Effetti del cocktail antiossidante orale nei pazienti con malattie cardiovascolari

Le malattie cardiovascolari (CVD) sono una delle principali cause di morte negli Stati Uniti. La CVD è attribuita a una combinazione dei principali fattori di rischio tra cui ipertensione, dislipidemia, obesità, cattiva alimentazione, bassi livelli di attività fisica e disfunzione delle cellule endoteliali vascolari.

Le cellule endoteliali vascolari (VEC) hanno un controllo significativo sulla regolazione omeostatica vascolare. Nel caso di stimoli meccanici e chimici, i VEC possono rilasciare sostanze vasoattive per regolare il tono vascolare, l'adesione cellulare e la proliferazione delle cellule muscolari lisce vascolari (VSMC). Quando l'endotelio è danneggiato e diventa disfunzionale, si verificano cambiamenti aterosclerotici che possono contribuire allo sviluppo di CVD e aterosclerosi.

La disfunzione endoteliale è stata parzialmente attribuita ad alti livelli di specie reattive dell'ossigeno (ROS) che causano un significativo stress ossidativo (OS). La OS è definita come uno squilibrio tra il tasso di produzione di ROS e il tasso di eliminazione dei ROS da parte del sistema di difesa antiossidante, con clearance insufficiente che porta al danno ossidativo del sistema vascolare. È stato dimostrato che alti livelli di OS influenzano negativamente l'endotelio vascolare aumentando la proliferazione e l'infiammazione delle VSMC, che possono provocare il rimodellamento vascolare. L'aumento della OS attenua anche la biodisponibilità dell'ossido nitrico, un potente vasodilatatore, e può ulteriormente esacerbare i cambiamenti strutturali e funzionali dell'endotelio vascolare che sono associati allo sviluppo di CVD.

Quando l'endotelio vascolare diventa disfunzionale (in parte a causa dell'OS), il flusso sanguigno e la regolazione del tono vascolare diventano compromessi, il che influisce negativamente sul trasporto di O2. Senza un corretto flusso sanguigno e trasporto di O2, la capacità di esercizio si attenua. Questa è una delle maggiori preoccupazioni per i pazienti con CVD, perché l'esercizio fisico è un trattamento terapeutico non farmacologico efficace per molti dei fattori di rischio di CVD tra cui obesità, dislipidemia, ipertensione e sindrome metabolica. Pertanto, il miglioramento del sistema di difesa antiossidante potrebbe alleviare l'OS elevata e migliorare la capacità vasodilatatoria dei vasi sanguigni, il flusso sanguigno e il trasporto di O2 e, per estensione, può aumentare la capacità di esercizio. Ciò renderebbe l'esercizio un'opzione terapeutica più praticabile per i pazienti con CVD.

Il sistema di difesa antiossidante contiene numerosi antiossidanti enzimatici e non enzimatici, tra cui catalasi, superossido dismutasi, glutatione perossidasi, vitamine A, E e C, insieme a glutatione, ubichinone e flavonoidi. Il sistema di difesa antiossidante è risultato attenuato nei pazienti CVD, in particolare in quelli con malattia arteriosa periferica. Tuttavia, con l'aumentare della produzione di ROS, questo sistema di difesa antiossidante può essere sopraffatto, portando a OS e danni ai tessuti. La capacità antiossidante può essere migliorata attraverso l'integrazione al fine di fornire una migliore clearance dell'OS nel corpo, che potrebbe quindi tradursi in un migliore flusso sanguigno e erogazione di O2 ai muscoli e ad altri organi del corpo.

Precedenti ricerche hanno dimostrato che il flusso sanguigno aumenta dopo l'assunzione di antiossidanti. Il flusso sanguigno alle gambe è aumentato significativamente nei pazienti con broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) durante l'esercizio di estensione del ginocchio in watt (W) rispetto ai controlli sani di pari età (3W: 1.798±128 vs. 1.604±100 mL/min, 6W: 1.992± 120 vs. 1.832±109 mL/min, 9W: 2.187±136 vs. 2.035±114 mL/min, P <0,05, integratore antiossidante vs. controllo, rispettivamente) dopo l'integrazione acuta di antiossidanti (~2 ore prima). Nei pazienti con glaucoma ad angolo aperto, l'integrazione di antiossidanti per un mese ha aumentato significativamente i biomarcatori del flusso sanguigno oculare all'interno della retina e dei letti vascolari retrobulbari, dove la velocità sistolica di picco è aumentata del 7,3% (P=0,013) e la velocità diastolica finale è aumentata dell'11% ( P=0,014). È stato anche dimostrato che il flusso sanguigno cerebrale aumenta dopo 12 settimane di supplementazione di antiossidanti. Nel complesso, l'assunzione di antiossidanti, acuti e cronici, ha dimostrato di migliorare il flusso sanguigno in varie aree all'interno del sistema vascolare.

Precedenti ricerche indicano anche che l'aumento del flusso sanguigno è indicativo di un maggiore apporto di O2 nell'area misurata. Durante l'esercizio di estensione del ginocchio nei pazienti con BPCO, il consumo di O2 della gamba è aumentato significativamente rispetto ai controlli di pari età dopo l'assunzione acuta di antiossidanti (3W: 210±15 vs. 173 ± 12 mL O2/min, 6W: 237±15 vs. 217±14 mL O2/min, 9W: 260±18 mL vs. 244±16 mL O2/min, P<0,05, integratore antiossidante vs. controllo, rispettivamente). Dopo 12 settimane di uso di antiossidanti, l'utilizzo di ossigeno nella corteccia prefrontale destra è aumentato ed è stato fortemente associato all'aumento del flusso sanguigno cerebrale (SO2, da 68,21±1,65% a 66,58±1,58%, P=0,001, pre vs. post, rispettivamente).

Gli interventi farmacologici sono spesso finalizzati al controllo del colesterolo e della pressione arteriosa; tuttavia, la riduzione dell'OS e la funzione endoteliale vascolare non sono bersagli terapeutici comuni. La ricerca precedente ha affrontato l'uso di antiossidanti nei pazienti CVD, ma si è concentrata sull'assunzione di un singolo antiossidante (ad es. vitamina E, beta-carotene, acido ascorbico) e non una combinazione di antiossidanti. L'utilizzo di una combinazione di antiossidanti e i loro effetti sul flusso sanguigno e sul trasporto di ossigeno nella CVD non sono ancora chiari. Lo scopo di questo studio proposto è quello di esaminare gli effetti della somministrazione acuta di un cocktail antiossidante orale (contenente vitamina C, E e acido a-lipoico E) sullo stress ossidativo, sulla funzione endoteliale vascolare, sulla funzione autonomica, sul flusso sanguigno e sul rilascio di ossigeno durante un test di deambulazione. Si ipotizza che la somministrazione orale di un cocktail antiossidante ridurrà i marcatori dello stress ossidativo e aumenterà sia la funzione endoteliale vascolare che il flusso sanguigno, aumentando così l'apporto di ossigeno ai muscoli e migliorando la capacità di deambulazione. Questi dati in attesa dalla somministrazione acuta di antiossidanti forniranno informazioni sull'uso di antiossidanti a lungo termine nei pazienti con CVD e sui suoi effetti sullo stress ossidativo, sul flusso sanguigno e sull'integrazione del trasporto e dell'utilizzo di O2 nel corpo.