Effetti dell'inulina e dei nitrati sulla salute vascolare e sul microbioma intestinale

La disfunzione endoteliale contribuisce all'aumento del rischio cardiovascolare associato a livelli elevati di pressione sanguigna (ad esempio, 120-139/80-89 mmHg e 140/90 mmHg o superiori) ed è considerata un evento precoce nello sviluppo della malattia vascolare aterosclerotica. Meccanicamente, la disfunzione endoteliale è caratterizzata da una ridotta biodisponibilità della molecola di ossido nitrico (NO) derivata dall'endotelio, che si riflette in una ridotta dilatazione flusso-mediata dell'arteria brachiale (FMD). Tuttavia, la disfunzione endoteliale è in gran parte prevenibile mediante la sua individuazione precoce, quindi gli approcci che potrebbero ripristinare la perdita di NO nel corpo potrebbero avere un evidente potenziale terapeutico.

È stato dimostrato che il consumo della fibra prebiotica inulina aumenta la fermentazione di metaboliti di derivazione batterica come l’acetato da parte del nostro microbioma intestinale. Sebbene l’aumento dell’acetato abbia benefici locali nell’intestino (cioè antinfiammatorio, pH luminale più basso), ha anche il potenziale per migliorare la salute endoteliale. La ricerca ha dimostrato che l'acetato può aumentare la biodisponibilità dell'NO attraverso l'attivazione della via dell'NO sintasi aumentando la fosforilazione dell'NO sintasi endoteliale (eNOS), un enzima chiave nel mantenimento dell'omeostasi endoteliale, dopo un'integrazione di 15 giorni con inulina. Allo stesso modo, l'NO viene prodotto in seguito al consumo di nitrato, con le risposte individuali che dipendono dall'attività basale di eNOS. Pertanto, gli individui con attività eNOS compromessa (ad esempio, pre e ipertesi) potrebbero mostrare una risposta aumentata all'integrazione di nitrati. Poiché sia ​​la supplementazione di nitrati che quella di inulina possono aumentare la produzione di NO, è possibile che la loro assunzione combinata possa migliorare la funzione endoteliale in misura maggiore. Quando integrato da solo, il nitrato si è dimostrato una strategia dietetica efficace per migliorare la disfunzione endoteliale nelle popolazioni anziane e cliniche. Ad esempio, un'integrazione alimentare cronica di nitrati per 4 settimane (400 mg di nitrati al giorno) è stata associata ad un aumento del picco di FMD nell'arteria brachiale dell'1,0% (IC al 95%, 0,3-1,5; p < 0,001), che non era evidente nel gruppo placebo. Allo stesso modo, dopo un’integrazione alimentare di nitrati per 4 settimane (400 mg di nitrati al giorno), i valori di FMD dell’arteria brachiale (%) sono aumentati significativamente nel gruppo nitrato rispetto al gruppo placebo. A differenza del nitrato, gli effetti dell’inulina sull’afta epizootica dell’arteria brachiale negli esseri umani devono ancora essere stabiliti. I risultati preliminari hanno dimostrato un miglioramento della funzione endoteliale dopo l’integrazione di inulina nei topi. Questi risultati sono stati ulteriormente supportati da un altro studio che ha dimostrato un aumento dell’afta epizootica dell’arteria brachiale di circa l’1% dopo un’integrazione prebiotica per 3 mesi con 12 g di frutto-oligosaccaridi in pazienti clinici con disfunzione endoteliale meno grave.

Ad oggi, nessuno studio di cui i ricercatori sono a conoscenza ha esplorato il ruolo del nitrato e dell’inulina in combinazione; tuttavia, sulla base di quanto sopra, questi due nutrienti hanno il potenziale per lavorare in sinergia. Pertanto, lo scopo principale di questo studio è valutare se l'aggiunta di nitrato all'inulina durante un'integrazione cronica di 4 settimane possa portare ad un aumento dell'afta epizootica dell'arteria brachiale negli adulti di mezza età e negli anziani più giovani (45-74 anni) con livelli elevati di sangue pressione e confrontare questa risposta all'inulina integrata in isolamento. Gli obiettivi secondari di questo studio includono le variazioni percentuali dell'afta epizootica dell'arteria brachiale a 4 ore dopo il consumo di una singola dose di 15 g di inulina e 1300 mg di nitrato di potassio combinati e 15 g di inulina integrati isolatamente. Questo studio esplorerà anche se i cambiamenti nella percentuale di FMD dell’arteria brachiale in seguito alle due integrazioni sono mediati da potenziali cambiamenti nella composizione e diversità del microbioma intestinale che possono verificarsi in seguito all’integrazione di prebiotici. Ulteriori risultati secondari dello studio indagheranno le differenze nei nitrati plasmatici, nei nitriti e negli acidi grassi a catena corta (SCFA) in seguito a entrambi i tipi di integrazione. Inoltre, lo studio esaminerà i cambiamenti nei livelli di S-nitrosotioli (RSNO) nei globuli rossi e nel sangue intero. Lo studio confronterà anche i cambiamenti nella pressione sanguigna a riposo tra l’integrazione combinata di inulina e nitrati e l’integrazione di sola inulina.