질산염 기반 보충을 통한 인지 감소에서의 신경혈관 결합 타겟팅 (DietNOBrain)
혁신적인 질산염 기반 식이 보충제를 통한 혈관성 인지 저하에서 인지 기능 향상을 위한 표적으로서의 신경혈관 결합
식이는 현대 사회에서 인간 건강의 가장 관련성 높은 조절 가능한 변수 중 하나로 자리 잡고 있습니다. 세계보건기구가 노화와 관련된 인지 장애와 치매를 우리 시대의 주요 공중 보건 문제 중 하나로 인정한 것은, 특히 식이를 포함한 생활 방식의 다양한 측면이 평생에 걸쳐 신경 기능과 그에 따른 인지 성능에 어떻게 영향을 미치는지에 대한 보다 포괄적인 이해가 절실히 필요함을 강조합니다.
뇌는 신경 활동에 따라 뇌혈류(CBF)를 정밀한 공간적 및 시간적으로 조절하는 미세한 기전, 즉 신경혈관 결합(NVC)을 갖추고 있습니다. 임상 전 연구와 인간 연구에서 축적된 증거는 NVC 기능 장애가 노화 및 뇌 소혈관 질환(cSVD)과 같은 미세혈관 노화가 가속화된 상태에서 인지 감퇴 및 혈관성 인지 장애(VCI)의 병인에 기여하는 주요 초기 요인임을 보여줍니다. NVC 경로의 어떤 부분에서든 실패는 CBF를 방해하여 뇌 세포에 대한 산소 공급과 에너지 공급의 치명적인 고갈을 초래하고, 장기적으로는 신경 기능 장애와 인지 장애로 이어집니다.
연구자들은 신경성 일산화질소 합성효소(nNOS)에 의해 합성된 일산화질소(NO)가 NVC의 직접적인 매개체이며, 노화와 함께 NO의 생체 이용 가능성이 감소하면 NVC가 손상되고 국소 CBF가 감소한다는 것을 보여주었습니다. nNOS가 뇌에서 혈관 확장을 위한 NO의 원천으로 확인된 직후, nNOS에 독립적으로 질산염의 순차적 환원에 의존하는 NO 생산의 대체 경로, 즉 질산염:아질산염:NO 경로가 밝혀졌습니다.
정상 식이의 일부로 녹색 잎채소에서 섭취된 질산염은 생체 활성화되어 아질산염으로 전환되며, 이 두 화합물은 동물 종에서 혈액/조직의 영구적인 구성 성분으로, CBF에 영향을 미쳐 설치류와 VCI 환자에서 학습과 기억력 향상을 초래합니다. 그러나 아질산염에서 생성된 NO가 기능적으로 신경 활성화와 연결되어 있는지에 대한 중요한 질문이 남아 있습니다. 이는 식이 질산염이 신경 의존적 CBF 증가 및 인지 성능과 연결될 수 있는지 이해하는 데 핵심입니다.
연구자들과 다른 연구자들은 흥분성 자극 시 신경세포에서 아스코르브산이 방출되어 아질산염 환원에 이용 가능해지며, 우리의 예비 데이터는 NO의 생체 이용 가능성과 CBF가 신경 활성화 시 뇌 세포 외 공간에서 아질산염을 NO로 환원함으로써 nNOS와 독립적으로 유지될 수 있다는 것을 지원합니다(미공개 데이터). 이 혁신적인 기전은 아질산염에서 NO 생산을 기능적으로 신경 활성화와 연결시켜 CBF 증가를 유발하고 작동 가능한 NVC를 유지합니다. 또 다른 측면은, 식이와 인지 성능을 연결하는 이 기전이 질산염을 통한 식이 조절로 조정 가능한 조절 요소를 포함한다는 것입니다.
따라서, 이 파일럿 시험에서는 개념 증명 연구를 수행하여, 소혈관 질환으로 인한 VCI 임상 인구에서 식이 질산염 보충 중재의 임상적 영향을 NVC 및 인지 성능의 변화로 측정하여 조사할 것입니다.
연구자들은 기능적 NVC가 질산염이 풍부한 식이를 통해 뇌의 세포 외 공간에서 NO 생체 이용 가능성을 증가시킴으로써 VCI 환자에서 작동 가능하게 유지되며, 이는 차례로 신경 활성화에 대한 적절한 CBF를 지원하여 질병 관련 생리적 및 인지 표지자의 분자 기전과 인지 성능을 조절한다고 가정합니다.
연구 개요
상세 설명
연구 유형
등록 (추정된)
단계
- 해당 없음
연락처 및 위치
연구 연락처
- 이름: Miguel Castelo Branco, MD PhD
- 전화번호: +351 239488510
- 이메일: mcbranco@fmed.uc.pt
연구 장소
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Coimbra, 포르투갈
- 모병
- Institute for Nuclear Sciences Applied to Health (ICNAS), University of Coimbra
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연락하다:
- Miguel Castelo-Branco
- 전화번호: +351 239488510
- 이메일: mcbranco@fmed.uc.pt
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Coimbra, 포르투갈
- 모병
- Unidade de Saúde Local de Coimbra (ULS Coimbra)
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연락하다:
- João Sargento Freitas, MD PhD
- 전화번호: (+351) 239400559
- 이메일: joaosargentofreitas@ulscoimbra.min-saude.pt
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참여기준
자격 기준
공부할 수 있는 나이
- 성인
- 고령자
건강한 자원 봉사자를 받아들입니다
설명
포함 기준:
- 뇌 소혈관 질환의 공식 진단(컴퓨터 단층촬영 또는 자기 공명 영상(MRI)으로 평가한 연령 관련 백질 변화 척도 1~3등급) 및 당뇨병이 있는 뇌 소혈관 질환 고위험 환자;
- 대상자가 능력을 갖추고 서면 동의를 제공할 수 있음;
- 대상자가 포르투갈어로 작성된 정보를 읽고 이해하며 기록할 수 있음.
제외 기준:
- 뇌 소혈관 질환(cSVD) 이외의 혈관 질환;
- 6개월 이내에 발생한 뇌졸중 사건;
- 표준 MRI 금기 사항(예: 심장 박동기, 기타 의료용 임플란트 또는 장치, 강자성 금속 이물질의 존재)으로 인해 MRI 스캔에 부적합함;
- 주사 공포증;
- 식이 폴리페놀 조정에 대한 불능 또는 불내성;
- 현재 흡연자;
- 알코올 남용, 약물 남용 또는 진정제, 최면제, 노이로픽 약물, 콜린성 약물과 같은 인지 평가에 영향을 미치는 약물 사용;
- 협심증에 사용되는 니트로글리세린 또는 질산염 제제, 또는 실데나필(바이아그라)을 포함한 포스포디에스테라제 5형(PDE5) 억제제와 같이 고질산염 식이요법에 금기되거나 상호작용할 수 있는 약물 사용;
- 이전에 치매로 진단된 환자;
- 선천성 정신 지체 및 중증 신경학적 및 정신과적 질환의 존재;
- 문맹 또는 중증 시력 또는 청력 장애로 인해 환자가 인지 평가에 협조하지 못할 수 있음;
- 관련된 우울증 또는 기타 무관한 중증 정신 질환;
- 중증 심장, 폐, 신장 또는 간 기능 부전;
- 지난 3개월 이내에 다른 중재적 임상 연구에 참여했거나 다른 중재적 임상 연구에 참여 중인 환자.
공부 계획
연구는 어떻게 설계됩니까?
디자인 세부사항
- 주 목적: 기초 과학
- 할당: 무작위
- 중재 모델: 크로스오버 할당
- 마스킹: 네 배로
무기와 개입
참가자 그룹 / 팔 |
개입 / 치료 |
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위약 비교기: 질산염 고갈 비트 주스
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140 ml 질산염이 고갈된 비트 주스/일, 이는 2주 동안 질산염이 고갈된 식이(비트) 기간을 구성할 것입니다.
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실험적: 질산염이 풍부한 비트 주스
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140ml 비트 주스/일, 이는 약 0.8g의 질산염에 해당하며, 질산염 다이어트(비트) 기간으로 2주간 진행됩니다.
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연구는 무엇을 측정합니까?
주요 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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기억 검색 인지 과제 (d prime)
기간: 기저선에서 치료 종료 시점(4주차까지) 및 기저선에서 위약 종료 시점(11주차까지).
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14일 동안 식이성 질산염 보충제(표준화된 비트루트 주스)와 위약 조건 간의 기저선 대비 변화 비교.
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기저선에서 치료 종료 시점(4주차까지) 및 기저선에서 위약 종료 시점(11주차까지).
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기억 인코딩 혈중 산소 수준 의존적(BOLD) 신호 진폭
기간: 기저선에서 치료 종료 시점(최대 4주) 및 기저선에서 위약 종료 시점(최대 11주)까지.
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14일 동안 식이성 질산염 보충(표준화된 비트루트 주스)과 위약 조건을 비교하여 기준선 이후의 변화를 비교하는 것.
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기저선에서 치료 종료 시점(최대 4주) 및 기저선에서 위약 종료 시점(최대 11주)까지.
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2차 결과 측정
결과 측정 |
측정값 설명 |
기간 |
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후대상피질 내 아스코르베이트 농도
기간: 기저선에서 치료 종료 시점(최대 4주)까지 및 기저선에서 위약 종료 시점(최대 11주)까지.
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14일 동안 식이성 질산염 보충(표준화된 비트루트 주스) 후 기저선 대비 아스코르빈산 농도 변화를 위약 조건과 비교합니다.
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기저선에서 치료 종료 시점(최대 4주)까지 및 기저선에서 위약 종료 시점(최대 11주)까지.
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건강 관련 삶의 질 EQ-5D-5L 설문지의 시각적 아날로그 척도 점수
기간: 기준선부터 치료 종료 시점(최대 4주차)까지 그리고 기준선부터 위약 종료 시점(최대 11주차)까지.
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14일 동안 표준화된 비트루트 주스 형태의 식이성 질산염 보충제와 위약 조건을 비교하여, EQ-5D-5L 설문지의 시각적 상사 척도 점수(0에서 100까지 범위, 높은 값이 더 나은 건강 관련 삶의 질을 의미함)에서의 기저선 대비 변화를 비교하는 연구입니다.
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기준선부터 치료 종료 시점(최대 4주차)까지 그리고 기준선부터 위약 종료 시점(최대 11주차)까지.
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혈액 내 질산염 농도
기간: 기저선부터 최대 4주차까지의 치료 종료 시점까지 그리고 7주차부터 최대 11주차까지의 위약제 종료 시점까지.
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기저선에서 14일간 식이 질산염 보충(표준화된 비트루트 주스) 후 질산염 농도 변화와 위약 조건을 비교하는 것.
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기저선부터 최대 4주차까지의 치료 종료 시점까지 그리고 7주차부터 최대 11주차까지의 위약제 종료 시점까지.
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후대상피질의 글루타치온 농도
기간: 기저선에서 치료 종료 시점(4주차까지)과 기저선에서 위약 종료 시점(11주차까지).
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14일 동안 표준화된 비트루트 주스를 통한 식이성 질산염 보충 후와 위약 조건에서의 기준선 대비 글루타티온 농도 변화 비교.
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기저선에서 치료 종료 시점(4주차까지)과 기저선에서 위약 종료 시점(11주차까지).
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후대상피질 내 N-아세틸아스파르테이트 농도
기간: 기저선에서 치료 종료 시점(최대 4주차)까지 및 기저선에서 위약 종료 시점(최대 11주차)까지
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14일 동안의 식이 질산염 보충(표준화된 비트루트 주스) 후 기저치에서 n-아세틸아스파르테이트 농도 변화를 위약 조건과 비교.
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기저선에서 치료 종료 시점(최대 4주차)까지 및 기저선에서 위약 종료 시점(최대 11주차)까지
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후대상피질의 글루타메이트 농도
기간: 기저선에서 최대 4주차까지 치료 종료 시점까지 및 기저선에서 최대 11주차까지 위약 종료 시점까지.
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14일 동안 식이 질산염 보충제(표준화된 비트루트 주스) 투여 후 베이스라인 대비 글루타메이트 농도 변화와 위약 조건을 비교한 결과.
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기저선에서 최대 4주차까지 치료 종료 시점까지 및 기저선에서 최대 11주차까지 위약 종료 시점까지.
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후대상피질의 감마-아미노뷰티르산(GABA) 농도
기간: 기저선에서 치료 종료 시점(최대 4주차)까지 및 기저선에서 위약 종료 시점(최대 11주차)까지.
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14일 동안 식이 질산염 보충제(표준화된 비트루트 주스) 투여 후와 위약 조건 간에 기저선에서 감마-아미노부티르산(GABA) 농도 변화 비교.
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기저선에서 치료 종료 시점(최대 4주차)까지 및 기저선에서 위약 종료 시점(최대 11주차)까지.
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후대상피질의 젖산 농도
기간: 기저선에서 치료 종료 시점까지(4주까지) 및 기저선에서 위약 종료 시점까지(11주까지).
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14일 동안의 식이성 질산염 보충(표준화된 비트루트 주스) 후 대 위약 조건에서의 기저선 대비 젖산 농도 변화 비교.
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기저선에서 치료 종료 시점까지(4주까지) 및 기저선에서 위약 종료 시점까지(11주까지).
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후대상피질의 크레아틴 농도
기간: 기저선부터 치료 종료 시점(최대 4주차)까지 및 기저선부터 위약 종료 시점(최대 11주차)까지.
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식이성 질산염 보충(표준화된 비트루트 주스)을 14일간 섭취한 후 크레아틴 농도의 변화를 기준선과 비교한 결과를 위약 조건과 비교합니다.
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기저선부터 치료 종료 시점(최대 4주차)까지 및 기저선부터 위약 종료 시점(최대 11주차)까지.
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혈액 내 아질산염 농도
기간: 기저선부터 치료 종료 시점(최대 4주차)까지, 그리고 7주차부터 위약 종료 시점(최대 11주차)까지.
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14일 동안 식이 질산염 보충(표준화된 비트루트 주스) 후 바닥 상태에서 질산염 농도의 변화를 위약 조건과 비교합니다.
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기저선부터 치료 종료 시점(최대 4주차)까지, 그리고 7주차부터 위약 종료 시점(최대 11주차)까지.
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혈액 내 S-니트로소티올 농도
기간: 기저선부터 치료 종료 시점(최대 4주차)까지 및 7주차부터 위약 종료 시점(최대 11주차)까지.
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14일 동안의 식이 질산염 보충(표준화된 비트루트 주스) 후와 위약 조건을 비교했을 때, 기준선 대비 S-나이트로소티올 농도 변화 비교
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기저선부터 치료 종료 시점(최대 4주차)까지 및 7주차부터 위약 종료 시점(최대 11주차)까지.
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공동 작업자 및 조사자
연구 기록 날짜
연구 주요 날짜
연구 시작 (실제)
기본 완료 (추정된)
연구 완료 (추정된)
연구 등록 날짜
최초 제출
QC 기준을 충족하는 최초 제출
처음 게시됨 (실제)
연구 기록 업데이트
마지막 업데이트 게시됨 (실제)
QC 기준을 충족하는 마지막 업데이트 제출
마지막으로 확인됨
추가 정보
이 연구와 관련된 용어
추가 관련 MeSH 약관
기타 연구 ID 번호
- DietNOBrain01CNC
- 2022.05454.PTDC (기타 보조금/기금 번호: Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT))
개별 참가자 데이터(IPD) 계획
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약물 및 장치 정보, 연구 문서
미국 FDA 규제 의약품 연구
미국 FDA 규제 기기 제품 연구
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