Nitrato Dietetico e il Microbioma Orale nei Bambini con Ipertensione Primaria
Indagine sulla Relazione tra Nitrati Alimentari e Microbiota Orale in Bambini con Ipertensione Primaria
Bambini e adolescenti con ipertensione primaria (pressione sanguigna elevata senza una causa secondaria sottostante) presentano un aumentato rischio di malattie cardiovascolari in età adulta. Recenti ricerche suggeriscono che non solo il cuore e i vasi sanguigni, ma anche i batteri che vivono nella bocca possono svolgere un ruolo nella regolazione della pressione sanguigna. Alcuni batteri orali possono convertire i nitrati dagli alimenti in nitriti e poi in ossido nitrico, una sostanza che aiuta i vasi sanguigni a rilassarsi. Se questa via dei nitrati-nitriti-ossido nitrico è compromessa, la pressione sanguigna può aumentare.<\/p>
Questo studio mira a indagare la relazione tra microbiota orale, attività della nitrato reduttasi salivare e pressione sanguigna in bambini e adolescenti con ipertensione primaria rispetto a coetanei sani. Recluteremo partecipanti di età compresa tra 12 e 18 anni con diagnosi di ipertensione primaria e un gruppo di controllo della stessa età e sesso senza ipertensione.<\/p>
Tutti i partecipanti si sottoporranno a un esame orale e dentale non invasivo e a misurazioni standardizzate della pressione sanguigna. Verranno raccolti campioni di saliva per misurare il pH, la portata, i livelli di nitrati e nitriti, le proteine totali, l'attività del lisozima e per analizzare la composizione dei batteri orali utilizzando moderne tecniche basate sul DNA. I partecipanti e/o i loro genitori compileranno anche brevi questionari su dieta e salute generale.<\/p>
Nessun farmaco o integratore alimentare verrà somministrato come parte dello studio, e non verranno prelevati ulteriori campioni di sangue oltre alle cure cliniche di routine. Il rischio principale è un minimo disagio legato all'esame orale e alla raccolta della saliva. Non vi è alcun beneficio diretto garantito per i partecipanti; tuttavia, i risultati potrebbero aiutarci a comprendere meglio come i batteri orali e le vie dell'ossido nitrico salivare siano collegati all'alta pressione sanguigna nei giovani. Questa conoscenza potrebbe supportare lo sviluppo di nuove strategie non invasive per la rilevazione precoce e la prevenzione dell'ipertensione in futuro.<\/p>
Panoramica dello studio
Stato
Condizioni
Intervento / Trattamento
Descrizione dettagliata
L'ipertensione primaria (IP) nei bambini e negli adolescenti è sempre più riconosciuta come un problema di salute pubblica significativo. Dati epidemiologici provenienti da molteplici coorti, incluso lo Studio Young Finns e altri follow-up a lungo termine, dimostrano che l'elevata pressione sistolica che inizia nell'adolescenza predice la disfunzione endoteliale, l'aumento dello spessore dell'intima-media carotidea e un rischio maggiore di morbilità cardiovascolare nel corso della vita. I bambini con IP mostrano frequentemente alterazioni subcliniche precoci come la ridotta dilatazione flusso-mediata, l'aumentata rigidità arteriosa, l'elevata attività simpatica e l'alterata biodisponibilità dell'ossido nitrico (NO). Nonostante questi risultati, i meccanismi biologici precoci che contribuiscono all'IP nei giovani rimangono insufficientemente caratterizzati, e i biomarcatori non invasivi per la diagnosi precoce sono limitati.
I recenti progressi nella scienza cardiovascolare pediatrica suggeriscono che la via enterosalivare nitrato-nitrito-ossido nitrico (NO₃- → NO₂- → NO) potrebbe svolgere un ruolo precedentemente sottovalutato nella regolazione della pressione sanguigna. Questa via si basa fortemente su batteri commensali orali in grado di ridurre il nitrato alimentare a nitrito, che viene poi inghiottito e convertito in NO sistemico. Qualsiasi interruzione in questa capacità di riduzione del nitrato microbico orale, sia dovuta a disbiosi, igiene orale compromessa, infiammazione, differenze dietetiche o cambiamenti ecologici durante l'adolescenza, può ridurre la biodisponibilità di NO e successivamente aumentare la pressione sanguigna. Diversi studi sugli adulti hanno dimostrato che i collutori antibatterici, i cambiamenti nella composizione del microbiota orale e la ridotta attività di riduzione del nitrato salivare portano a aumenti misurabili della pressione sistolica e diastolica. Tuttavia, i dati pediatrici rimangono estremamente scarsi, senza alcuna indagine metagenomica completa del microbiota orale nei bambini con IP pubblicata fino ad oggi.
Questo studio è quindi progettato per caratterizzare, in dettaglio, le relazioni tra (i) composizione del microbiota salivare, (ii) capacità di conversione nitrato/nitrito, (iii) caratteristiche biochimiche salivari e (iv) profili di pressione sanguigna in adolescenti di età compresa tra 12-18 anni con diagnosi di ipertensione primaria. È importante sottolineare che il progetto utilizza metodi di campionamento non invasivi (saliva stimolata e non stimolata), consentendo la partecipazione di bambini che potrebbero non tollerare la venipuntura o procedure di campionamento invasive, e fornendo un modello pratico per futuri strumenti di screening.
Razionale Scientifico e Contesto 1.1. Ipertensione Pediatrica
L'ipertensione primaria nei giovani una volta era considerata rara ma ora colpisce fino al 3-5% degli adolescenti a livello globale. È fortemente associata a obesità, resistenza all'insulina, sovra-attivazione simpatica, disfunzione endoteliale e stati infiammatori cronici. Sebbene il trattamento farmacologico sia sempre più utilizzato, le attuali linee guida pediatriche enfatizzano l'identificazione precoce e le strategie di gestione non farmacologiche.
1.2. Microbiota Orale e Pressione Sanguigna
La cavità orale ospita oltre 700 specie batteriche, molte delle quali partecipano al metabolismo del nitrato. I generi riducenti il nitrato chiave includono Veillonella, Neisseria, Rothia, Actinomyces e Prevotella. Disturbi in queste comunità dovuti a dieta, igiene orale, uso frequente di collutori, infiammazione parodontale o malattia sistemica sottostante possono ridurre l'efficienza della riduzione del nitrato.
Diversi studi sull'uomo negli adulti hanno dimostrato che:
la soppressione mediata da collutorio dei batteri riducenti il nitrato aumenta acutamente la pressione sanguigna,
l'integrazione dietetica di nitrato aumenta i livelli di nitrito salivare e abbassa la pressione sistolica,
gli individui con minore capacità di riduzione del nitrato hanno una pressione sanguigna a riposo più alta.
Tuttavia, i bambini differiscono fondamentalmente dagli adulti nell'ecologia orale, nella maturazione immunitaria, nei cambiamenti ormonali durante la pubertà, nella dieta e nella fisiologia delle ghiandole salivari. Pertanto, i dati sugli adulti non possono essere estrapolati alle popolazioni pediatriche.
1.3. Ossido Nitrico, Funzione Vascolare e Rischio Pediatrico
L'NO è vitale per l'omeostasi vascolare. La ridotta disponibilità di NO contribuisce alla disfunzione endoteliale, alla compromessa vasodilatazione, all'aumento del tono vascolare e alla precoce rigidità arteriosa. Diversi studi pediatrici hanno dimostrato:
metaboliti basali di NO elevati nei bambini obesi a causa di infiammazione cronica di basso grado,
vie di segnalazione dell'NO alterate in bambini con anomalie metaboliche precoci,
correlazioni tra livelli di nitrito salivare e marcatori metabolici sistemici.
Tuttavia, nessuno studio ha esaminato simultaneamente la composizione del microbioma orale + l'attività della nitrato reduttasi + l'ipertensione pediatrica in un quadro unificato.
Obiettivi dello Studio e Ipotesi Obiettivo Primario
Determinare se gli adolescenti con ipertensione primaria presentano alterazioni nella composizione del microbiota orale e ridotta capacità di riduzione del nitrato salivare rispetto ai controlli normotesi.
Obiettivi Secondari
Quantificare nitrato salivare, nitrito, pH, portata, proteine totali, attività del lisozima e correlare questi con i livelli di pressione sanguigna.
Esplorare associazioni tra diversità microbica orale (metriche di diversità alfa/beta) e stato di ipertensione.
Identificare specifici taxa batterici o pathway genici funzionali (tramite sequenziamento metagenomico) associati con ridotta riduzione del nitrato.
Valutare se le caratteristiche del microbioma salivare potrebbero servire come biomarcatori non invasivi per il rischio vascolare precoce o l'ipertensione mascherata.
Esplorare relazioni tra pathway correlati al nitrato e misure antropometriche, indici di salute orale, dieta e stile di vita.
Ipotesi
I bambini con IP hanno composizioni microbiche orali distinte con minore abbondanza di batteri riducenti il nitrato.
La ridotta capacità di riduzione del nitrato è associata a minore nitrito salivare, alterato metabolismo dell'NO e maggiore pressione sistolica.
Specifici profili microbici potrebbero predire l'ipertensione mascherata e la disfunzione vascolare precoce.
Design dello Studio
Questo è uno studio clinico osservazionale, trasversale, non interventistico. Non verranno somministrati agenti terapeutici o integratori dietetici. Tutte le misurazioni si basano su procedure dentistiche e cliniche pediatriche di routine non invasive.
3.1. Partecipanti
Verranno reclutati due gruppi:
Gruppo Ipertensione Primaria (Gruppo IP)
Diagnosticato secondo i criteri pediatrici di ipertensione AAP e ESH.
Gruppo Controllo Sano
Appaiato per età e sesso.
Normoteso basato su misurazioni cliniche standardizzate.
3.2. Dimensione campionaria
Basandosi su stime precedenti di variabilità del microbioma e dimensioni dell'effetto in studi di riduzione del nitrato negli adulti, è previsto un minimo di 48 partecipanti (24 IP + 24 controllo). Questo numero è adeguato per correlazioni metagenomiche e metaboliche esplorative. I calcoli di potenza hanno utilizzato α=0.05 e β=0.20 per differenze nella capacità di riduzione del nitrato.
Procedure di Raccolta Dati 4.1. Misurazione della Pressione Sanguigna
Eseguita utilizzando dispositivi oscillometrici regolati per pediatrici validati per uso clinico.
Misurazioni effettuate dopo 5 minuti di riposo, in posizione seduta, utilizzando tre letture ripetute.
4.2. Esame Orale Clinico
Condotto da un dentista pediatrico formato.
La valutazione include carie dentali, stato gengivale e presenza di placca.
4.3. Raccolta Saliva (Non Stimolata)
Saliva non stimolata per misurazioni basali di nitrato/nitrito, pH, portata, proteine totali.
Tempi di raccolta standardizzati (ore mattutine, ≥1 ora dopo aver mangiato, bevuto, lavato i denti).
4.4. Misurazioni di Laboratorio
Analisi biochimiche
Concentrazioni di nitrato e nitrito tramite kit standardizzati (metodi colorimetrici).
Attività del lisozima salivare (marcatore di immunità innata).
Proteine totali tramite saggio BCA.
pH tramite strisce di pH.
Estrazione DNA Metagenomico
Utilizzando un kit di estrazione DNA microbioma che garantisce la lisi di batteri Gram-positivi e Gram-negativi.
Preparazione Libreria per NGS
Kit di preparazione libreria metagenomica
Kit di barcoding DNA
Quantificazione e normalizzazione della libreria utilizzando kit di quantificazione basati su Illumina.
Sequenziamento
Eseguito utilizzando sequenziamento Illumina MiSeq 2×300 bp paired-end.
I passaggi di controllo qualità includono profili di dimensione dei frammenti, rimozione chimerica e trimming degli adattatori.
Pipeline Bioinformatica
Filtraggio qualità FASTQ utilizzando QIIME2 o piattaforme simili.
Classificazione tassonomica utilizzando database di riferimento SILVA/Greengenes/HOMD.
Analisi funzionale tramite PICRUSt2 o strumenti equivalenti.
Analisi di diversità con metriche di Shannon, Simpson, Bray-Curtis.
Gestione Dati e Garanzia Qualità 5.1. Validazione Dati
Tutti i dati raccolti subiranno controlli di intervallo e controlli di coerenza logica (es. intervalli di PA, plausibilità antropometrica).
Script automatizzati segnaleranno inconsistenze per revisione.
5.2. Verifica Fonte
I dati clinici saranno revisionati rispetto alle cartelle dei pazienti da clinici formati.
I moduli di elaborazione saliva saranno verificati incrociati con i dati di laboratorio.
5.3. QC Laboratorio
Utilizzo di controlli negativi/vuoti durante l'estrazione DNA e preparazione libreria.
Campioniduplicati per ~10% dei partecipanti per valutare la variabilità tecnica.
Registri di calibrazione per pipette, termociclatori e attrezzature di sequenziamento.
5.4. Sicurezza Dati
Dati archiviati su server istituzionali crittografati protetti da firewall.
Solo i membri autorizzati del team avranno accesso.
Piano di Analisi Statistica 6.1. Analisi Primaria
Confrontare diversità microbica e capacità di riduzione del nitrato tra gruppi IP e controllo utilizzando:
Test di Wilcoxon/Mann-Whitney U
PERMANOVA per beta-diversità
Analisi di abbondanza differenziale (ANCOM, DESeq2)
6.2. Analisi Secondarie
Correlazioni di Spearman tra marcatori biochimici salivari e PA sistolica/diastolica.
Regressione lineare multipla aggiustata per BMI, dieta, abitudini igiene orale.
Modelli di machine learning esplorativi (random forest) per identificare caratteristiche microbiche predittive.
6.3. Piano Dati Mancanti
Valori biochimici mancanti gestiti tramite imputazione multipla o analisi del caso completo.
Dati microbioma mancanti dovuti a bassa resa di DNA saranno documentati, non imputati.
Considerazioni Etiche
Questo studio comporta rischio minimo. Non verranno prelevati campioni di sangue, somministrati farmaci o interventi. La raccolta di saliva è non invasiva e ben tollerata. Le procedure di consenso e assenso saranno condotte secondo le normative istituzionali e nazionali.
L'approvazione etica è stata ottenuta dal Comitato Etico per la Ricerca Clinica della Facoltà di Odontoiatria dell'Università di Istanbul nella riunione del 14/10/2025 con numero 206.
- Impatto Potenziale
Il progetto potrebbe rivelare nuovi profili microbici non invasivi di rischio vascolare precoce negli adolescenti. I risultati potrebbero supportare:
strumenti di screening precoci per ipertensione mascherata o lieve,
strategie preventive basate su nitrato dietetico,
migliore comprensione dell'asse microbioma orale-vascolare nei giovani.
Tipo di studio
Iscrizione (Stimato)
Contatti e Sedi
Contatto studio
- Nome: Yelda Kasimoglu Assoc. Prof.
- Numero di telefono: +90 533 623 39 78
- Email: yelda.kasimoglu@iu.edu.tr
Luoghi di studio
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Fatih
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Istanbul, Fatih, Turchia (Türkiye), 34093
- Reclutamento
- Istanbul University Faculty of Dentistry
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Contatto:
- Yelda Kasimoglu, Assoc. Prof.
- Numero di telefono: +90 533 623 39 78
- Email: yelda.kasimoglu@iu.edu.tr
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Criteri di partecipazione
Criteri di ammissibilità
Età idonea allo studio
- Bambino
- Adulto
Accetta volontari sani
Metodo di campionamento
Popolazione di studio
Descrizione
Criteri di inclusione:
- Pazienti che si sono rivolti alla Facoltà di Medicina dell'Università di Istanbul, Dipartimento di Nefrologia Pediatrica,
- Di età compresa tra i 12 e i 18 anni,
- Con diagnosi di ipertensione primaria,
- Esclusi clinicamente per ipertensione secondaria o insufficienza cardiaca,
- Nessuna malattia sistemica o cronica oltre all'ipertensione,
- Nessuna malattia parodontale, infezione dentale o patologia della mucosa orale,
- Non in terapia con antiipertensivi regolari o altri farmaci per malattie croniche,
- Non aver ricevuto trattamento antibiotico negli ultimi 3 mesi,
- Pazienti che non hanno utilizzato collutorio negli ultimi 3 mesi,
- Nessuna allergia ad alimenti ricchi di nitrati,
- Saranno inclusi sia pazienti maschi che femmine.
Criteri di esclusione:
- Età inferiore a 12 anni o superiore a 18 anni
- Diagnosi clinica di ipertensione secondaria o insufficienza cardiaca
- Presenza di malattie sistemiche
- Presenza di malattie parodontali, infezioni dentali o patologie della mucosa orale
- Assunzione regolare di farmaci antiipertensivi o terapie per altre malattie croniche
- Trattamento antibiotico negli ultimi 3 mesi
- Utilizzo di collutorio negli ultimi 3 mesi
- Allergia ad alimenti ricchi di nitrati (questi pazienti non saranno inclusi nello studio).
Piano di studio
Come è strutturato lo studio?
Dettagli di progettazione
Coorti e interventi
Gruppo / Coorte |
Intervento / Trattamento |
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Patients with primary hypertension
This group includes adolescents aged 10-18 years who have been clinically diagnosed with primary hypertension based on repeated office blood pressure measurements according to pediatric hypertension guidelines.
Participants will undergo standardized assessments including oral examination, blood pressure measurements, salivary collection, and laboratory analyses.
Laboratory procedures include: oral microbiota profiling through 16S rRNA gene sequencing, quantification of nitrate-reducing bacterial activity, measurement of salivary pH, total protein concentration, and lysozyme activity.
No therapeutic intervention will be administered.
All procedures are observational and aim to characterize microbial and biochemical markers associated with primary hypertension.
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Questo è uno studio osservativo senza intervento attivo.
Nessun intervento farmacologico, dispositivo, comportamentale, dietetico, chirurgico o diagnostico viene somministrato ai partecipanti.
Tutte le procedure di studio, inclusa l'esame orale, il campionamento salivare, la misurazione del pH, i test biochimici e la valutazione della pressione arteriosa, sono non interventistiche e fanno parte della valutazione clinica standard.
Lo studio mira solo a osservare le variazioni naturali nella composizione del microbiota orale, nell'attività riducente i nitrati e nella pressione arteriosa senza modificare l'assistenza medica dei partecipanti.
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Healthy controls
This group includes healthy adolescents aged 10-18 years with no history of primary or secondary hypertension, chronic systemic disease, or regular medication use affecting cardiovascular or oral microbiome physiology.
Participants will undergo standard clinical assessments identical to the hypertension group, including oral examination, salivary collection, and blood pressure measurement.
Laboratory procedures will include salivary microbiota analysis (16S rRNA sequencing), assessment of nitrate-reducing bacterial activity, salivary pH, total protein concentration, and lysozyme activity.
This cohort serves as the normative comparison group to evaluate microbial and biochemical differences associated with primary hypertension.
No intervention will be administered.
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Questo è uno studio osservativo senza intervento attivo.
Nessun intervento farmacologico, dispositivo, comportamentale, dietetico, chirurgico o diagnostico viene somministrato ai partecipanti.
Tutte le procedure di studio, inclusa l'esame orale, il campionamento salivare, la misurazione del pH, i test biochimici e la valutazione della pressione arteriosa, sono non interventistiche e fanno parte della valutazione clinica standard.
Lo studio mira solo a osservare le variazioni naturali nella composizione del microbiota orale, nell'attività riducente i nitrati e nella pressione arteriosa senza modificare l'assistenza medica dei partecipanti.
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Cosa sta misurando lo studio?
Misure di risultato primarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
|---|---|---|
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Composizione del Microbiota (Sequenziamento dell'RNA Ribosomiale 16S)
Lasso di tempo: Baseline
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Caratterizzazione della diversità e dell'abbondanza relativa della comunità batterica nella saliva non stimolata mediante sequenziamento del gene 16S rRNA.
L'analisi includerà la diversità alfa, la diversità beta e l'abbondanza differenziale dei taxa tra i gruppi, con particolare attenzione ai generi riduttori di nitrati come Neisseria, Rothia e Actinomyces.
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Baseline
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Misure di risultato secondarie
Misura del risultato |
Misura Descrizione |
Lasso di tempo |
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Livelli di Nitrato e Nitrito Salivare
Lasso di tempo: Baseline (visita unica)
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Misurazione quantitativa della capacità di conversione nitrato-nitrito salivare mediante saggi colorimetrici.
L'attività dei batteri orali riducenti il nitrato sarà valutata determinando le concentrazioni di nitrito prodotte in vitro da substrato di nitrato standardizzato in condizioni di incubazione controllate.
Una maggiore produzione di nitrito indica una maggiore attività della nitrato-reduttasi.
I valori saranno confrontati tra pazienti con ipertensione primaria e controlli sani.
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Baseline (visita unica)
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pH salivare
Lasso di tempo: Baseline
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L'acidità/alcalinità salivare misurata mediante strisce indicatrici di pH validate immediatamente dopo la raccolta del campione.
I valori saranno confrontati tra i gruppi ipertesi e sani.
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Baseline
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Flusso Salivare
Lasso di tempo: baseline
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Portata salivare non stimolata (mL/min) raccolta in un periodo di tempo prestabilito (5 minuti).
Un flusso ridotto può influenzare la composizione del microbiota orale e il metabolismo dei nitrati.
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baseline
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Attività della Lisozima Salivare
Lasso di tempo: baseline
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Valutazione quantitativa dell'enzima immunitario innato lisozima mediante un saggio colorimetrico commerciale.
Le alterazioni dei livelli degli enzimi antimicrobici possono influenzare l'ecologia microbica.
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baseline
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Collaboratori e investigatori
Sponsor
Pubblicazioni e link utili
Pubblicazioni generali
- Li D, Nishi SK, Jovanovski E, Zurbau A, Komishon A, Mejia SB, Khan TA, Sievenpiper JL, Milicic D, Jenkins A, Vuksan V. Repeated administration of inorganic nitrate on blood pressure and arterial stiffness: a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials. J Hypertens. 2020 Nov;38(11):2122-2140. doi: 10.1097/HJH.0000000000002524.
- Broxterman RM, La Salle DT, Zhao J, Reese VR, Richardson RS, Trinity JD. Influence of dietary inorganic nitrate on blood pressure and vascular function in hypertension: prospective implications for adjunctive treatment. J Appl Physiol (1985). 2019 Oct 1;127(4):1085-1094. doi: 10.1152/japplphysiol.00371.2019. Epub 2019 Aug 15.
- Carey RM, Wright JT Jr, Taler SJ, Whelton PK. Guideline-Driven Management of Hypertension: An Evidence-Based Update. Circ Res. 2021 Apr 2;128(7):827-846. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.121.318083. Epub 2021 Apr 1.
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Inizio studio (Effettivo)
Completamento primario (Stimato)
Completamento dello studio (Stimato)
Date di iscrizione allo studio
Primo inviato
Primo inviato che soddisfa i criteri di controllo qualità
Primo Inserito (Effettivo)
Aggiornamenti dei record di studio
Ultimo aggiornamento pubblicato (Effettivo)
Ultimo aggiornamento inviato che soddisfa i criteri QC
Ultimo verificato
Maggiori informazioni
Termini relativi a questo studio
Parole chiave
- Ipertensione adolescenziale
- Disfunzione endoteliale
- microbioma orale
- ipertensione primaria
- batteri riduttori di nitrati
- nitrito salivare
- nitrato salivare
- ipertensione pediatrica
- Ciclo Enterosalivare dei Nitrati
- Microbioma Salivare
- Via Nitrato-Nitrito-Ossido Nitrico
- Marcatori Salivari
- Pressione Sanguigna negli Adolescenti
- Biomarcatori non invasivi
- Diagnostica Basata sulla Saliva
Termini MeSH pertinenti aggiuntivi
Altri numeri di identificazione dello studio
- 2025/169
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