Salz- und HMB-Studie

Bluthochdruck betrifft ein Drittel der Erwachsenen in den USA. Eine salzreiche Ernährung ist ein wesentlicher Risikofaktor für erhöhten Blutdruck (BP). Die Assoziationen des Darmmikrobioms mit salzreicher Ernährung und Bluthochdruck wurden sowohl in Tier- als auch in Humanstudien nachgewiesen. Die zugrunde liegenden biologischen Mechanismen, die Natrium mit der Erhöhung des Blutdrucks und der Veränderung des Darmmikrobioms verbinden, sind jedoch nicht klar. Zunehmende Beweise unterstützen eine zentrale Rolle des Leucinstoffwechsels bei Bluthochdruck. Leucin wird zunächst durch das verzweigtkettige Aminosäure-Aminotransferase-Enzym (BCAT) katalysiert, wodurch α-Ketoisocaproat (α-KIC) produziert wird, das weiter zu β-Hydroxy-β-methylbutyrat (HMB) metabolisiert werden kann. Der Leucin/α-KIC/HMB-Stoffwechselweg zeigt eine vielversprechende Beteiligung an den Beziehungen zwischen Salz, Darmmikrobiom und erhöhtem Blutdruck. Vorläufige Studien zeigen, dass eine Natriumreduktion in der Nahrung das zirkulierende HMB erhöht, was weiter mit einem reduzierten Blutdruck in Verbindung gebracht wird, und dass die Behandlung mit HMB das Firmicutes/Bacteroides-Verhältnis verringert und die α-Diversität und die aus der Darmmikrobiota stammenden kurzkettigen Fettsäuren (SCFAs) erhöht. Der Leucin/α-KIC/HMB-Stoffwechselweg wurde jedoch nie in Studien am Menschen untersucht. Um die Kausalität festzustellen, schlage ich eine doppelblinde, zweistufige, randomisierte, placebokontrollierte Studie mit Natrium- und HMB-Ergänzungen für die folgenden spezifischen Ziele vor: Ziel 1 wird die Wirkung einer Natriumergänzung auf den Leucin/α-KIC/HMB-Stoffwechselweg bestimmen . Ziel 2 bestimmt die Wirkung der HMB-Ergänzung auf den Blutdruck in der Praxis und den ambulanten 24-Stunden-Blutdruck (Ziel 2a) sowie auf die α- und β-Diversität und das Firmicutes/Bacteroides-Verhältnis (Ziel 2b). Secondary Aim wird die Hypothese testen, dass eine HMB-Ergänzung die schädlichen Auswirkungen der Natriumaufnahme auf den Blutdruck und die Darmmikrobiota teilweise blockieren könnte. Das vorgeschlagene Projekt würde dazu beitragen, die Rolle des Leucin/α-KIC/HMB-Stoffwechselwegs bei salzinduziertem Bluthochdruck und der Veränderung des Darmmikrobioms aufzudecken. Am wichtigsten ist, dass das Projekt mir als Junior-Fakultät die Ausbildungsmöglichkeiten bietet, um das neue Gebiet des Darmmikrobioms zu studieren, neue Erfahrungen und Fähigkeiten zu erwerben, um Versuche am Menschen durchzuführen. Darüber hinaus wird dieses Projekt umfangreiche vorläufige Daten zur Rolle des Leucin/α-KIC/HMB-Stoffwechselwegs bei der salzinduzierten Blutdruckerhöhung generieren und die Machbarkeit für die Entwicklung eines zukünftigen NIH R01-Projekts testen.