Efecto de la suplementación con ácido propiónico sobre la función endotelial

La enfermedad de las arterias coronarias (EAC) sigue siendo una de las principales causas de morbilidad y mortalidad en todo el mundo a pesar de la mejora en la mitigación de los factores de riesgo tradicionales. Grandes estudios de asociación han relacionado las alteraciones del microbioma intestinal con la inflamación, la CAD y los factores de riesgo tradicionales de la CAD. Estudios posteriores han demostrado mejoras concomitantes en la disbiosis intestinal, la inflamación y las enfermedades cardiometabólicas mediante el uso de probióticos y otras terapias de modulación intestinal. Hasta la fecha, muchos estudios han demostrado una relación correlativa entre la composición de bacterias intestinales y la presencia de CAD, o la gravedad de los ataques cardíacos, pero pocos han comenzado a dilucidar los posibles mecanismos metabólicos e inmunológicos.

El investigador complementó recientemente Lactobacillus plantarum 299v en hombres con CAD estable, lo que mejoró la inflamación sistémica y la dilatación mediada por el flujo de la arteria braquial (BA-FMD), una medida de la función endotelial y un precursor predictivo de CAD. La mejora en BA-FMD se correlacionó positivamente con el aumento de las concentraciones séricas de ácido propiónico (PA). El PA es un ácido graso de cadena corta (AGCC) derivado del microbioma intestinal con receptores vasculares humanos conocidos e implicado en la función endotelial, la inmunidad innata y la homeostasis de la glucosa.

Aún se desconoce si la PA está mediando la mejora en la disfunción endotelial o la inflamación en el experimento anterior del investigador. El objetivo del investigador es determinar si la función de las células endoteliales mejora con la suplementación dietética de propionato de sodio en pacientes con enfermedad arterial coronaria establecida. Además, los investigadores desean dilucidar en qué medida se reduce la inflamación con esta terapia, midiendo los marcadores inflamatorios séricos y observando si el plasma de los pacientes tratados induce respuestas transcriptómicas antiinflamatorias a partir de células endoteliales cultivadas y células mononucleares de sangre periférica, las cuales participan en la aterosclerosis.

El Objetivo Específico 1 determinará el impacto de la suplementación dietética de PA sobre la función endotelial y los factores de riesgo tradicionales de CAD en pacientes con CAD. Los investigadores utilizarán ultrasonido para evaluar el cambio porcentual en BA-FMD antes y después de la suplementación dietética con PA. El grado de dependencia del endotelio de estas respuestas se probará midiendo BA-FMD después de la administración de nitroglicerina. Los investigadores también medirán marcadores representativos de los factores de riesgo de CAD tradicionales, como los niveles de lípidos y HgbA1C.

El objetivo específico 2 determinará los cambios antiinflamatorios in vivo y en las firmas transcriptómicas de EC y PBMC cultivadas inducidas por PA dietético. Los investigadores medirán los cambios en los marcadores inflamatorios séricos sistémicos implicados en los procesos ateroscleróticos utilizando un enfoque de metabolómica dirigida, usando plasma de la cohorte del investigador antes y después de la suplementación con PA. Las muestras de plasma se utilizarán para incubar las células antes mencionadas para comparar las firmas transcriptómicas de las células sometidas al plasma previo a la suplementación frente al plasma posterior a la suplementación. Los investigadores utilizarán Ingenuity Pathway Analysis para determinar cambios en las vías inflamatorias e i.i.com para determinar si se indujeron más firmas antiinflamatorias.

El objetivo específico 3 determinará el impacto de la suplementación con AP en la taxonomía y diversidad del microbioma intestinal. Como actividad de estudio clínico adicional opcional, los investigadores recolectarán muestras de heces antes y después de la suplementación dietética con PA, someterán las muestras a secuenciación multiplex de ARN 16S y calcularán el índice de diversidad de Shannon. Esto nos ayudará a determinar los cambios en los componentes individuales del microbioma intestinal y la diversidad de toda la población.