L'effetto del nitrato dietetico sulla pressione sanguigna, sulla sensibilità all'insulina e sulla funzione vascolare nel diabete di tipo 2

Studio in doppio cieco, randomizzato, controllato con placebo, con disegno crossover che confronta l'effetto del succo di barbabietola (ricco di nitrati) con il placebo (succo di barbabietola impoverito di nitrati) sulla pressione sanguigna, sulla funzione endoteliale e sulla sensibilità all'insulina in soggetti con diabete di tipo 2. Ai soggetti sani della stessa età verrà misurata la pressione sanguigna.

Piano delle indagini: misurazioni dei risultati dello studio.

Misurazione della pressione arteriosa mediante monitoraggio ambulatoriale della pressione arteriosa (Spacelabs) per 24 ore.

Tasso di escrezione di albumina nelle urine: in campioni durante la notte utilizzando tecniche di dosaggio radioimmunologico standard.

L'escrezione di nitrato urinario sarà utilizzata come misura dell'aderenza e sarà misurata utilizzando un test HPLC recentemente sviluppato al St. Luke's nel laboratorio del professor Winyard.

La funzione endoteliale microvascolare valutata mediante iontoforesi di un vasodilatatore endoteliale -dipendente (acetilcolina, ACh) e -indipendente (nitropruside di sodio, SNP) e monitoraggio della risposta di perfusione mediante il coefficiente di variazione intra-individuale dell'imaging di perfusione con laser doppler è del 12% per Ach e del 18,7% per SNP.

Iperemia reattiva post-occlusiva: una sonda laser Doppler verrà attaccata alla superficie interna dell'avambraccio o al dorso del piede e verrà misurato il flusso sanguigno per 5 minuti. Successivamente, un bracciale per la pressione sanguigna verrà gonfiato rapidamente a 200 mmHg per 5 minuti per occludere il flusso sanguigno. Al termine dei 4 minuti di occlusione, la cuffia verrà rapidamente sgonfiata e il flusso sanguigno verrà registrato per 10 minuti dopo il rilascio. Questa procedura stimola la dilatazione dei microvasi con conseguente aumento del flusso sanguigno. L'analisi comporta un'indagine dettagliata sulla forma della curva del flusso sanguigno al fine di classificarla in una delle 3 opzioni: normale; picco iniziale dominante e picco iniziale non dominante.

Spettroscopia di riflettanza ottica (ORS) L'ORS è una tecnica non invasiva che misura direttamente sia le variazioni del volume sanguigno che l'ossigenazione del microcircolo cutaneo. La luce visibile che passa attraverso la pelle è in parte attenuata dalla concentrazione di ossi- e deossiemoglobina. Supponendo che l'attenuazione della luce per diffusione rimanga costante, i cambiamenti nella concentrazione di ossi- e deossiemoglobina possono essere calcolati dai cambiamenti misurati nell'attenuazione della luce a diverse lunghezze d'onda mentre viaggia attraverso la pelle.

Iperemia massima cutanea (MH): un'area dell'aspetto dorsale del piede destro e dell'aspetto ventrale dell'avambraccio, priva di vene visibili o lesioni cutanee, sarà riscaldata a una temperatura di 42°C per 30 minuti con un piccolo riscaldatore di ottone di 1 cm di diametro (Moor Instruments, Axminster, Devon, Regno Unito) e la risposta massima del flusso sanguigno viene misurata utilizzando tecniche laser Doppler (single point o laser Doppler perfusion imager. Il coefficiente di variazione intra-individuale medio per la misurazione del flusso sanguigno massimo è del 6,6% determinato da 2 soggetti in 5 occasioni separate. Usando questa tecnica i ricercatori hanno precedentemente osservato alterazioni nell'iperemia massima cutanea con diabete di tipo 2 e in donne con una precedente storia di diabete gestazionale.

Spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS). NIRS è una tecnica non invasiva che valuta la variazione del volume sanguigno e l'ossigenazione della microcircolazione in diversi letti di tessuti, inclusi muscoli e cervello. Funziona secondo gli stessi principi di ORS tranne per il fatto che utilizza una sorgente di luce nel vicino infrarosso piuttosto che visibile luce. Poiché il vicino infrarosso (760 - 840 nm) ha una lunghezza d'onda maggiore rispetto alla luce visibile, disperde meno e quindi ha una maggiore profondità di penetrazione che gli consente di valutare l'ossigenazione nel muscolo o nel cervello dove verrà utilizzato in relazione alla nostra valutazione della cognizione.

. La sensibilità all'insulina sarà misurata al termine delle due fasi di trattamento utilizzando un clamp isoglicemico iperinsulinemico (una versione modificata del clamp euglicemico iperinsulinemico). Verrà somministrata un'infusione a velocità costante di insulina solubile (2,0 mukg al minuto) per 180 minuti e un'infusione a velocità variabile di glucosio al 20% somministrata per mantenere l'isoglicemia. Il set point isoglicemico sarà determinato prendendo la media di due misurazioni della glicemia a digiuno che verranno effettuate il giorno del test vascolare e prima del clamp. L'infusione di insulina sarà preparata in 45 ml di NaCI allo 0,9% e 5 ml di sangue del paziente per prevenire l'adsorbimento dell'insulina sulle superfici di plastica. A intervalli di 5 minuti, verranno prelevati campioni di sangue da 2 ml da una vena dorsale della mano. Durante lo stato stazionario, M viene calcolato dalla velocità di infusione del glucosio e dalla concentrazione sierica di insulina secondo una semplice formula matematica.

Vasodilatazione mediata dal flusso utilizzata come misura della produzione di ossido nitrico endoteliale a uno stimolo standard (taglio). Come descritto in precedenza e seguendo le linee guida di consenso, l'endotelio vascolare periferico-dipendente (cioè La vasodilatazione NO-mediata) in risposta all'iperemia reattiva dell'avambraccio sarà determinata misurando la variazione di diametro dell'arteria brachiale utilizzando l'ultrasuono lineare B-mode e il software di rilevamento automatico dei bordi (MIA, Iowa, USA). L'iperemia reattiva sarà indotta dall'occlusione del flusso sanguigno all'avambraccio superiore utilizzando un bracciale gonfiato a 250 mmHg per 5 minuti seguito da una rapida deflazione. Il flusso sanguigno durante l'iperemia reattiva sarà misurato utilizzando un sistema Ultrasound Doppler per il calcolo e l'analisi dello stimolo shear-rate. La vasodilatazione vascolare endotelio-indipendente (controllo interno) sarà determinata dalla dilatazione dell'arteria brachiale a nitroglicerina sublinguale (0,4 mg). Il coefficiente di variazione intra-individuale per la dilatazione mediata dal flusso è dell'8,1%.

Test VO2 max: Verranno eseguiti test di esercizio in bicicletta statica per determinare la cinetica dell'assorbimento di ossigeno durante l'esercizio sub-massimale e l'assorbimento massimo di ossigeno utilizzando procedure standard. Durante i test da sforzo, verrà utilizzata la spettroscopia nel vicino infrarosso per misurare i cambiamenti di ossi, deossi ed emoglobina totale muscolari che accompagnano l'esercizio.

Test della funzione cognitiva: utilizzando il programma E-prime (Psychology Software Tools inc) verrà ideata una serie di 30 minuti di test della funzione cognitiva. Il paziente completerà questi semplici test su un laptop durante il periodo di acclimatazione

I campioni plasmatici di nitriti e nitrati deproteinizzati saranno analizzati per la concentrazione di nitriti e nitrati utilizzando un analizzatore di ossido nitrico Sievers (Sievers NOA 280i, Analytix Ltd, Durham, Regno Unito) e una modifica della nostra precedente tecnica di chemiluminescenza