心血管疾患患者における経口抗酸化カクテルの効果

心血管疾患 (CVD) は、米国における主要な死因の 1 つです。 CVD は、高血圧、脂質異常症、肥満、貧弱な食事、身体活動レベルの低下、血管内皮細胞の機能不全などの主要な危険因子の組み合わせに起因すると考えられています。

血管内皮細胞 (VECs) は、血管の恒常性調節を大幅に制御します。 機械的および化学的刺激の場合、VEC は血管作用物質を放出して、血管緊張、細胞接着、および血管平滑筋細胞 (VSMC) の増殖を調節します。 内皮が損傷を受けて機能不全になると、アテローム性動脈硬化の変化が起こり、CVD およびアテローム性動脈硬化の発症に寄与する可能性があります。

内皮機能障害は、一部、重大な酸化ストレス (OS) を引き起こす高レベルの活性酸素種 (ROS) に起因しています。 OS は、血管系の酸化的損傷につながる不十分なクリアランスを伴う、ROS 産生速度と抗酸化防御システムによる ROS クリアランス速度との間の不均衡として定義されます。 高レベルの OS は、VSMC の増殖と炎症を増加させることで血管内皮に悪影響を及ぼし、血管のリモデリングを引き起こす可能性があることが示されています。 OS の増加はまた、強力な血管拡張剤である一酸化窒素のバイオアベイラビリティを低下させ、CVD の発症に関連する血管内皮の構造的および機能的変化をさらに悪化させる可能性があります。

血管内皮が機能不全になると (部分的に OS が原因で)、血流と血管緊張の調節が損なわれ、O2 輸送に悪影響を及ぼします。 適切な血流と酸素輸送がなければ、運動能力は低下します。 肥満、脂質異常症、高血圧、メタボリック シンドロームなどの CVD 危険因子の多くに対して、運動は効果的な非薬理学的治療法であるため、これは CVD 患者にとって大きな懸念事項です。 したがって、抗酸化防御システムの改善は、高OSを軽減し、血管の血管拡張能力、血流、およびO2輸送を改善し、ひいては運動能力を高めることができます. これにより、運動が CVD 患者にとってより実行可能な治療オプションとなります。

抗酸化防御システムには、カタラーゼ、スーパーオキシド ジスムターゼ、グルタチオン ペルオキシダーゼ、ビタミン A、E、C、グルタチオン、ユビキノン、フラバノイドなど、多数の酵素的および非酵素的抗酸化物質が含まれています。 抗酸化防御システムは、CVD 患者、特に末梢動脈疾患患者で弱体化することがわかっています。 ただし、ROS の産生が増加すると、この抗酸化防御システムが圧倒され、OS や組織の損傷につながる可能性があります。 体内の OS クリアランスを改善するためにサプリメントを摂取することで、抗酸化能力が向上する可能性があります。これにより、血流が改善され、体内の筋肉や他の臓器への酸素供給が改善される可能性があります。

以前の研究では、抗酸化物質の摂取後に血流が増加することが示されています. 膝関節伸展運動中の慢性閉塞性肺疾患 (COPD) 患者の脚の血流は、年齢をマッチさせた健康な対照と比較して、ワット (W) で有意に増加しました (3W: 1,798±128 対 1,604±100 mL/分、6W: 1,992± 120 対 1,832±109 mL/分、9W: 2,187±136 対 2,035±114 mL/分、それぞれ P < 0.05、抗酸化サプリメント対コントロール) 急性抗酸化物質補給後 (約 2 時間前)。 開放隅角緑内障の患者では、抗酸化剤を 1 か月間補給すると、網膜および眼球後血管床内の眼血流のバイオマーカーが有意に増加し、最大収縮期速度が 7.3% (P=0.013) 増加し、拡張終期速度が 11% 増加しました ( P=0.014)。 12 週間の抗酸化物質補給後、脳血流が増加することも示されています。 全体として、急性および慢性の抗酸化物質摂取の使用は、血管系内のさまざまな領域への血流を改善することが示されています.

以前の研究では、血流の増加は測定部位への O2 供給量が多いことを示していることも示されています。 COPD 患者の膝関節伸展運動中、下肢の O2 消費量は、急性抗酸化物質摂取後の同年齢の対照群と比較して有意に増加しました (3W: 210±15 対 173 ± 12 mL O2/分、6W: 237±15 対 217±14)。 mL O2/分、9W: 260±18 mL 対 244±16 mL O2/分、P< 0.05、抗酸化サプリメント対コントロール、それぞれ)。 12 週間の抗酸化物質の使用後、右前頭前皮質での酸素利用が増加し、脳血流の増加と強く関連していました (SO2、68.21±1.65% から 66.58±1.58%、 P = 0.001、前対後、それぞれ）。

薬理学的介入は、多くの場合、コレステロールと血圧の制御を目的としています。ただし、OSの減少と血管内皮機能は一般的な治療標的ではありません。 以前の研究では、CVD 患者における抗酸化物質の使用に取り組んできましたが、単一の抗酸化物質の摂取に焦点を当てていました (例: ビタミン E、ベータカロテン、アスコルビン酸) であり、抗酸化物質の組み合わせではありません。 抗酸化物質の組み合わせの利用と、CVD における血流と酸素輸送への影響は、まだ不明です。 この提案された研究の目的は、酸化ストレス、血管内皮機能、自律神経機能、血流、および酸素送達に対する経口抗酸化カクテル (ビタミン C、E、およびα-リポ酸 E を含む) の急性投与の効果を調べることです。歩行テスト中。 経口抗酸化カクテル投与は酸化ストレスマーカーを減少させ、血管内皮機能と血流の両方を増加させ、筋肉への酸素供給を増加させ、歩行能力を改善すると仮定されています. 急性抗酸化剤投与からのこの保留中のデータは、CVD 患者における抗酸化剤の長期使用と、酸化ストレス、血流、および体内での O2 輸送と利用の統合に対するその影響についての洞察を提供します。