Associazioni tra microbioma, perfusione dei muscoli scheletrici e stato di forma fisica

Le malattie cardiovascolari (CVD) rappresentano la principale causa di morbilità e mortalità negli Stati Uniti. L’ossido nitrico (NO) è un radicale libero biatomico gassoso ed è essenziale per una serie di funzioni fisiologiche coinvolte nella salute cardiometabolica e nel rischio CVD. La biodisponibilità dell’NO è associata a una maggiore perfusione tissutale, alla funzione mitocondriale, alla regolazione del glucosio e a un rischio CVD complessivo ridotto. La fonte primaria di NO circolante è l’ossido nitrico sintasi dell’endotelio vascolare.

Sfortunatamente, l’endotelio può essere danneggiato/danneggiato da una varietà di fattori di rischio CVD come ipertensione, fumo, iperlipidemia, diabete, infiammazione e ipercolesterolemia. La distruzione dell’endotelio vascolare e la perdita di NO biodisponibile sono un passo preliminare nella progressione dell’aterosclerosi e della CVD. Una ridotta biodisponibilità di NO e disfunzione vascolare sono state dimostrate in una varietà di condizioni cliniche, tra cui insufficienza cardiaca e malattia delle arterie periferiche (PAD).

Recentemente, è stato utilizzato un approccio esogeno per aumentare la biodisponibilità dell’NO attraverso l’integrazione orale di nitrato inorganico (NO3-) per aumentare la biodisponibilità dell’NO in varie popolazioni sane e cliniche. In breve, l'NO3 inorganico viene ingerito, assorbito nella circolazione e sequestrato nelle ghiandole salivari. NO3- viene quindi secreto nella cavità orale, dove i batteri contenenti gli enzimi nitrato reduttasi convertono NO3- in nitrito (NO2-), che viene nuovamente ingerito e assorbito nella circolazione. L'NO2- nel plasma viene quindi facilmente ridotto a NO tramite reazioni non enzimatiche.

Questo studio mira a chiarire meglio la relazione tra l’abbondanza e la diversità del microbioma orale e la conversione da NO3 a NO2 in NO in una varietà di popolazioni di soggetti che vanno da soggetti sani a quelli con fattori di rischio per CVD e persone con diagnosi di CVD. Miriamo anche a esaminare la relazione tra la riduzione di NO3 nel microbioma orale e la ridotta perfusione dei muscoli scheletrici e la capacità di esercizio poiché la biodisponibilità di NO gioca un ruolo importante in questi processi fisiologici.

I risultati di questo studio potrebbero consentirci di comprendere meglio come nuovi interventi per modificare il microbioma orale possano migliorare la salute cardiometabolica e la funzione fisica nei soggetti con CVD e delineare potenziali nuovi approcci terapeutici.

L'obiettivo principale di questo studio preliminare è confrontare l'abbondanza e la diversità dei batteri orali che riducono l'NO3 in una varietà di soggetti con diversi stati di salute cardiometabolica e la loro capacità di convertire il nitrato inorganico orale in nitrito misurata nella saliva e nel plasma.

Un obiettivo secondario è determinare le associazioni tra l’abbondanza e la diversità dei batteri orali che riducono l’NO3 e la perfusione del tessuto muscolare scheletrico durante l’esercizio e la capacità di esercizio. Un obiettivo terziario è determinare la stabilità di queste relazioni nel tempo in seguito alle modifiche dello stile di vita (ad esempio esercizio fisico, dieta).