Crusca d'avena, lipidi plasmatici e batteri fecali nei pazienti con malattia coronarica

Come affermato dall’Organizzazione Mondiale della Sanità, le malattie cardiovascolari (CVD), in particolare la malattia coronarica (CAD), rappresentano la principale causa di mortalità a livello globale. L’aterosclerosi, il principale meccanismo fisiopatologico alla base della CAD, è un processo multifattoriale, in cui i lipidi e i fattori infiammatori svolgono un ruolo fondamentale. Una potenziale causa di infiammazione cronica è l’endotossiemia, che è una condizione derivante dall’assorbimento del lipopolisaccaride (LPS) nel sistema circolatorio. L’LPS è un componente attivo della parete cellulare dei batteri gram-negativi derivati ​​​​dal microbiota intestinale e un potente attivatore del sistema immunitario innato attraverso la via del recettore toll-like 4. L’ingresso dell’LPS nella circolazione sistemica determina infine la trascrizione intracellulare di diversi mediatori dell’infiammazione, che successivamente innescano una risposta infiammatoria. Ciò è riconosciuto come un fattore che contribuisce allo sviluppo e alla progressione dell’aterosclerosi e della successiva malattia coronarica. Nelle placche aterosclerotiche è stata identificata la presenza di RNA ribosomiale batterico 16S appartenente alla famiglia degli Enterobatteri. La proteina che si lega all'LPS nel sangue è nota come LBP (proteina legante i lipopolisaccaridi). È stato dimostrato che i livelli sierici di LBP sono elevati nei pazienti con CAD confermata angiograficamente rispetto agli individui senza aterosclerosi coronarica.

Un aumento dell’assunzione di fibre alimentari ha il potenziale di influenzare i componenti lipidici plasmatici, inclusi il colesterolo LDL, il colesterolo HDL e i trigliceridi. Inoltre, la fibra alimentare ha il potenziale di influenzare la composizione del microbiota intestinale, che può, a sua volta, influenzare i livelli di LBP e altri fattori prodotti dai microbi e, di conseguenza, la salute cardiovascolare. È stato dimostrato che la fibra alimentare può facilitare la crescita di un microbiota intestinale più diversificato, che a sua volta produce metaboliti in grado di modulare l’infiammazione locale e sistemica. Inoltre, l’impatto di una dieta ricca di fibre sulla struttura e sulla funzione del microbiota intestinale e sui metaboliti prodotti da questa comunità microbica può rivelarsi efficace nel prevenire alcune malattie cardiovascolari riducendo l’infiammazione locale e sistemica.

La fibra alimentare viene metabolizzata dai batteri intestinali, con conseguente produzione di metaboliti che vengono successivamente assorbiti dalle cellule intestinali. Gli acidi grassi a catena corta (SCFA), inclusi acetato, propionato e butirrato, sono prodotti dal microbiota intestinale nell’intestino crasso attraverso la fermentazione delle fibre alimentari. La ricerca ha dimostrato che funzionano come ligandi per un particolare gruppo di recettori accoppiati a proteine ​​G, tra cui GPR43 e GPR109A, che sono espressi su una serie di cellule, compresi i globuli bianchi. Il legame degli SCFA a questi recettori determina l’induzione della segnalazione intracellulare, che a sua volta innesca un’ampia gamma di effetti cellulari e tissutali che possono essere coinvolti nella regolazione del metabolismo e dell’infiammazione. Questi effetti possono contribuire agli effetti cardioprotettivi degli SCFA.

Il presente studio indagherà l’effetto dell’integrazione di crusca d’avena sui lipidi plasmatici, sull’insulina, sui marcatori infiammatori, sulle concentrazioni di LBP, su batteri fecali selezionati e sull’espressione genica dei recettori degli acidi grassi a catena corta nelle cellule mononucleate del sangue periferico in pazienti con malattia coronarica.

Questo studio utilizza un disegno di studio clinico randomizzato controllato senza cieco. In questo studio verranno selezionati i pazienti che soddisfano i criteri di ammissibilità e indirizzati al Centro medico e di ricerca Shahid Modarres. Gli obiettivi e la metodologia dello studio verranno spiegati in modo completo e verrà ottenuto il consenso scritto da tutti i volontari. Le cartelle cliniche dei pazienti verranno utilizzate per raccogliere dati relativi alla malattia, agli agenti farmacologici utilizzati e ad altre informazioni mediche pertinenti. Lo studio includerà misurazioni del peso e calcolo dell'indice di massa corporea (BMI) per tutti i pazienti all'inizio e alla conclusione dello studio. Il livello di attività fisica sarà misurato utilizzando un questionario sull'attività fisica all'inizio e alla conclusione dello studio. I pazienti verranno assegnati in modo casuale a uno dei due gruppi di studio, ovvero il gruppo di controllo e il gruppo della crusca d'avena. Lo studio sarà condotto per un periodo di due mesi. Il gruppo di controllo riceverà consigli dietetici generali, comprese raccomandazioni per ridurre l'assunzione di grassi saturi, sodio e zuccheri semplici. Nel gruppo della crusca d’avena, oltre alle raccomandazioni sopra menzionate, i pazienti consumeranno 28 grammi di crusca d’avena al giorno. A tutti i pazienti verrà chiesto di astenersi dall'utilizzare medicinali a base di erbe da banco, prodotti alimentari probiotici (come lo yogurt) e integratori probiotici durante il corso dello studio.

Per valutare i parametri biochimici del sangue all'inizio e alla conclusione dello studio, un tecnico di laboratorio preleverà un campione di sangue venoso di 6 cc da tutti i pazienti attraverso la vena brachiale dopo 12-14 ore di digiuno. Dopo il prelievo dei campioni di sangue, il plasma verrà separato dalle cellule del sangue, che verranno poi separate le une dalle altre mediante una soluzione Ficoll. I campioni di plasma e PBMC verranno conservati in microprovette in un congelatore a -80°C fino a quando non saranno stati condotti i test richiesti. Le concentrazioni dei lipidi plasmatici saranno determinate utilizzando kit standard. Le concentrazioni di LBP verranno quantificate utilizzando kit ELISA (enzima-linked immunosorbent assay). L'RNA totale sarà estratto dai campioni PBMC e il cDNA sarà sintetizzato utilizzando un kit di sintesi del cDNA. Successivamente, l'espressione dei geni GPR109A e GPR43 sarà quantificata mediante l'utilizzo di primer specifici e un saggio quantitativo di PCR.