Utforsking av effekten av uorganiske nitrater på menneskets mikrovaskulær fysiologi - en pilotstudie. (ENIH-MPS)

Hjerte- og karsykdom (CVD) er den største årsaken til global dødelighet og står for over tjueni prosent av alle dødsfall med koronar hjertesykdom og hjerneslag som anslås å bli den globale ledende dødsårsaken innen 2020. Økt dødelighet representerer bare én side av problemet siden den kliniske behandlingen av CVD er kostbar og langvarig og potensielt avleder familie- og samfunnsressurser mot livreddende intensiv medisinsk behandling. Derfor er det avgjørende å utvikle forebyggende og terapeutiske strategier som vil redusere den økonomiske og sosiale byrden av CVD.

Aldring er en viktig risikofaktor for kroniske sykdommer som kreft, diabetes nevrodegenerasjon og CVD. For eksempel er prevalensen og forekomsten av kronisk venøs insuffisiens (CVI) nært knyttet til en aldersrelatert dysfunksjon av mikrosirkulasjonskontroll. På samme måte er aldring assosiert med økt risiko for aterosklerose og dannelse av makroskopiske lesjoner i store arterier som fører til blokkering av blodstrømmen og utbrudd av iskemiske hendelser. De raske endringene i verdensomspennende trender for aldersdemografi er derfor nært korrelert med den økende byrden av CVD.

Hypertensjon er en viktig risikofaktor for CVD. Økt blodtrykk (BP) er først og fremst forårsaket av økt vaskulær motstand, hovedsakelig på grunn av arteriell veggfortykkelse, autonom dysregulering og endoteldysfunksjon. Endotel-avledet nitrogenoksid (NO) er en potent vasodilator som spiller en sentral rolle i den øyeblikkelige kontrollen av vaskulær tonus. Derfor er det ingen overraskelse at et nøkkelaspekt ved endoteldysfunksjon er en redusert NO-produksjon via den L-argininavhengige enzymatiske banen. NO reduserer også blodplateaggregering, forbedrer mitokondriell funksjon og reduserer cellulær vaskulær adhesjon. Derfor er en reduksjon i NO-biotilgjengelighet kausalt relatert til en økning i BP og aterosklerotisk risiko.

Inntil nylig ble det antatt at diettnitrat (NO3-) og nitritt (NO2-) ga begrensede fysiologiske fordeler, til tross for at de ble produsert endogent som en del av NO-metabolismen. Oppdagelsen av entero-spyttsirkulasjonen og ikke-enzymatisk reduksjon av NO3- til NO2- og NO gir en viktig alternativ kilde til NO, spesielt i miljøer med redusert pH og oksygenspenning. De viktigste kildene til diett NO3- er grønne bladgrønnsaker som rakett eller spinat eller knollholdige produkter som rødbeter. Det typiske nitratinntaket til en vestlig diett gir mellom 50-100 mg/NO3-/dag, mens dietter rike på frukt og grønnsaker som middelhavs- eller japanske dietter kan gi opptil 1000 mg/NO3-/dag. Økende bevis ser ut til å støtte sammenhengen mellom det høye NO3-innholdet i disse kostholdsmønstrene med beskyttende kardiovaskulære effekter.

De kardiovaskulære fordelene med NO3- antas å være avledet av en forbedring av endotelfunksjonen oppnådd ved forbedret NO-biotilgjengelighet. Andre mekanismer kan inkludere en direkte effekt av NO2- på kalsiumkanaler i vaskulære glatte muskelceller (SMVC) i motstandskar. Omdannelsen av NO3- til NO2- i det orale mikromiljøet er en nøkkelmekanisme for den entero-spytt NO3-sirkulasjonen og ikke-enzymatisk syntese av NO. Den orale mikrobiotaen er kritisk involvert i det første reduserende trinnet (NO3- til NO2-) og en endring av den reduserende kapasiteten til den orale mikrobiotaen (dvs. spytting, antiseptisk munnvann) avbryter de gunstige effektene av uorganisk NO3- på vaskulær funksjon. Siervo et al har nylig vist en redusert effekt av konsentrert rødbetjuicetilskudd hos eldre overvektige og overvektige personer. Aldring ser ut til å være knyttet til endringer i det orale mikromiljøet, så vel som en redusert respons av endotelet og SMVC-er for NO.

Det er imidlertid begrenset kunnskap om påvirkningen av aldringsprosessen på faktorer som påvirker NO3-omdannelsen med utgangspunkt i det NO3-reduserende potensialet i det orale miljøet. Derfor kan en bedre forståelse av de aldersrelaterte mekanismene knyttet til endoteldysfunksjon føre til utvikling av effektive og målrettede kostholdsstrategier for tidlig forebygging av hypertensjon, arteriell stivhet og CVD gjennom hele livsløpet.