívá ke zvýšenému kardiovaskulárnímu riziku spojenému s vysokými hladinami krevního tlaku (např. 120-139/80-89 mmHg a 140/90 mmHg nebo vyšší) a je považována za časnou událost ve vývoji aterosklerotického vaskulárního onemocnění. Mechanicky je endoteliální dysfunkce charakterizována sníženou biologickou dostupností molekuly oxidu dusnatého (NO) odvozené od endotelu, což se projevuje zhoršenou dilatací zprostředkovanou tokem brachiální arterie (FMD). Endoteliální dysfunkci lze však do značné míry předcházet včasnou detekcí, takže přístupy, které by mohly obnovit ztrátu NO v těle, by mohly mít zjevný terapeutický potenciál.

Bylo prokázáno, že konzumace prebiotické vlákniny inulinu zvyšuje fermentaci metabolitů odvozených od bakterií, jako je acetát, naším střevním mikrobiomem. Zatímco zvýšené množství acetátu má lokální přínosy ve střevě (tj. protizánětlivé, nižší luminální pH), má také potenciál zlepšit zdraví endotelu. Výzkum ukázal, že acetát může zvýšit biologickou dostupnost NO prostřednictvím aktivace dráhy NO syntázy zvýšením fosforylace endoteliální NO syntázy (eNOS), klíčového enzymu při udržování endoteliální homeostázy, po 15denní suplementaci inulinem. Podobně se NO produkuje po konzumaci dusičnanů, přičemž individuální odezvy jsou závislé na bazální aktivitě eNOS. Proto mohou jedinci se sníženou aktivitou eNOS (např. pre- a hypertenzní) vykazovat zvýšenou odpověď na suplementaci dusičnanů. Vzhledem k tomu, že suplementace dusičnanem i inulinem může zvýšit produkci NO, je možné, že jejich kombinované požití může zvýšit endoteliální funkci ve větší míře. Když byl dusičnan suplementován izolovaně, ukázal se jako účinná dietní strategie ke zlepšení endoteliální dysfunkce u starších a klinických populací. Například 4týdenní chronická dietní suplementace dusičnanů (400 mg dusičnanů/den) byla spojena se zvýšeným vrcholem FMD brachiální arterie o 1,0 % (95% CI, 0,3-1,5; p < 0,001), což nebylo zřejmé ve skupině s placebem. Podobně po 4týdenním doplňování stravy s dusičnany (400 mg dusičnanů/den) se hodnoty FMD brachiální tepny (%) významně zvýšily ve skupině s nitráty ve srovnání se skupinou s placebem. Na rozdíl od dusičnanů jsou účinky inulinu na slintavku a kulhavku brachiální tepny u lidí teprve stanoveny. Předběžná zjištění prokázala zvýšení endoteliální funkce po suplementaci inulinu u myší. Tato zjištění byla dále podpořena další studií, která prokázala zvýšení FMD brachiální artérie o ~1 % po 3měsíční prebiotické suplementaci 12 g frukto-oligosacharidů u klinických pacientů s méně závažnou endoteliální dysfunkcí.

Dosud žádná studie, o které vědci vědí, neprozkoumala roli dusičnanů a inulinu v kombinaci; nicméně na základě výše uvedeného mají tyto dvě živiny potenciál působit synergicky. Primárním cílem této studie je proto posoudit, zda přidání dusičnanů k inulinu během 4týdenní chronické suplementace může vést ke zvýšení FMD v brachiální arterii u dospělých ve středním a nejmladším věku (45-74 let) se zvýšenou hladinou krve tlak a porovnejte tuto odpověď s inulinem doplněným izolovaně. Sekundární cíle této studie zahrnují % změny FMD pažní tepny 4 hodiny po konzumaci jedné dávky 15 g inulinu a 1300 mg dusičnanu draselného v kombinaci a 15 g inulinu doplněného izolovaně. Tato studie také prozkoumá, zda jsou změny % FMD brachiální tepny po těchto dvou suplementacích zprostředkovány potenciálními změnami ve složení a diverzitě střevního mikrobiomu, ke kterým může dojít po suplementaci prebiotik. Další sekundární výsledky studie budou zkoumat rozdíly v plazmatických dusičnanech, dusitanech a mastných kyselinách s krátkým řetězcem (SCFA) po obou typech suplementace. Kromě toho bude studie zkoumat změny v hladinách S-nitrosothiolů (RSNO) v červených krvinkách a plné krvi. Studie bude také porovnávat změny klidového krevního tlaku mezi kombinovanou suplementací inulinu a nitrátů a suplementací pouze inulinem.