Inuliinin ja nitraatin vaikutukset verisuonten terveyteen ja suoliston mikrobiomiin

Endoteelin toimintahäiriö myötävaikuttaa korkeaan verenpainetasoihin (esim. 120-139/80-89 mmHg ja 140/90 mmHg tai korkeampiin) liittyvään lisääntyneeseen kardiovaskulaariseen riskiin, ja sitä pidetään varhaisena tapahtumana ateroskleroottisen verisuonisairauden kehittymisessä. Mekaanisesti endoteelin toimintahäiriölle on tunnusomaista endoteelistä johdetun typpioksidin (NO) molekyylin vähentynyt biologinen hyötyosuus, mikä heijastuu heikentyneenä olkapäävaltimon virtausvälitteisenä laajentumisena (FMD). Endoteelin toimintahäiriö on kuitenkin suurelta osin estettävissä sen varhaisella havaitsemisella, joten lähestymistavoilla, jotka saattavat palauttaa NO:n häviämisen kehossa, voi olla ilmeistä terapeuttista potentiaalia.

Prebioottisen kuidun inuliinin kulutuksen on osoitettu lisäävän suoliston mikrobiomimme bakteeriperäisten metaboliittien, kuten asetaatin, käymistä. Vaikka lisääntyneellä asetaatilla on paikallisia etuja suolistossa (eli tulehdusta ehkäisevä, matalampi luminaalinen pH), sillä on myös potentiaalia parantaa endoteelin terveyttä. Tutkimus on osoittanut, että asetaatti voi lisätä NO:n biologista hyötyosuutta aktivoimalla NO-syntaasireittiä lisäämällä endoteelin NO-syntaasin (eNOS) fosforylaatiota, joka on keskeinen entsyymi endoteelin homeostaasin ylläpitämisessä 15 päivän inuliinilisän jälkeen. Samoin NO muodostuu nitraatin kulutuksen jälkeen, yksittäisten vasteiden ollessa riippuvaisia ​​eNOS-perusaktiivisuudesta. Siksi yksilöillä, joilla on heikentynyt eNOS-aktiivisuus (esim. pre- ja verenpainetauti), voi olla lisääntynyt vaste nitraattilisälle. Koska sekä nitraatti- että inuliinilisät voivat lisätä NO-tuotantoa, on mahdollista, että niiden yhdistetty nauttiminen voi parantaa endoteelin toimintaa enemmän. Eristettynä täydennettynä nitraatti osoittautui tehokkaaksi ruokavaliostrategiaksi endoteelin toimintahäiriön parantamiseksi vanhemmissa ja kliinisissä populaatioissa. Esimerkiksi 4 viikon krooninen ruokavalion nitraattilisä (400 mg nitraattia/vrk) liittyi olkapäävaltimon suu- ja sorkkatautihuippujen lisääntymiseen 1,0 % (95 % CI, 0,3-1,5; p < 0,001), mikä ei ollut ilmeinen lumeryhmässä. Samoin 4 viikon ruokavalion nitraattilisän (400 mg nitraattia/vrk) jälkeen olkavarsivaltimon suu- ja sorkkataudin (%) arvot nousivat merkittävästi nitraattiryhmässä plaseboryhmään verrattuna. Toisin kuin nitraatin, inuliinin vaikutuksia olkapäävaltimon suu- ja sorkkatautiin ihmisillä ei ole vielä selvitetty. Alustavat havainnot osoittivat endoteelin toiminnan paranemisen inuliinilisän jälkeen hiirillä. Näitä löydöksiä tuki edelleen toinen tutkimus, joka osoitti olkapäävaltimon suu- ja sorkkataudin lisääntyneen noin 1 % 3 kuukauden prebioottisen lisäyksen jälkeen 12 g:lla frukto-oligosakkarideja kliinisillä potilailla, joilla oli vähemmän vakava endoteelin toimintahäiriö.

Tähän mennessä mikään tutkijoiden tiedossa oleva tutkimus ei ole tutkinut nitraatin ja inuliinin yhdistelmän roolia; kuitenkin edellä esitetyn perusteella näillä kahdella ravintoaineella on potentiaalia toimia synergistisesti. Tästä syystä tämän tutkimuksen ensisijaisena tavoitteena on arvioida, voiko nitraatin lisääminen inuliiniin 4 viikon kroonisen lisäravinteen aikana johtaa olkapäävaltimon suu- ja sorkkataudin lisääntymiseen keski-ikäisillä ja nuorimmilla iäkkäillä aikuisilla (45-74-vuotiaat), joilla on kohonnut verenpaine. ja vertaa tätä vastetta inuliiniin, jota on lisätty erikseen. Tämän tutkimuksen toissijaisia ​​tavoitteita ovat olkapäävaltimon suu- ja sorkkataudin prosentuaaliset muutokset 4 tunnin kuluttua 15 g inuliinia ja 1300 mg kaliumnitraattia yhdistettynä ja 15 g inuliinia täydennettynä erikseen nauttimisen jälkeen. Tässä tutkimuksessa selvitetään myös, välittyvätkö olkapäävaltimon suu- ja sorkkataudin prosentuaaliset muutokset kahden lisäravinteen jälkeen mahdollisista muutoksista suoliston mikrobiomin koostumuksessa ja monimuotoisuudessa, joita saattaa ilmetä prebioottien lisäyksen jälkeen. Tutkimuksen muut toissijaiset tulokset tutkivat eroja plasman nitraatti-, nitriitti- ja lyhytketjuisissa rasvahapoissa (SCFA:t) molempien lisäravinteiden jälkeen. Lisäksi tutkimuksessa tarkastellaan muutoksia punasolujen ja kokoveren S-nitrosotiolien (RSNO) tasoissa. Tutkimuksessa verrataan myös lepoverenpaineen muutoksia yhdistetyn inuliini- ja nitraattilisän ja pelkän inuliinilisän välillä.