A mikrobiom, a csontvázizom perfúzió és a fitnesz állapot közötti összefüggések

A szív- és érrendszeri betegségek (CVD) a morbiditás és halálozás vezető oka az Egyesült Államokban. A nitrogén-monoxid (NO) egy gáz halmazállapotú kétatomos szabadgyök, és nélkülözhetetlen számos élettani funkcióhoz, amelyek szerepet játszanak a kardiometabolikus egészségben és a szív- és érrendszeri betegségek kockázatában. A NO biohasznosulása nagyobb szöveti perfúzióval, mitokondriális funkcióval, glükózszabályozással és összességében csökkent CVD-kockázattal jár. A keringő NO elsődleges forrása a vaszkuláris endoteliális nitrogén-monoxid-szintáz.

Sajnos az endotélium megszakadhat/sérülhet a szív- és érrendszeri betegségek számos kockázati tényezője miatt, mint például a magas vérnyomás, a dohányzás, a hiperlipidémia, a cukorbetegség, a gyulladás és a hiperkoleszterémia. A vaszkuláris endotélium megsértése és a biológiailag hozzáférhető NO elvesztése az atherosclerosis és a CVD előrehaladásának előfeltétele. Csökkent NO biohasznosulást és vaszkuláris diszfunkciót mutattak ki számos klinikai állapotban, beleértve a szívelégtelenséget és a perifériás artériás betegséget (PAD).

A közelmúltban egy exogén megközelítést alkalmaztak a NO biológiai hozzáférhetőségének növelésére szervetlen nitrát (NO3-) orális kiegészítése révén, hogy növeljék a NO biológiai hozzáférhetőségét különböző egészséges és klinikai populációkban. Röviden, a szervetlen NO3- lenyeli, felszívódik a keringésbe, és visszakerül a nyálmirigyekbe. A NO3- ezután a szájüregbe szekretálódik, ahol a nitrát-reduktáz enzimeket tartalmazó baktériumok az NO3-ot nitritté (NO2-) alakítják, amely ismét lenyelődik és felszívódik a keringésbe. A plazmában lévő NO2- ezután könnyen NO-vá redukálódik nem enzimatikus reakciók révén.

Ennek a tanulmánynak az a célja, hogy jobban megvilágítsa az összefüggést a szájüregi mikrobiom bősége és diverzitása, valamint a NO3-ból NO2-vá NO-vá történő átalakulása között az egészséges alanyoktól a szív- és érrendszeri betegségek kockázati tényezőivel rendelkezőkig és a diagnosztizált CVD-ben szenvedőkig. Célunk továbbá az orális mikrobiom NO3-csökkenése és a károsodott vázizom perfúzió és a terhelés közötti kapcsolat vizsgálata, mivel az NO biohasznosulása nagy szerepet játszik ezekben a fiziológiai folyamatokban.

A tanulmány eredményei lehetővé teszik számunkra, hogy jobban megértsük, hogyan javíthatják az orális mikrobiomot módosító új beavatkozások a szív- és érrendszeri betegségekben szenvedő egyének kardiometabolikus egészségét és fizikai funkcióit, és felvázolják a lehetséges új terápiás megközelítéseket.

Ennek az előzetes vizsgálatnak az elsődleges célja, hogy összehasonlítsa az orális NO3-csökkentő baktériumok mennyiségét és sokféleségét különböző kardiometabolikus egészségi állapotú alanyokban, valamint a nyálban és plazmában mért orális szervetlen nitrátot nitritté alakító képességét.

Másodlagos cél az orális NO3-csökkentő baktériumok bősége és sokfélesége, valamint a vázizomszövet terhelés alatti perfúziója és az edzési kapacitás közötti összefüggések meghatározása. Harmadlagos cél az, hogy meghatározzuk ezeknek a kapcsolatoknak az időbeli stabilitását életmód-módosítások (azaz edzés, étrend) után.