Onderzoek naar het effect van anorganische nitraten op de menselijke microvasculaire fysiologie - een pilotstudie. (ENIH-MPS)

Hart- en vaatziekten (CVD) zijn wereldwijd de grootste doodsoorzaak en zijn verantwoordelijk voor meer dan negenentwintig procent van alle sterfgevallen met coronaire hartziekten en beroertes die naar verwachting tegen 2020 wereldwijd de belangrijkste doodsoorzaken zullen worden. Verhoogde mortaliteit vertegenwoordigt slechts één kant van het probleem, aangezien de klinische zorg voor HVZ duur en langdurig is en mogelijk familie en maatschappelijke middelen omleidt naar levensreddende intensieve medische behandelingen. Daarom is het van cruciaal belang om preventieve en therapeutische strategieën te ontwikkelen die de financiële en sociale last van HVZ verminderen.

Veroudering is een belangrijke risicofactor voor chronische ziekten zoals kanker, diabetes, neurodegeneratie en HVZ. De prevalentie en incidentie van chronische veneuze insufficiëntie (CVI) is bijvoorbeeld nauw verbonden met een leeftijdsgebonden disfunctie van de controle van de microcirculatie. Evenzo wordt veroudering geassocieerd met een verhoogd risico op atherosclerose en de vorming van macroscopische laesies in grote slagaders, wat leidt tot obstructie van de bloedstroom en het begin van ischemische gebeurtenissen. De snelle veranderingen in wereldwijde trends in leeftijdsdemografie zijn daarom nauw gecorreleerd met de toenemende last van hart- en vaatziekten.

Hypertensie is een belangrijke risicofactor voor HVZ. Verhoogde bloeddruk (BP) wordt voornamelijk veroorzaakt door verhoogde vasculaire weerstand, voornamelijk als gevolg van verdikking van de arteriële wand, autonome ontregeling en endotheliale disfunctie. Van endotheel afgeleid stikstofmonoxide (NO) is een krachtige vasodilatator die een cruciale rol speelt bij de moment-tot-momentcontrole van de vasculaire tonus . Daarom is het geen verrassing dat een belangrijk aspect van endotheliale disfunctie een verminderde NO-productie is via de L-arginine-afhankelijke enzymatische route. NO vermindert ook de bloedplaatjesaggregatie, verbetert de mitochondriale functie en vermindert de cellulaire vasculaire adhesie. Vandaar dat een vermindering van de biologische beschikbaarheid van NO causaal verband houdt met een toename van BP en atherosclerotisch risico.

Tot voor kort werd aangenomen dat nitraat (NO3-) en nitriet (NO2-) in de voeding beperkte fysiologische voordelen boden, ondanks dat ze endogeen werden geproduceerd als onderdeel van de NO-metabole route. De ontdekking van de entero-speekselcirculatie en niet-enzymatische reductie van NO3- in NO2- en NO vormt een belangrijke alternatieve bron van NO, vooral in omgevingen met een verlaagde pH en zuurstofspanning. De belangrijkste bronnen van NO3- via de voeding zijn groene bladgroenten zoals rucola of spinazie of knolproducten zoals rode biet. De typische nitraatinname van een westers dieet levert tussen de 50-100 mg/NO3-/dag op, terwijl diëten die rijk zijn aan groenten en fruit, zoals de Mediterrane of Japanse diëten, tot 1000 mg/NO3-/dag kunnen opleveren. Toenemend bewijs lijkt het verband te ondersteunen tussen het hoge NO3-gehalte van deze voedingspatronen en beschermende cardiovasculaire effecten.

Aangenomen wordt dat de cardiovasculaire voordelen van NO3- zijn afgeleid van een verbetering van de endotheliale functie die wordt bereikt door een verbeterde biologische beschikbaarheid van NO. Andere mechanismen zijn mogelijk een direct effect van NO2- op calciumkanalen in vasculaire gladde spiercellen (SMVC's) in weerstandsvaten. De omzetting van NO3- in NO2- door de orale micro-omgeving is een sleutelmechanisme van de entero-speeksel-NO3-circulatie en niet-enzymatische synthese van NO. De orale microbiota is kritisch betrokken bij de eerste reductiestap (NO3- in NO2-) en een wijziging van het reducerende vermogen van de orale microbiota (d.w.z. spugen, antiseptisch mondwater) onderbreekt de gunstige effecten van anorganische NO3- op de vasculaire functie. Siervo et al hebben onlangs een verminderde werkzaamheid aangetoond van suppletie met geconcentreerd bietensap bij oudere personen met overgewicht en obesitas. Veroudering lijkt verband te houden met veranderingen in de orale micro-omgeving, evenals een verminderde gevoeligheid van het endotheel en SMVC's voor NO.

Er is echter beperkte kennis over de invloed van het verouderingsproces op factoren die de NO3-conversie beïnvloeden uitgaande van het NO3-reducerende potentieel in de orale omgeving. Daarom zou een beter begrip van de leeftijdsgerelateerde mechanismen die verband houden met endotheliale disfunctie kunnen leiden tot de ontwikkeling van effectieve en gerichte voedingsstrategieën voor de vroege preventie van hypertensie, arteriële stijfheid en hart- en vaatziekten gedurende de hele levensloop.