Inulin og nitrats virkninger på vaskulær sundhed og tarmmikrobiom

Endoteldysfunktion bidrager til den øgede kardiovaskulære risiko forbundet med høje blodtryksniveauer (f.eks. 120-139/80-89 mmHg og 140/90 mmHg eller højere), og det betragtes som en tidlig begivenhed i udviklingen af ​​aterosklerotisk vaskulær sygdom. Mekanistisk er endoteldysfunktion karakteriseret ved en reduceret biotilgængelighed af det endotelafledte molekyle nitrogenoxid (NO), hvilket afspejles af svækket brachialisarterie flow-medieret dilatation (FMD). Imidlertid kan endoteldysfunktion i vid udstrækning forebygges ved tidlig påvisning, så tilgange, der kan genoprette tabet af NO i kroppen, kan have åbenlyst terapeutisk potentiale.

Indtagelse af den præbiotiske fiber inulin har vist sig at øge fermenteringen af ​​bakterie-afledte metabolitter såsom acetat af vores tarmmikrobiom. Mens øget acetat har lokale fordele i tarmen (dvs. anti-inflammatorisk, lavere luminal pH), har det også potentialet til at forbedre endotelets sundhed. Forskning har vist, at acetat kan øge NO-biotilgængeligheden via aktiveringen af ​​NO-syntase-vejen ved at øge phosphorylering af endotel-NO-syntase (eNOS), et nøgleenzym i vedligeholdelsen af ​​endotel-homeostase, efter et 15-dages tilskud med inulin. På samme måde produceres NO efter forbruget af nitrat, hvor individuelle reaktioner er afhængige af den basale eNOS-aktivitet. Derfor kan individer med kompromitteret eNOS-aktivitet (f.eks. præ- og hypertensive) vise en øget respons på nitrattilskud. Da både nitrat- og inulintilskud kan øge NO-produktionen, er det muligt, at deres kombinerede indtagelse kan forbedre endotelfunktionen i højere grad. Når det blev suppleret isoleret, viste nitrat sig en effektiv koststrategi til at lindre endoteldysfunktion i ældre og kliniske populationer. For eksempel var et 4-ugers kronisk nitrattilskud i kosten (400 mg nitrat/dag) forbundet med en øget peak brachial arterie FMD på 1,0 % (95 % CI, 0,3-1,5; p < 0,001), hvilket ikke var tydeligt i placebogruppen. Tilsvarende, efter et 4-ugers nitrattilskud (400 mg nitrat/dag), steg værdierne af brachialis arterie MKS (%) signifikant i nitratgruppen sammenlignet med placebogruppen. I modsætning til nitrat er virkningerne af inulin på mund- og klovsyge i brachialis arterie hos mennesker endnu ikke fastlagt. Foreløbige fund viste en forbedring af endotelfunktionen efter inulintilskud hos mus. Disse resultater blev yderligere understøttet af en anden undersøgelse, som viste en øgning af brachial arterie MMD på ~1% efter et 3-måneders præbiotisk tilskud med 12 g fructo-oligosaccharider hos kliniske patienter med mindre alvorlig endothelial dysfunktion.

Til dato har ingen undersøgelser, som efterforskerne kender til, udforsket rollen af ​​nitrat og inulin i kombination; baseret på ovenstående har disse to næringsstoffer dog potentialet til at virke synergistisk. Derfor er det primære formål med denne undersøgelse at vurdere, om tilsætning af nitrat til inulin under et 4-ugers kronisk tilskud kan føre til en stigning i brachial arterie MKS hos midaldrende og yngste ældre voksne (45-74 år) med forhøjet blod tryk og sammenlign denne respons med inulin suppleret isoleret. De sekundære mål med denne undersøgelse inkluderer brachialis arterie MKS % ændringer 4 timer efter indtagelse af en enkelt dosis på 15 g inulin og 1300 mg kaliumnitrat kombineret og 15 g inulin suppleret i isolation. Denne undersøgelse vil også undersøge, om ændringer i mund- og klovsyge i brachialis arterie efter de to kosttilskud er medieret af potentielle ændringer i tarmmikrobiomets sammensætning og mangfoldighed, der kan forekomme efter præbiotikatilskud. Yderligere sekundære resultater af undersøgelsen vil undersøge forskelle i plasmanitrat, nitrit og kortkædede fedtsyrer (SCFA'er) efter begge typer tilskud. Derudover vil undersøgelsen undersøge ændringer i niveauet af S-nitrosothioler (RSNO) i røde blodlegemer og fuldblod. Undersøgelsen vil også sammenligne ændringer i hvileblodtryk mellem det kombinerede inulin- og nitrattilskud og det kun inulintilskud.