Het effect van voedingsnitraat op de bloeddruk, insulinegevoeligheid en vaatfunctie bij diabetes type 2

Dubbelblinde, gerandomiseerde, placebo-gecontroleerde studie, met een cross-overontwerp waarin het effect van bietensap (rijk aan nitraat) werd vergeleken met placebo (nitraatarm bietensap) op de bloeddruk, endotheliale functie en insulinegevoeligheid bij proefpersonen met type 2-diabetes. Bij proefpersonen van gezonde leeftijd wordt de bloeddruk gemeten.

Onderzoeksplan: Onderzoeksuitkomstmetingen.

Bloeddruk gemeten met behulp van ambulante bloeddrukmeting (Spacelabs) gedurende 24 uur.

Urine-albumine-uitscheidingssnelheid: in nachtmonsters met behulp van standaard radio-immunoassaytechnieken.

De uitscheiding van nitraat in de urine zal worden gebruikt als maatstaf voor therapietrouw en zal worden gemeten met behulp van een HPLC-assay die onlangs is ontwikkeld in het St. Luke's in het laboratorium van professor Winyard.

Microvasculaire endotheliale functie beoordeeld door iontoforese van een endotheelafhankelijke (acetylcholine, ACh) en -onafhankelijke (natriumnitroprusside, SNP) vasodilatator en monitoring van de perfusierespons met behulp van Laser Doppler Perfusion Imaging intra-individuele variatiecoëfficiënt is 12% voor Ach en 18,7% voor SNP.

Post-occlusieve reactieve hyperemie: een laser Doppler-sonde wordt bevestigd aan het binnenoppervlak van de onderarm of de dorsale zijde van de voet en de bloedstroom wordt gedurende 5 minuten gemeten. Hierna wordt een bloeddrukmanchet snel opgeblazen tot 200 mmHg gedurende 5 minuten om de bloedstroom af te sluiten. Aan het einde van de occlusie van 4 minuten wordt de manchet snel leeggelaten en wordt de bloedstroom gedurende 10 minuten na het loslaten geregistreerd. Deze procedure stimuleert microvaatjes om uit te zetten met als gevolg een toename van de bloedstroom. Analyse omvat gedetailleerd onderzoek naar de vorm van de bloedstroomcurve om deze te categoriseren in een van de 3 opties: normaal; vroege dominante piek en vroege niet-dominante piek.

Optische reflectiespectroscopie (ORS) ORS is een niet-invasieve techniek die rechtstreeks zowel de veranderingen in het bloedvolume als de oxygenatie van de microcirculatie van de huid meet. Zichtbaar licht dat door de huid gaat, wordt gedeeltelijk verzwakt door de concentratie van oxy- en deoxyhemoglobine. Ervan uitgaande dat de verzwakking van licht door verstrooiing constant blijft, kunnen veranderingen in de concentratie van oxy- en deoxyhemoglobine worden berekend uit de gemeten veranderingen in lichtverzwakking bij verschillende golflengten terwijl het door de huid gaat.

Maximale huidhyperemie (MH): Een gebied van het dorsale aspect van de rechtervoet en het ventrale aspect van de onderarm, vrij van zichtbare aderen of huidlaesies, wordt gedurende 30 minuten verwarmd tot een temperatuur van 42°C met een kleine koperen verwarmer van 1 cm in diameter (Moor Instruments, Axminster, Devon, U.K.) en de maximale bloedstroomrespons wordt gemeten met behulp van laser Doppler-technieken (single point of laser Doppler perfusion imager. De gemiddelde intra-individuele variatiecoëfficiënt voor het meten van de maximale bloedstroom is 6,6%, bepaald bij 2 proefpersonen bij 5 verschillende gelegenheden. Met behulp van deze techniek hebben de onderzoekers eerder veranderingen waargenomen in maximale hyperemie van de huid bij diabetes type 2 en bij vrouwen met een voorgeschiedenis van zwangerschapsdiabetes.

Nabij-infraroodspectroscopie (NIRS). NIRS is een niet-invasieve techniek die de verandering in het bloedvolume en de oxygenatie van de microcirculatie in verschillende weefselbedden, waaronder spieren en hersenen, beoordeelt. Het werkt volgens dezelfde principes van ORS, behalve dat het een nabij-infraroodlichtbron gebruikt in plaats van zichtbaar licht. Aangezien nabij-infrarood (760 - 840 nm) een langere golflengte heeft dan zichtbaar licht, wordt het minder verstrooid en heeft het daarom een ​​grotere penetratiediepte waardoor het de oxygenatie in de spieren of hersenen kan beoordelen waar het zal worden gebruikt in relatie tot onze beoordeling van cognitie.

. Aan het einde van de twee behandelingsfasen zal de insulinegevoeligheid worden gemeten met behulp van een hyperinsulinemische isoglykemische klem (een aangepaste versie van de hyperinsulinemische euglycemische klem). Een geprimed infuus met constante snelheid van oplosbare insuline (2,0 mukg per min) wordt gedurende 180 minuten toegediend en een infuus met variabele snelheid van 20% glucose wordt toegediend om isoglykemie te handhaven. Het isoglykemische instelpunt wordt bepaald door het gemiddelde te nemen van twee nuchtere bloedglucosemetingen die worden uitgevoerd op de dag van het vaatonderzoek en voorafgaand aan de klem. De insuline-infusie wordt bereid in 45 ml 0,9% NaCI en 5 ml bloed van de patiënt om adsorptie van insuline aan plastic oppervlakken te voorkomen. Met tussenpozen van 5 minuten worden bloedmonsters van 2 ml afgenomen uit een dorsale handader. Tijdens steady-state wordt M berekend uit de glucose-infusiesnelheid en seruminsulineconcentratie volgens een eenvoudige wiskundige formule.

Door stroming gemedieerde vasodilatatie gebruikt als een maat voor de productie van endotheliaal stikstofmonoxide tot een standaardstimulus (afschuiving). Zoals eerder beschreven en volgens consensusrichtlijnen, is perifeer vasculair endotheelafhankelijk (d.w.z. NO-gemedieerde) vasodilatatie als reactie op onderarm-reactieve hyperemie zal worden bepaald door de diameterverandering van de arteria brachialis te meten met behulp van lineaire array B-mode echografie en geautomatiseerde randdetectiesoftware (MIA, Iowa, VS). Reactieve hyperemie wordt geïnduceerd door occlusie van de bloedstroom naar de bovenarm met behulp van een manchet die gedurende 5 minuten is opgeblazen tot 250 mmHg, gevolgd door snel leeglopen. De bloedstroom tijdens reactieve hyperemie zal worden gemeten met behulp van een Ultrasound Doppler-systeem voor de berekening en analyse van de afschuifsnelheidstimulus. Vasculaire endotheelonafhankelijke vasodilatatie (interne controle) zal worden bepaald door dilatatie van de arteria brachialis tot sublinguale nitroglycerine (0,4 mg). De intra-individuele variatiecoëfficiënt voor door stroming gemedieerde dilatatie is 8,1%.

VO2 max-testen: Er worden statische fietsinspanningstests uitgevoerd om de kinetiek van de zuurstofopname tijdens submaximale inspanning en de maximale zuurstofopname te bepalen met behulp van standaardprocedures. Tijdens de inspanningstests zal nabij-infraroodspectroscopie worden gebruikt om de veranderingen in spieroxy, deoxy en totaal hemoglobine te meten die gepaard gaan met inspanning.

Cognitieve functietesten: met behulp van het E-prime-programma (Psychology Software Tools inc) wordt een reeks cognitieve functietesten van 30 minuten opgesteld. Tijdens de acclimatisatieperiode voert de patiënt deze eenvoudige tests uit op een laptop

Plasmanitriet- en nitraat-onteiwitte monsters zullen worden geanalyseerd op nitriet- en nitraatconcentratie met behulp van een Sievers-stikstofoxide-analysator (Sievers NOA 280i, Analytix Ltd, Durham, VK) en een aanpassing van onze eerdere chemiluminescentietechniek