Assosiasjoner mellom mikrobiomet, skjelettmuskelperfusjon og fitnessstatus

Kardiovaskulær sykdom (CVD) er den ledende årsaken til sykelighet og dødelighet i USA. Nitrogenoksid (NO) er et gassformet diatomisk friradikal og er essensielt for en mengde fysiologiske funksjoner involvert i kardiometabolsk helse og CVD-risiko. INGEN biotilgjengelighet er assosiert med større vevsperfusjon, mitokondriell funksjon, glukoseregulering og generell redusert CVD-risiko. Den primære kilden til sirkulerende NO er ​​vaskulær endotel nitrogenoksidsyntase.

Dessverre kan endotelet bli forstyrret/skadet via en rekke CVD-risikofaktorer som hypertensjon, røyking, hyperlipidemi, diabetes, betennelse og hyperkolesteremi. Forstyrrelse av det vaskulære endotelet og tap av biotilgjengelig NO er ​​et foreløpig trinn i progresjonen av aterosklerose og CVD. Redusert NO-biotilgjengelighet og vaskulær dysfunksjon er vist i en rekke kliniske tilstander, inkludert hjertesvikt og perifer arteriesykdom (PAD).

Nylig har en eksogen tilnærming til å øke NO-biotilgjengeligheten via oral tilskudd av uorganisk nitrat (NO3-) blitt brukt for å øke NO-biotilgjengeligheten i ulike friske og kliniske populasjoner. Kort sagt, uorganisk NO3- svelges, absorberes i sirkulasjonen og sekvestreres tilbake i spyttkjertlene. NO3- skilles deretter ut i munnhulen, hvor bakterier som inneholder nitratreduktase-enzymer omdanner NO3- til nitritt (NO2-), som igjen svelges og absorberes i sirkulasjonen. NO2- i plasma reduseres da lett til NO via ikke-enzymatiske reaksjoner.

Denne studien tar sikte på å bedre belyse forholdet mellom den orale mikrobiom-overfloden og mangfoldet og NO3- til NO2- til NO-konvertering på tvers av en rekke forsøkspersoner, fra friske personer til de med risikofaktorer for CVD og personer med diagnostisert CVD. Vi tar også sikte på å undersøke forholdet mellom oral mikrobiom NO3-reduksjon og nedsatt skjelettmuskelperfusjon og treningskapasitet da NO biotilgjengelighet spiller en stor rolle i disse fysiologiske prosessene.

Resultatene av denne studien kan tillate oss å bedre forstå hvordan nye intervensjoner for å modifisere det orale mikrobiomet kan forbedre kardiometabolsk helse og fysisk funksjon hos individer med CVD og skissere potensielle nye terapeutiske tilnærminger.

Hovedmålet med denne foreløpige studien er å sammenligne mengden og mangfoldet av orale NO3-reduserende bakterier i en rekke individer med varierende kardiometabolsk helsestatus og deres evne til å omdanne oralt uorganisk nitrat til nitritt målt i spytt og plasma.

Et sekundært mål er å bestemme assosiasjoner mellom overflod og mangfold av orale NO3-reduserende bakterier og perfusjon av både skjelettmuskelvev under trening og treningskapasitet. Et tertiært mål er å bestemme stabiliteten til disse forholdene over tid etter livsstilsendringer (dvs. trening, kosthold).