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Ansteuerung der neurovaskulären Kopplung bei kognitivem Abbau durch nitratbasierte Supplementierung (DietNOBrain)

6. Januar 2026 aktualisiert von: Miguel Castelo-Branco, University of Coimbra

Die neurovaskuläre Kopplung als Ziel für kognitive Verbesserung bei vaskulärem kognitiven Abbau durch innovative nitratgestützte Nahrungsergänzung.

Die Ernährung etabliert sich als eine der relevantesten einstellbaren Variablen der menschlichen Gesundheit in modernen Gesellschaften. Die Anerkennung durch die Weltgesundheitsorganisation, dass kognitive Beeinträchtigungen und Demenz im Zusammenhang mit dem Altern zu den größten Herausforderungen der öffentlichen Gesundheit unserer Zeit zählen, unterstreicht die dringende Notwendigkeit eines umfassenderen Verständnisses, wie verschiedene Aspekte des Lebensstils, insbesondere die Ernährung, die neuronale Funktion und die daraus resultierende kognitive Leistung im Laufe der Lebensspanne beeinflussen.

Das Gehirn verfügt über feine Mechanismen für eine präzise räumliche und zeitliche Kontrolle des zerebralen Blutflusses (CBF) in Abhängigkeit von der neuronalen Aktivität, die neurovaskuläre Kopplung (NVC). Zunehmende Evidenz aus präklinischen und humanen Studien zeigt, dass eine NVC-Dysfunktion ein wichtiger früher Faktor ist, der zur Pathogenese des kognitiven Abbaus und der vaskulären kognitiven Beeinträchtigung (VCI) beim Altern und bei Zuständen, die mit einer beschleunigten mikrovaskulären Alterung einhergehen, wie der zerebralen Mikroangiopathie (cSVD), beiträgt. Ein Versagen in irgendeinem Teil des NVC-Signalwegs stört den CBF, was zu einer katastrophalen Verarmung der Sauerstoffversorgung und Energiezufuhr zu den Gehirnzellen und langfristig zu neuronaler Dysfunktion und kognitiver Beeinträchtigung führt.

Die Forscher haben gezeigt, dass Stickstoffmonoxid (NO), das von der neuronalen Stickstoffmonoxid-Synthase (nNOS) synthetisiert wird, ein direkter Mediator der NVC ist und dass eine verringerte Bioverfügbarkeit von NO im Laufe des Alterns die NVC beeinträchtigt und den lokalen CBF reduziert. Kurz nach der Identifizierung von nNOS als Quelle von NO für die Vasodilatation im Gehirn wurde ein alternativer Weg der NO-Produktion unabhängig von nNOS aufgedeckt, der auf der sequentiellen Reduktion von Nitrat beruht, der Nitrat:Nitrit:NO-Weg.

Nitrat, das in grünem Blattgemüse als Teil einer normalen Ernährung konsumiert wird, wird zu Nitrit bioaktiviert, und beide Verbindungen sind permanente Bestandteile von Blut/Geweben in Tierarten, beeinflussen den CBF und führen zu Verbesserungen des Lernens und Gedächtnisses bei Nagetieren und VCI-Patienten. Eine kritische Frage bleibt jedoch, ob NO, das aus Nitrit produziert wird, funktionell mit neuronaler Aktivierung verknüpft ist. Dies ist entscheidend, um zu verstehen, ob diätetisches Nitrat mit neuronal abhängigen CBF-Erhöhungen und kognitiver Leistung in Verbindung gebracht werden kann.

Die Forscher und andere haben gezeigt, dass bei exzitatorischer Stimulation Ascorbat aus Neuronen freigesetzt wird, das für die Nitritreduktion verfügbar ist, und unsere vorläufigen Daten unterstützen, dass die NO-Bioverfügbarkeit und der CBF unabhängig von nNOS durch die Reduktion von Nitrit zu NO im extrazellulären Raum des Gehirns bei neuronaler Aktivierung aufrechterhalten werden könnten (unveröffentlichte Daten). Dieser innovative Mechanismus verknüpft funktionell die Produktion von NO aus Nitrit mit neuronaler Aktivierung, löst CBF-Erhöhungen aus und hält eine operative NVC aufrecht. Ein weiterer Aspekt ist, dass dieser Mechanismus, der Ernährung und kognitive Leistung verbindet, modulatorische Elemente enthält, die durch die Ernährung über Nitrat anpassbar sind.

Daher wird in dieser Pilotstudie eine Machbarkeitsstudie durchgeführt, um die klinische Auswirkung einer diätetischen Nitrat-Supplementierungsintervention in einer klinischen Population mit VCI aufgrund von Mikroangiopathie zu untersuchen, gemessen an Veränderungen der NVC und der kognitiven Leistung.

Die Forscher stellen die Hypothese auf, dass die funktionelle NVC bei VCI-Patienten durch Erhöhung der NO-Bioverfügbarkeit im extrazellulären Raum des Gehirns über eine nitratreiche Ernährung aufrechterhalten wird, die wiederum einen angemessenen CBF als Reaktion auf neuronale Aktivierung unterstützt, die molekularen Mechanismen moduliert und die kognitive Leistung krankheitsbezogener physiologischer und kognitiver Marker beeinflusst.

Studienübersicht

Status

Rekrutierung

Bedingungen

Intervention / Behandlung

Detaillierte Beschreibung

Professor João Laranjinha (CNC-UC) ist der führende wissenschaftliche Beitragende der Studie.

Studientyp

Interventionell

Einschreibung (Geschätzt)

25

Phase

  • Unzutreffend

Kontakte und Standorte

Dieser Abschnitt enthält die Kontaktdaten derjenigen, die die Studie durchführen, und Informationen darüber, wo diese Studie durchgeführt wird.

Studienkontakt

  • Name: Miguel Castelo Branco, MD PhD
  • Telefonnummer: +351 239488510
  • E-Mail: mcbranco@fmed.uc.pt

Studienorte

  • Portugal
      • Coimbra, Portugal
        • Rekrutierung
        • Institute for Nuclear Sciences Applied to Health (ICNAS), University of Coimbra
        • Kontakt:
      • Coimbra, Portugal

Teilnahmekriterien

Forscher suchen nach Personen, die einer bestimmten Beschreibung entsprechen, die als Auswahlkriterien bezeichnet werden. Einige Beispiele für diese Kriterien sind der allgemeine Gesundheitszustand einer Person oder frühere Behandlungen.

Zulassungskriterien

Studienberechtigtes Alter

  • Erwachsene
  • Älterer Erwachsener

Akzeptiert gesunde Freiwillige

Nein

Beschreibung

Einschlusskriterien:

  • Formelle Diagnose einer zerebralen Mikroangiopathie (Grad 1 bis 3 auf der Age-Related White Matter Changes Scale, bewertet durch Computertomographie oder Magnetresonanztomographie - MRT) und Patienten mit hohem Risiko für zerebralen Mikroangiopathie bei Diabetes mellitus;
  • Die Versuchsperson ist einwilligungsfähig und in der Lage, eine schriftliche Einwilligungserklärung zu geben;
  • Die Versuchsperson ist in der Lage, auf Portugiesisch verfasste Informationen zu lesen, zu verstehen und aufzuzeichnen.

Ausschlusskriterien:

  • Andere Gefäßerkrankungen als zerebrale Mikroangiopathie (cSVD);
  • Schlaganfallereignis vor weniger als 6 Monaten;
  • Ungeeignet für MRT-Untersuchungen aufgrund von Standard-MRT-Kontraindikationen (z.B. Vorhandensein eines Herzschrittmachers, anderer medizinischer Implantate oder Geräte oder das Vorhandensein von ferromagnetischen Metallfremdkörpern);
  • Trypanophobie (Angst vor Nadeln);
  • Unfähigkeit oder Unverträglichkeit gegenüber einer Anpassung der Ernährung an Polyphenole;
  • Aktuelle Raucher;
  • Alkoholmissbrauch, Drogenmissbrauch oder Einnahme von Medikamenten, die die kognitive Beurteilung beeinflussen, wie Sedativa, Hypnotika, Nootropika, cholinergische Medikamente;
  • Einnahme von Medikamenten, die kontraindiziert sein könnten oder mit der nitratreichen Ernährung interagieren, wie Nitroglycerin oder Nitratpräparate bei Angina pectoris oder Phosphodiesterase-Typ-5 (PDE5)-Hemmer, einschließlich Sildenafil (Viagra);
  • Patienten mit vorheriger Demenzdiagnose;
  • Vorhandensein von angeborener geistiger Behinderung und schweren neurologischen und psychiatrischen Erkrankungen;
  • Analphabetentum oder schwere Seh- oder Hörbeeinträchtigungen, die die Zusammenarbeit bei der kognitiven Beurteilung verhindern können;
  • Relevante Depression oder andere nicht verwandte schwere psychische Erkrankungen;
  • Schwere Herz-, Lungen-, Nieren- oder Leberinsuffizienz;
  • Patienten, die in den letzten 3 Monaten an anderen interventionellen klinischen Studien teilgenommen haben oder an anderen interventionellen klinischen Studien teilnehmen.

Studienplan

Dieser Abschnitt enthält Einzelheiten zum Studienplan, einschließlich des Studiendesigns und der Messung der Studieninhalte.

Wie ist die Studie aufgebaut?

Designdetails

  • Hauptzweck: Grundlegende Wissenschaft
  • Zuteilung: Zufällig
  • Interventionsmodell: Crossover-Aufgabe
  • Maskierung: Vervierfachen

Waffen und Interventionen

Teilnehmergruppe / Arm
Intervention / Behandlung
Placebo-Komparator: Nitratarmer Rote-Bete-Saft
Nahrungsergänzungsmittel: Rote-Bete-Saft - Placebo
140 ml nitratreduzierter Rote-Bete-Saft/Tag, was eine Periode von 2 Wochen mit einer nitratreduzierten Diät (Rote Bete) darstellt.
Experimental: Nitratreicher Rote-Bete-Saft
Nahrungsergänzungsmittel: Rote-Bete-Saft - Aktiv
140 ml Rote-Bete-Saft/Tag, entsprechend etwa 0,8 g Nitrat, was eine 2-wöchige Phase mit einer Nitrat-Diät (Rote Bete) darstellt.

Was misst die Studie?

Primäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Gedächtnisabruf-Kognitionsaufgabe (d-Prime)
Zeitfenster: Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis Woche 4 und von der Baseline bis zum Ende der Placebo-Gabe bis Woche 11.
Vergleich der Veränderungen vom Ausgangswert nach 14-tägiger Nahrungsnitrat-Supplementierung (standardisierter Rote-Bete-Saft) gegenüber der Placebo-Bedingung.
Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis Woche 4 und von der Baseline bis zum Ende der Placebo-Gabe bis Woche 11.
Gedächtniskodierung Blood Oxygenation Level Dependent (BOLD) Signalamplitude
Zeitfenster: Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zur Woche 4 und von der Baseline bis zum Ende der Placebogabe bis zur Woche 11.
Vergleich der Veränderungen vom Ausgangswert nach 14-tägiger Nahrungsnitrat-Supplementierung (standardisierter Rote-Bete-Saft) gegenüber der Placebo-Bedingung.
Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zur Woche 4 und von der Baseline bis zum Ende der Placebogabe bis zur Woche 11.

Sekundäre Ergebnismessungen

Ergebnis Maßnahme
Maßnahmenbeschreibung
Zeitfenster
Ascorbatkonzentration im posterioren cingulären Kortex
Zeitfenster: Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zur Woche 4 und von der Baseline bis zum Ende des Placebos bis zur Woche 11.
Vergleich der Veränderungen der Ascorbatkonzentration vom Ausgangswert bis nach einer 14-tägigen Nahrungsnitrat-Supplementierung (standardisierter Rote-Bete-Saft) gegenüber der Placebo-Bedingung.
Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zur Woche 4 und von der Baseline bis zum Ende des Placebos bis zur Woche 11.
Score auf der visuellen Analogskala des gesundheitsbezogenen Lebensqualitätsfragebogens EQ-5D-5L
Zeitfenster: Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zu Woche 4 und von der Baseline bis zum Ende des Placebos bis zu Woche 11.
Vergleich der Veränderungen vom Ausgangswert nach einer Nahrungsergänzung mit Nitrat (standardisierter Rote-Bete-Saft) über 14 Tage im Vergleich zur Placebo-Bedingung bei der Bewertung der Visuellen Analogskala des EQ-5D-5L-Fragebogens, die von 0 bis 100 reicht, wobei höhere Werte eine bessere gesundheitsbezogene Lebensqualität bedeuten.
Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zu Woche 4 und von der Baseline bis zum Ende des Placebos bis zu Woche 11.
Nitratkonzentration im Blut
Zeitfenster: Von Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zu Woche 4 und von Woche 7 bis zum Ende des Placebos bis zu Woche 11.
Vergleich der Veränderungen der Nitratkonzentration vom Ausgangswert bis nach der Nahrungsergänzung mit Nitrat (standardisierter Rote-Bete-Saft) über 14 Tage im Vergleich zur Placebo-Bedingung.
Von Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zu Woche 4 und von Woche 7 bis zum Ende des Placebos bis zu Woche 11.
Glutathionkonzentration im posterioren cingulären Kortex
Zeitfenster: Von der Ausgangsuntersuchung bis zum Ende der Behandlung bis Woche 4 und von der Ausgangsuntersuchung bis zum Ende der Placebobehandlung bis Woche 11.
Vergleich der Veränderungen der Glutathionkonzentration vom Ausgangswert nach 14-tägiger Nahrungsnitrat-Supplementierung (standardisierter Rote-Bete-Saft) gegenüber der Placebo-Bedingung.
Von der Ausgangsuntersuchung bis zum Ende der Behandlung bis Woche 4 und von der Ausgangsuntersuchung bis zum Ende der Placebobehandlung bis Woche 11.
N-Acetylaspartat-Konzentration im posterioren Gyrus cinguli
Zeitfenster: Von der Basislinie bis zum Ende der Behandlung bis zur Woche 4 und von der Basislinie bis zum Ende des Placebos bis zur Woche 11.
Vergleich der Veränderungen in der N-Acetylaspartat-Konzentration von der Ausgangsbasis nach 14-tägiger Nahrungsnitrat-Supplementierung (standardisierter Rote-Bete-Saft) im Vergleich zur Placebo-Bedingung.
Von der Basislinie bis zum Ende der Behandlung bis zur Woche 4 und von der Basislinie bis zum Ende des Placebos bis zur Woche 11.
Glutamatkonzentration im posterioren cingulären Cortex
Zeitfenster: Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zu Woche 4 und von der Baseline bis zum Ende der Placebo-Behandlung bis zu Woche 11.
Vergleich der Veränderungen der Glutamatkonzentration vom Ausgangswert nach 14-tägiger Nahrungsnitrat-Supplementierung (standardisierter Rote-Bete-Saft) gegenüber der Placebo-Bedingung.
Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zu Woche 4 und von der Baseline bis zum Ende der Placebo-Behandlung bis zu Woche 11.
Gamma-Aminobuttersäure (GABA)-Konzentration im posterioren cingulären Kortex
Zeitfenster: Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zur Woche 4 und von der Baseline bis zum Ende der Placebogabe bis zur Woche 11.
Vergleich der Veränderungen der Gamma-Aminobuttersäure (GABA)-Konzentration von der Ausgangsmessung nach 14-tägiger Nahrungsnitrat-Supplementierung (standardisierter Rote-Bete-Saft) gegenüber der Placebo-Bedingung.
Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zur Woche 4 und von der Baseline bis zum Ende der Placebogabe bis zur Woche 11.
Laktatkonzentration im posterioren cingulären Kortex
Zeitfenster: Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zu Woche 4 und von der Baseline bis zum Ende des Placebos bis zu Woche 11.
Vergleich der Veränderungen der Laktatkonzentration von der Ausgangsbasis bis nach der Nahrungsergänzung mit Nitrat (standardisierter Rote-Bete-Saft) über 14 Tage gegenüber der Placebo-Bedingung.
Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zu Woche 4 und von der Baseline bis zum Ende des Placebos bis zu Woche 11.
Kreatinkonzentration im posterioren Gyrus cinguli
Zeitfenster: Von der Ausgangsuntersuchung bis zum Ende der Behandlung bis zu Woche 4 und von der Ausgangsuntersuchung bis zum Ende der Placebo-Behandlung bis zu Woche 11.
Vergleich der Veränderungen der Kreatinkonzentration von der Baseline bis nach einer 14-tägigen Nahrungsnitratsupplementierung (standardisierter Rote-Bete-Saft) gegenüber der Placebo-Bedingung.
Von der Ausgangsuntersuchung bis zum Ende der Behandlung bis zu Woche 4 und von der Ausgangsuntersuchung bis zum Ende der Placebo-Behandlung bis zu Woche 11.
Nitritkonzentration im Blut
Zeitfenster: Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis Woche 4 und von Woche 7 bis zum Ende des Placebos bis Woche 11.
Vergleich der Veränderungen der Nitritkonzentration vom Ausgangswert bis nach einer 14-tägigen Nahrungsnitrat-Supplementierung (standardisierter Rote-Bete-Saft) gegenüber der Placebo-Bedingung.
Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis Woche 4 und von Woche 7 bis zum Ende des Placebos bis Woche 11.
S-Nitrosothiol-Konzentration im Blut
Zeitfenster: Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zur Woche 4 und von Woche 7 bis zum Ende des Placebos bis zur Woche 11.
Vergleich der Veränderungen in der S-Nitrosothiol-Konzentration vom Ausgangswert bis nach einer 14-tägigen Nahrungsergänzung mit Nitrat (standardisierter Rote-Bete-Saft) im Vergleich zur Placebo-Bedingung.
Von der Baseline bis zum Ende der Behandlung bis zur Woche 4 und von Woche 7 bis zum Ende des Placebos bis zur Woche 11.

Mitarbeiter und Ermittler

Hier finden Sie Personen und Organisationen, die an dieser Studie beteiligt sind.

Sponsor

University of Coimbra

Studienaufzeichnungsdaten

Diese Daten verfolgen den Fortschritt der Übermittlung von Studienaufzeichnungen und zusammenfassenden Ergebnissen an ClinicalTrials.gov. Studienaufzeichnungen und gemeldete Ergebnisse werden von der National Library of Medicine (NLM) überprüft, um sicherzustellen, dass sie bestimmten Qualitätskontrollstandards entsprechen, bevor sie auf der öffentlichen Website veröffentlicht werden.

Haupttermine studieren

Studienbeginn (Tatsächlich)

9. Mai 2025

Primärer Abschluss (Geschätzt)

31. Dezember 2025

Studienabschluss (Geschätzt)

31. Dezember 2025

Studienanmeldedaten

Zuerst eingereicht

17. November 2025

Zuerst eingereicht, das die QC-Kriterien erfüllt hat

6. Januar 2026

Zuerst gepostet (Tatsächlich)

9. Januar 2026

Studienaufzeichnungsaktualisierungen

Letztes Update gepostet (Tatsächlich)

9. Januar 2026

Letztes eingereichtes Update, das die QC-Kriterien erfüllt

6. Januar 2026

Zuletzt verifiziert

1. November 2025

Mehr Informationen

Begriffe im Zusammenhang mit dieser Studie

Zusätzliche relevante MeSH-Bedingungen

Andere Studien-ID-Nummern

  • DietNOBrain01CNC
  • 2022.05454.PTDC (Andere Zuschuss-/Finanzierungsnummer: Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT))

Plan für individuelle Teilnehmerdaten (IPD)

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UNENTSCHIEDEN

Arzneimittel- und Geräteinformationen, Studienunterlagen

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Arzneimittelprodukt

Nein

Studiert ein von der US-amerikanischen FDA reguliertes Geräteprodukt

Nein

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