Effect van orale L-arginine 3,32 g per dag op oxidatieve stress die de bètacelfunctie en insulineresistentie beïnvloedt. (L-BIOARG)

Recente onderzoeken hebben gunstige effecten aangetoond van het gebruik van L-arginine-suppletie als voedingsbehandeling bij diabetes en prediabetes, met gedocumenteerde gunstige effecten op de β-celfunctie en insulinegevoeligheid.

Een gerandomiseerd klinisch onderzoek met langdurige follow-up toonde ook een verminderde cumulatieve incidentie van type 2-diabetes aan bij proefpersonen met een hoog risico om de ziekte te ontwikkelen. Hetzelfde onderzoek rapporteerde een significante verlaging van de AOPP-waarden na 18 maanden in de L-arginine-arm vergeleken met placebo en dit effect bleef gehandhaafd gedurende de 108 maanden follow-up. De AOPP-niveaus daalden inderdaad met 26,1% na 18 maanden en bleven lager tijdens de post-interventieperiode in de L-argininegroep.

In dit onderzoek werden de AOPP-waarden echter eerst geëvalueerd bij aanvang van de behandeling en pas 18 maanden na aanvang van de behandeling. Daarom zijn er tot op heden momenteel geen gegevens beschikbaar over de effecten van een kortdurende behandeling op de AOPP-niveaus. Bovendien suggereren gegevens in vivo bij ratten een snelle verbetering van de antioxidantafweer en van de totale antioxidatieve capaciteit in plasma en lever na een behandelingsperiode van 14 dagen met L-arginine.

Geavanceerde oxidatie-eiwitproducten worden gevormd tijdens oxidatieve stress door myeloperoxidase-actie in geactiveerde neutrofielen door de productie van gechloreerde oxidanten. De moleculaire structuur van AOPP is vergelijkbaar met geavanceerde glycatie-eindproducten (AGE's), omdat ze vergelijkbare biologische activiteiten hebben. Juist, AOPP's oefenen inductie uit van pro-inflammatoire cytokines en adhesiemoleculen, waardoor ontstekingsroutes geactiveerd blijven en de pro-oxidantstatus wordt bevorderd. Bovendien benadrukten veel rapporten een strikte correlatie tussen AOPP's en het glucosemetabolisme, wat erop wijst dat het een vroege marker is van diabetes mellitus en metabool syndroom. De prooxidant-antioxidant index (PAI) is voorgesteld als mogelijke marker van MetS. Het wordt uitgedrukt als de verhouding tussen de AOPP-niveaus en de totale radicalenvangende antioxidantcapaciteit (TRAP), een surrogaat voor de totale antioxidantafweer in het plasma. Een interessant onderzoek van Venturini et al. bewees de relatie tussen AOPP's en MetS en benadrukte ook dat PAI progressief toenam (P <0,05) afhankelijk van het aantal MetS-componenten, terwijl AOPP's en de totale radicaalvangende antioxidantparameter toenamen (P <0,05) wanneer 5 componenten werden vergeleken met 3 en 4 componenten.

Van lipidenperoxidatieproducten zoals malondialdehyde (MDA) en 4-hydroxynonenal (HNE) is gemeld dat ze sterk gerelateerd zijn aan ontstekingen en MetS. Deze moleculen worden beschouwd als belangrijke biomarkers van oxidatieve stress vanwege de hoge gevoeligheid van celmembranen die rijk zijn aan meervoudig onverzadigde vetzuren voor lipideperoxidatie bij blootstelling aan ROS of andere vrije radicalen. Verschillende onderzoeken hebben een positieve correlatie beschreven tussen obesitas, IR, MetS, glykemische controle en MDA- en HNE-niveaus.

Wat betreft de antioxiderende enzymen blijkt uit een onderzoek van Lang et al. bij ratten gevoed met L-arginine gedurende 14 dagen vertoonde een significante stimulatie van de GSH-synthese-enzymen, CAT-, SOD- en GPx-activiteit en mRNA-expressie, waardoor de totale antioxidatieve capaciteit in plasma (T-AOC of TRAP) en in de lever werd verhoogd, wat er sterk op wijst dat L-arginine - Orale toediening van arginine kan de antioxidantafweer verbeteren.

Om deze studie uit te voeren kozen de onderzoekers voor een dosering van L-arginine van 3,32 g/dag, gebaseerd op bewijs dat deze dosering geassocieerd was met een verbetering van de ontstekingsreactie en een gunstige modulering van oxidatieve stress ten gunste van een antioxiderende toestand.