Pilotstudie zur nitratreichen Rote-Bete-Saft-Supplementierung bei Patienten mit idiopathischer Lungenfibrose (IPF) (BEET-IPF)

Die idiopathische Lungenfibrose (IPF) ist die prototypische chronisch progressive fibrotische interstitielle Lungenerkrankung (ILD). Die fortschreitende Erkrankung ist durch Atemnot und Bewegungseinschränkungen gekennzeichnet und es besteht ein ungedeckter Bedarf an Interventionen, die die Lebensqualität des Patienten verbessern. Eine zunehmende Belastungsunverträglichkeit bei Patienten mit ILD geht mit einer Verschlechterung der Lebensqualität und einem Verlust der Unabhängigkeit einher. Lungenrehabilitation wird vom National Institute for Health and Care Excellence (NICE) für Patienten mit ILD empfohlen, die individuellen Reaktionen auf körperliches Training sind jedoch unterschiedlich und optimale Trainingsstrategien müssen noch festgelegt werden.

In früheren veröffentlichten Forschungsergebnissen (Wallis et al. 2023. Antioxidantien) untersuchten die Forscher die Wirkung eines individuell verordneten, intervallbasierten Aerobic-Trainingsprogramms auf den Redoxstatus und die Funktionsfähigkeit bei Patienten mit IPF. Zu Studienbeginn wiesen IPF-Patienten Hinweise auf erhöhten oxidativen Stress auf. Das individuell verordnete Trainingsprogramm führte zu einer signifikanten Steigerung der antioxidativen Pufferkapazität zusammen mit klinisch bedeutsamen Verbesserungen der Trainingskapazität und des Atemnot-Scores des Medical Research Council (MRC). Bemerkenswerterweise stellten die Forscher auch fest, dass körperliche Betätigung bei Patienten mit IPF zu einem signifikanten Rückgang der zirkulierenden Nitritkonzentrationen führte, ein Effekt, der durch körperliches Training verstärkt wurde. Im Gegensatz dazu zeigten Kontrollpersonen nach dem Training einen Anstieg der Nitritkonzentrationen aufgrund der durch Scherstress induzierten Stickoxid (NO)-Synthase-Stimulation.

Die Physiologie von Stickstoffmonoxid (NO) ist stark mit der Physiologie der Trainingsleistung verbunden. Bei gesunden Personen korreliert das Delta des Anstiegs der zirkulierenden Nitritkonzentration nach dem Training positiv mit der maximalen Trainingskapazität, und es wurde festgestellt, dass die Ergänzung mit Nitrat die Sauerstoffkosten (Sauerstoffaufnahme [V̇O2], die zur Ausführung einer bestimmten Arbeitsgeschwindigkeit erforderlich ist) erheblich senkt. von submaximalem Training. Jüngste Erkenntnisse von Patienten mit COPD haben gezeigt, dass eine dauerhafte Nahrungsergänzung mit nitratreichem Rote-Bete-Saft die Wirkung der Lungenrehabilitation im Vergleich zu Placebo verstärkt (+30 m im inkrementellen Shuttle-Walk-Test). Im Gegensatz zu unseren Erkenntnissen bei IPF wurde jedoch innerhalb dieser Gruppen keine zugrunde liegende Dysregulation der Nitritverwertung während des Trainings festgestellt, d. h. es liegt kein durch körperliche Betätigung verursachter Nitritabfall vor. Dies deutet darauf hin, dass Patienten mit IPF äußerst empfindlich auf den Nutzen von Nitrat (bekanntermaßen als Nitritquelle) während des Trainings reagieren, einer nicht-pharmakologischen Intervention mit potenziell schneller Umsetzung in die klinische Praxis.

Hypothese

Eine Nitratergänzung (in Form eines nitratreichen Rote-Bete-Saftgetränks) verbessert die submaximale körperliche Leistungsfähigkeit bei Patienten mit IPF deutlich.

Hier testen die Forscher diese Hypothese in dieser Studie anhand einer randomisierten, kontrollierten, doppelblinden Cross-Over-Pilotstudie zur Nitratergänzung zur submaximalen Trainingskapazität bei Patienten mit IPF. Zusammen mit einer verschachtelten mechanistischen Studie, die die Wirkung einer Nitratergänzung auf systemische Blutmarker der Stickoxidproduktion und des Stickoxidstoffwechsels sowie den Blutfluss im Unterarm untersucht.

Ziele und Aufgaben

Bei Patienten mit IPF

1. Quantifizieren Sie die Wirkung einer Nitratergänzung auf die submaximale Trainingskapazität (Test mit konstanter Arbeitsgeschwindigkeit).
2. Bestimmen Sie die Wirkung einer Nitratergänzung auf Marker der Stickoxid (NO)-Produktion und des Stoffwechsels vor und nach dem Training.
3. Bestimmen Sie die Wirkung einer Nitratergänzung auf die Durchblutung des Unterarms.
4. Bewerten Sie die Wirkung der Nitratergänzung auf die Wahrnehmung der Teilnehmer in Bezug auf Bewegung und Lebensqualität

Studiendesign und -rahmen Bis zu 8 Patienten mit IPF werden für diese doppelblinde Cross-Over-Pilotstudie mit einer einzigen Kohortenkohorte in einem großen Lehrkrankenhaus der NHS Foundation Trust rekrutiert. Während der gesamten Studie wird eine fortlaufende Zwischenanalyse durchgeführt.

Interventionsteilnehmer werden nach dem Zufallsprinzip entweder 3 Tage lang (zweimal täglich) einem nitratreichen Rote-Bete-Saftgetränk (Tagesdosis Nitrat 800 mg Nitrat) oder einem nitratarmen Saft-Placebo-Kontrollgetränk mit identischem Geschmack und identischer Farbe (Behandlungszeitraum 1) sofort zugeteilt vor dem Belastungstest (siehe Intervention). Nach einer Auswaschphase von mindestens einer Woche erfolgt eine Überkreuzung und Wiederholung (Behandlungszeitraum 2).

Kontrollkohorte:

Eine Kohorte (n=8) alters- und geschlechtsangepasster Kontrollpersonen ohne IPF wird zum Vergleich des Unterarmblutflusses mittels venöser Okklusionsplethysmographie (VOP) und venöser Blutproben vor dem Training für Biomarker des NO-Metabolismus und des oxidativen Stresses rekrutiert.

Endpunkte: Ausdauerzeit, unerwünschte Ereignisse. Anzahl der Standorte: 1