Effekter av nitrat på leverperfusjon og sukkerkontroll (DiMPLe)

Begrunnelse:

Dietter i middelhavsstil og dietter rike på grønne bladgrønnsaker beskytter mot risikoen for å utvikle diabetes type 2 og et bredt spekter av hjerte- og karsykdommer. Disse diettene er rike på nitrat. Tallrike studier har vist at nitrat fra kosten kan ha en lang rekke gunstige effekter. Disse inkluderer avslappende blodårer og forbedring av deres funksjon. Det har vist seg at etter et måltid med tilsatt nitrat, øker blodtilførselen til magesekken mer enn forventet dersom det samme måltidet gis uten nitrat. Dette er fordi når vi spiser nitrat, konsentrerer kroppen det og resirkulerer det gjennom fordøyelsessystemet. Når den sykler gjennom, omdannes den til nitritt og nitrogenoksid som får blodårene til å slappe av. Nitrittet og nitrogenoksidet ser også ut til å beskytte mot infeksjon fra matkilder som E.coli.

Det vi ikke vet er om dette nitrittet og nitrogenoksidet har noen effekt på tynntarmen og leveren. Noe nitritt når tynntarmen og kan ha samme effekt på blodstrømmen der som i magen. Dette kan være svært viktig fordi tynntarmen frigjør hormoner kalt inkretiner som vi nå vet spiller en svært viktig rolle i å kontrollere blodsukkeret hver gang vi spiser. Disse inkretinhormonene regulerer insulinfrigjøringen og kroppens følsomhet for insulin. Når vi spiser blod som inneholder stoffene vi har absorbert fra tarmen, som sukker og fett, går det til leveren for bearbeiding. Blodet forlater deretter leveren og går inn i sirkulasjonen. Dette betyr at blodtilførselen til leveren vil ha mye høyere konsentrasjoner av nitritt enn blodet som sirkulerer i resten av kroppen. Høye konsentrasjoner av nitritt ser ut til å få blodårene til å åpne seg. Dette betyr at flere blodårer i leveren bør åpnes etter et nitratrikt måltid. Det virker sannsynlig at dette vil hjelpe leveren til å kontrollere blodsukkeret mer effektivt.

Formål Å finne ut om tilskudd av uorganisk nitrat som finnes i rødbeter eller grønne bladgrønnsaker øker lever (lever) mikrovaskulær perfusjon og øker inkretinsekresjon.

Plan for undersøkelser:

Vi vil rekruttere 16 individer for hver av de tre gruppene (unge voksne, eldre voksne og individer med type 2 diabetes). Deltakerne vil bli rekruttert fra en database med frivillige som har samtykket til å bli kontaktet for forskningsstudier som holdes av NIHR Exeter Clinical Research Facility. Dette er en dobbeltblind, placebokontrollert crossover-designstudie (nitratrik rødbetejuice vs placebo, nitratfattig rødbetejuice). Tre besøk vil være nødvendig for deltakerne for å fullføre denne studien.

Besøk 1. Screening og samtykke. Eksperimentatoren vil forklare deltakeren hva studien er designet for å teste. Hvis deltakeren er helt tydelig på studien og forstår hva de samtykker til, vil de signere et samtykkeskjema. I tillegg vil en standard medisinsk historie og klinisk undersøkelse bli utført av en forskningssykepleier og eller Anthony Shepherd. En venøs blodprøve vil bli tatt ved bruk av standard aseptiske prosedyrer. Etter samtykke vil deltakerne bli tildelt et studienummer. Studienummer vil tidligere bli tildelt (av en forskningsstatistiker) til en randomiseringsordre for å starte enten rødbetjuice eller placebo-arm av studien først.

Besøk 2. Besøk 2 krever at deltakeren faster over natten fra kl. 22.00. Kun vann vil være tillatt fra dette tidspunktet. Neste morgen vil deltakerne ankomme laboratoriet i en fullstendig hydrert og uthvilt tilstand kl. 07.30. Dette besøket vil ta ~ 5 timer og vil kreve 4 MR-skanninger. Deltakerne vil ha den første MR-undersøkelsen etter en kort akklimatiseringsperiode. Deltakerne vil da få en konsentrert 140 ml nitratdrikk eller placebo med en standardisert frokost (2 skiver toast med smør). Tre påfølgende MR-skanninger vil være nødvendig (én per time i tre timer). Venøse blodprøver tatt fra kanyler vil bli tatt prøver for å vurdere glukose, insulin, inkretiner og nitrat/nitritt før hver skanning. Besøk 3. Besøk 3 vil finne sted etter en minimum utvaskingsperiode på 7 dager fra besøk 2. Besøk 3 vil være identisk med besøk 2; det vil imidlertid være med det motsatte tilskuddet (enten nitratrik eller placebo rødbetejuice).

Innvirkning:

Diettnitrat ser ut til å tilby en enkel, rimelig måte å modifisere kardiovaskulær risiko. Denne studien vil utdype vår forståelse av rollen til nitrat/nitritt/nitrogenoksid banen i normal fysiologi. Ved å forstå hvilken effekt uorganisk nitrat fra dietten har på hepatisk perfusjon og andre veier involvert i glukosehomeostase, kan dette føre til en rekke enkle, rimelige terapeutiske strategier for å forebygge og behandle type 2 diabetes.