Wpływ azotanów na perfuzję wątroby i kontrolę cukru (DiMPLe)

Racjonalne uzasadnienie:

Diety śródziemnomorskie oraz diety bogate w zielone warzywa liściaste chronią przed ryzykiem zachorowania na cukrzycę typu 2 oraz szereg chorób układu krążenia. Te diety są bogate w azotany. Liczne badania wykazały, że azotany z diety mogą mieć szeroki wachlarz korzystnych efektów. Obejmują one rozluźnienie naczyń krwionośnych i poprawę ich funkcji. Wykazano, że po posiłku z dodatkiem azotanów przepływ krwi do żołądka wzrasta bardziej niż można by się spodziewać, gdyby ten sam posiłek był podawany bez azotanów. Dzieje się tak dlatego, że kiedy jemy azotany, organizm koncentruje je i przetwarza w układzie pokarmowym. Przechodząc przez nie, przekształca się w azotyny i tlenek azotu, które powodują rozluźnienie naczyń krwionośnych. Azotyn i tlenek azotu również wydają się chronić przed infekcją pochodzącą ze źródeł żywności, takich jak E. coli.

Nie wiemy jednak, czy ten azotyn i tlenek azotu mają jakikolwiek wpływ na jelito cienkie i wątrobę. Część azotynów dociera do jelita cienkiego i może mieć tam taki sam wpływ na przepływ krwi, jak w żołądku. Może to być bardzo ważne, ponieważ jelito cienkie uwalnia hormony zwane inkretynami, które, jak wiemy, odgrywają bardzo ważną rolę w kontrolowaniu poziomu cukru we krwi za każdym razem, gdy jemy. Te hormony inkretynowe regulują uwalnianie insuliny i wrażliwość organizmu na insulinę. Kiedy jemy krew zawierająca substancje, które wchłonęliśmy z jelit, takie jak cukry i tłuszcze, trafia do wątroby w celu przetworzenia. Następnie krew opuszcza wątrobę i dostaje się do krążenia. Oznacza to, że dopływ krwi do wątroby będzie miał znacznie wyższe stężenia azotynów niż krew krążąca w pozostałej części ciała. Wysokie stężenie azotynów wydaje się powodować otwieranie naczyń krwionośnych. Oznacza to, że więcej naczyń krwionośnych w wątrobie powinno zostać otwartych po posiłku bogatym w azotany. Wydaje się prawdopodobne, że pomoże to wątrobie skuteczniej kontrolować poziom cukru we krwi.

Cel: Sprawdzenie, czy suplementacja azotanami nieorganicznymi występującymi w burakach lub zielonych warzywach liściastych zwiększa perfuzję mikrokrążenia w wątrobie i zwiększa wydzielanie inkretyn.

Plan badań:

Zrekrutujemy po 16 osób do każdej z trzech grup (młodzi dorośli, osoby starsze i osoby z cukrzycą typu 2). Uczestnicy będą rekrutowani z bazy danych ochotników, którzy wyrazili zgodę na kontakt w celu badań naukowych prowadzonych przez NIHR Exeter Clinical Research Facility. Jest to podwójnie ślepe, kontrolowane placebo badanie krzyżowe (sok z buraków bogaty w azotany vs placebo, sok z buraków zubożony w azotany). Aby ukończyć to badanie, uczestnicy będą potrzebować trzech wizyt.

Wizyta 1. Badanie przesiewowe i zgoda. Eksperymentator wyjaśni uczestnikowi, co badanie ma przetestować. Jeśli uczestnik ma całkowitą jasność co do badania i rozumie, na co się zgadza, podpisze formularz zgody. Ponadto standardowa historia medyczna i badanie kliniczne zostaną przeprowadzone przez pielęgniarkę badawczą i/lub Anthony'ego Shepherda. Próbka krwi żylnej zostanie pobrana przy użyciu standardowych procedur aseptycznych. Po wyrażeniu zgody uczestnikom zostanie nadany numer badania. Numery badań zostaną wcześniej przypisane (przez statystyka badawczego) do kolejności randomizacji, aby najpierw rozpocząć badanie z sokiem z buraków lub placebo.

Wizyta 2. Wizyta 2 będzie wymagała od uczestnika poszczenia przez całą noc od 22:00. Od tego czasu wpuszczana będzie tylko woda. Następnego ranka uczestnicy przybędą do laboratorium w pełni nawodnieni i wypoczęci około godziny 7:30. Ta wizyta zajmie ~ 5 godzin i będzie wymagać 4 skanów MRI. Uczestnicy będą mieli pierwszy rezonans magnetyczny po krótkim okresie aklimatyzacji. Następnie uczestnicy otrzymają skoncentrowany napój azotanowy 140 ml lub placebo ze standardowym śniadaniem (2 kromki tostów z masłem). Wymagane będą trzy kolejne skany MRI (jeden na godzinę przez trzy godziny). Próbki krwi żylnej pobrane z kaniuli zostaną pobrane w celu oceny poziomu glukozy, insuliny, inkretyn i azotanów/azotynów przed każdym skanem. Wizyta 3. Wizyta 3 odbędzie się po minimalnym okresie wymywania wynoszącym 7 dni od Wizyty 2. Wizyta 3 będzie miała identyczny charakter jak wizyta 2; będzie jednak z odwrotnym suplementem (bogatym w azotany lub sokiem z buraków placebo).

Uderzenie:

Azotan w diecie wydaje się oferować prosty, tani sposób na modyfikację ryzyka sercowo-naczyniowego. To badanie pogłębi nasze zrozumienie roli szlaku azotanów/azotynów/tlenku azotu w normalnej fizjologii. Zrozumienie, jaki wpływ mają nieorganiczne azotany z diety na perfuzję wątrobową i inne szlaki zaangażowane w homeostazę glukozy, może prowadzić do szeregu prostych, tanich strategii terapeutycznych zapobiegających i leczących cukrzycę typu 2.