Effecten van orale antioxidantcocktail bij patiënten met hart- en vaatziekten

Hart- en vaatziekten (HVZ) is een van de belangrijkste doodsoorzaken in de Verenigde Staten. HVZ wordt toegeschreven aan een combinatie van belangrijke risicofactoren, waaronder hypertensie, dyslipidemie, obesitas, slechte voeding, weinig lichamelijke activiteit en disfunctie van vasculaire endotheelcellen.

De vasculaire endotheelcellen (VEC's) hebben significante controle over vasculaire homeostatische regulatie. In het geval van mechanische en chemische prikkels kunnen VEC's vasoactieve stoffen afgeven om de vasculaire tonus, celadhesie en proliferatie van vasculaire gladde spiercellen (VSMC) te reguleren. Wanneer het endotheel beschadigd is en disfunctioneel wordt, vinden er atherosclerotische veranderingen plaats die kunnen bijdragen aan de ontwikkeling van HVZ en atherosclerose.

Endotheliale disfunctie wordt gedeeltelijk toegeschreven aan hoge niveaus van reactieve zuurstofspecies (ROS) die significante oxidatieve stress (OS) veroorzaken. OS wordt gedefinieerd als een onbalans tussen de snelheid van ROS-productie en de snelheid van ROS-klaring door het antioxidantafweersysteem, waarbij onvoldoende klaring leidt tot oxidatieve schade aan het vaatstelsel. Van hoge niveaus van OS is aangetoond dat ze het vasculaire endotheel negatief beïnvloeden door VSMC-proliferatie en ontsteking te verhogen, wat kan resulteren in vasculaire remodellering. Verhoogde OS verzwakt ook de biologische beschikbaarheid van stikstofmonoxide, een krachtige vasodilatator, en kan de structurele en functionele veranderingen van het vasculaire endotheel die geassocieerd zijn met de ontwikkeling van HVZ verder verergeren.

Wanneer het vasculaire endotheel disfunctioneel wordt (gedeeltelijk als gevolg van OS), worden de bloedstroom en vasculaire tonusregulatie verstoord, wat vervolgens een negatief effect heeft op het O2-transport. Zonder een goede doorbloeding en O2-transport wordt de inspanningscapaciteit verzwakt. Dit is een grote zorg voor CVD-patiënten, omdat lichaamsbeweging een effectieve niet-farmacologische therapeutische behandeling is voor veel van de CVD-risicofactoren, waaronder obesitas, dyslipidemie, hypertensie en metabool syndroom. Daarom zou verbetering van het antioxiderende afweersysteem een ​​hoge OS kunnen verlichten en de vaatverwijdende capaciteit van bloedvaten, de bloedstroom en het O2-transport kunnen verbeteren, en bij uitbreiding de inspanningscapaciteit kunnen vergroten. Dit zou lichaamsbeweging een meer levensvatbare behandelingsoptie maken voor CVD-patiënten.

Het antioxidantafweersysteem bevat tal van enzymatische en niet-enzymatische antioxidanten, waaronder catalase, superoxidedismutase, glutathionperoxidase, vitamine A, E en C, samen met glutathion, ubiquinon en flavanoïden. Het is gebleken dat het antioxiderende afweersysteem verzwakt is bij HVZ-patiënten, vooral bij patiënten met perifere arteriële ziekte. Naarmate de ROS-productie echter toeneemt, kan dit antioxidantafweersysteem worden overweldigd, wat leidt tot OS en schade aan de weefsels. De antioxidantcapaciteit kan worden verbeterd door suppletie om een ​​betere OS-klaring in het lichaam te bewerkstelligen, wat vervolgens kan resulteren in een betere doorbloeding en O2-afgifte aan de spieren en andere organen in het lichaam.

Eerder onderzoek heeft aangetoond dat de bloedstroom toeneemt na inname van antioxidanten. De doorbloeding van de benen nam significant toe bij patiënten met chronische obstructieve longziekte (COPD) tijdens knie-extensieoefeningen in watt (W) in vergelijking met gezonde controles van dezelfde leeftijd (3W: 1.798 ± 128 vs. 1.604 ± 100 ml/min, 6W: 1.992 ± 120 vs. 1.832 ± 109 ml/min, 9W: 2.187 ± 136 vs. 2.035 ± 114 ml/min, P < 0,05, antioxidantsupplement vs. controle, respectievelijk) na acute antioxidantsuppletie (~2 uur voorafgaand). Bij patiënten met openkamerhoekglaucoom verhoogde suppletie met antioxidanten gedurende één maand significant de biomarkers van de oculaire bloedstroom in het netvlies en de retrobulbaire vasculaire bedden, waarbij de pieksystolische snelheid toenam met 7,3% (P=0,013) en de einddiastolische snelheid toenam met 11% ( P=0,014). Er is ook aangetoond dat de cerebrale doorbloeding toeneemt na 12 weken suppletie met antioxidanten. Over het algemeen is aangetoond dat het gebruik van de inname van antioxidanten, acuut en chronisch, de bloedtoevoer naar verschillende gebieden in het vaatstelsel verbetert.

Eerder onderzoek geeft ook aan dat de toename van de bloedstroom een ​​indicatie is van een grotere O2-toevoer naar het gemeten gebied. Tijdens knie-extensieoefeningen bij COPD-patiënten nam het O2-verbruik in de benen significant toe in vergelijking met controles van dezelfde leeftijd na acute inname van antioxidanten (3W: 210±15 vs. 173 ± 12 ml O2/min, 6W: 237±15 vs. 217±14 ml O2/min, 9W: respectievelijk 260 ± 18 ml vs. 244 ± 16 ml O2/min, P < 0,05, antioxidantsupplement vs. controle). Na 12 weken gebruik van antioxidanten nam het zuurstofverbruik in de rechter prefrontale cortex toe en was sterk geassocieerd met de toename van de cerebrale bloedstroom (SO2, van 68,21 ± 1,65% naar 66,58 ± 1,58%, P=0,001, pre vs. post, respectievelijk).

Farmacologische interventies zijn vaak gericht op het beheersen van cholesterol en bloeddruk; OS-reductie en vasculaire endotheliale functie zijn echter geen gebruikelijke therapeutische doelen. Eerder onderzoek heeft zich gericht op het gebruik van antioxidanten bij HVZ-patiënten, maar het heeft zich gericht op de inname van een enkele antioxidant (bijv. vitamine E, beta-caroteen, ascorbinezuur) en geen combinatie van antioxidanten. Het gebruik van een combinatie van antioxidanten en hun effecten op de bloedstroom en het zuurstoftransport bij hart- en vaatziekten zijn tot nu toe onduidelijk. Het doel van deze voorgestelde studie is om de effecten te onderzoeken van acute toediening van een orale antioxidantcocktail (die vitamine C, E en a-liponzuur E bevat) op oxidatieve stress, vasculaire endotheliale functie, autonome functie, bloedstroom en zuurstofafgifte. tijdens een looptest. Er wordt verondersteld dat orale toediening van een cocktail van antioxidanten oxidatieve stressmarkers zal verminderen en zowel de vasculaire endotheliale functie als de bloedstroom zal verhogen, waardoor de zuurstoftoevoer naar de spieren toeneemt en het loopvermogen verbetert. Deze lopende gegevens van acute toediening van antioxidanten zullen inzicht geven in het langdurig gebruik van antioxidanten bij HVZ-patiënten en de effecten ervan op oxidatieve stress, bloedstroom en de integratie van O2-transport en -gebruik in het lichaam.