Associaties tussen het microbioom, skeletspierperfusie en fitnessstatus

Hart- en vaatziekten (HVZ) zijn de belangrijkste oorzaak van morbiditeit en mortaliteit in de Verenigde Staten. Stikstofmonoxide (NO) is een gasvormige diatomische vrije radicaal en is essentieel voor een overvloed aan fysiologische functies die betrokken zijn bij de cardiometabolische gezondheid en het risico op hart- en vaatziekten. GEEN biologische beschikbaarheid wordt geassocieerd met een grotere weefselperfusie, mitochondriale functie, glucoseregulatie en een algeheel verlaagd risico op hart- en vaatziekten. De primaire bron van circulerend NO is vasculaire endotheliale stikstofoxidesynthase.

Helaas kan het endotheel worden verstoord/beschadigd via een verscheidenheid aan risicofactoren voor hart- en vaatziekten, zoals hypertensie, roken, hyperlipidemie, diabetes, ontstekingen en hypercholesteremie. Verstoring van het vasculaire endotheel en verlies van biologisch beschikbaar NO is een voorbereidende stap in de progressie van atherosclerose en CVD. Een verminderde biologische beschikbaarheid van NO en vasculaire disfunctie zijn aangetoond bij een verscheidenheid aan klinische aandoeningen, waaronder hartfalen van patiënten en perifeer vaatlijden (PAD).

Onlangs is een exogene benadering voor het verhogen van de biologische beschikbaarheid van NO via orale suppletie van anorganisch nitraat (NO3-) gebruikt om de biologische beschikbaarheid van NO in verschillende gezonde en klinische populaties te vergroten. In het kort wordt anorganisch NO3- ingeslikt, in de bloedsomloop opgenomen en terug in de speekselklieren gesekwestreerd. NO3- wordt vervolgens uitgescheiden in de mondholte, waar bacteriën die nitraatreductase-enzymen bevatten NO3- omzetten in nitriet (NO2-), dat opnieuw wordt ingeslikt en in de bloedsomloop wordt opgenomen. NO2- in het plasma wordt vervolgens via niet-enzymatische reacties gemakkelijk gereduceerd tot NO.

Deze studie heeft tot doel de relatie tussen de overvloed en diversiteit van het orale microbioom en de NO3- naar NO2- naar NO-conversie beter op te helderen bij een verscheidenheid aan proefpersonen, variërend van gezonde proefpersonen tot mensen met risicofactoren voor hart- en vaatziekten en mensen bij wie hart- en vaatziekten zijn vastgesteld. We willen ook de relatie onderzoeken tussen NO3-reductie in het orale microbioom en verminderde skeletspierperfusie en inspanningscapaciteit, aangezien de biologische beschikbaarheid van NO een grote rol speelt in deze fysiologische processen.

De resultaten van deze studie kunnen ons in staat stellen beter te begrijpen hoe nieuwe interventies om het orale microbioom te modificeren de cardiometabolische gezondheid en het fysieke functioneren bij personen met CVD kunnen verbeteren en potentiële nieuwe therapeutische benaderingen kunnen schetsen.

Het primaire doel van dit vooronderzoek is het vergelijken van de overvloed en diversiteit van orale NO3-reducerende bacteriën bij een verscheidenheid aan proefpersonen met een variërende cardiometabolische gezondheidsstatus en hun vermogen om oraal anorganisch nitraat om te zetten in nitriet, gemeten in speeksel en plasma.

Een secundair doel is het vaststellen van associaties tussen de overvloed en diversiteit aan orale NO3-reducerende bacteriën en zowel de perfusie van skeletspierweefsel tijdens inspanning als de inspanningscapaciteit. Een tertiair doel is het bepalen van de stabiliteit van deze relaties in de loop van de tijd na veranderingen in levensstijl (dat wil zeggen lichaamsbeweging, dieet).