Ocena manipulacji mikroflorą jelitową w celu leczenia opornego nadciśnienia (VALORIS)

Przewód pokarmowy rozpoczyna kolonizację wkrótce po urodzeniu. W ciągu pierwszych dwóch lat życia mikroflora jest niestabilna i mniej zróżnicowana niż w wieku dorosłym, kiedy jej złożoność i różnorodność ulegają modyfikacji. W jelitach znajduje się ponad 100 bilionów mikroorganizmów, głównie jako gromady, Bacteroidetes i Firmicutes. Mikroorganizmy te pomagają w różnych funkcjach, a ich równowaga ma ogromne znaczenie w kontrolowaniu chorób i zaburzeń metabolicznych. Brak homeostazy mikroflory jelitowej skutkuje dysbiozą jelitową, objawiającą się zaburzeniem równowagi stężeń Firmicutes i Bacteroidetes, ale także obecnością innych typów. Nadciśnienie tętnicze (NT) charakteryzuje się ciśnieniem krwi (BP) ≥ 140/90 mmHg NT może objawiać się przewlekłym lub ostrym wzrostem BP. Wśród sytuacji przewlekłego podwyższonego BP wyróżnia się nadciśnienie oporne (RH), definiowane jako BP ≥ 140/90 mmHg, nawet przy stosowaniu trzech lub więcej leków hipotensyjnych w odpowiednich dawkach, najlepiej z diuretykiem. Niektóre szczepy drobnoustrojów jelitowych mogą odgrywać rolę patogenną lub ochronną w rozwoju nadciśnienia tętniczego. W nadciśnieniu obserwowano zmiany mikroflory jelitowej ze znacznym spadkiem bogactwa, różnorodności i jednorodności drobnoustrojów, oprócz zwiększonego stosunku Firmicutes/Bacteroidetes, charakteryzującego dysbiozę jelitową. Zmianom tym towarzyszył spadek liczby bakterii produkujących octany i maślany.

Zatem jeden z mechanizmów, dzięki którym mikroflora jelitowa może zakłócać kontrolę BP, jest związany z wytwarzaniem metabolitów wytwarzanych przez fermentację włókien, takich jak skrobia oporna, znanych jako krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe (SCFA). Metabolity te mają właściwości rozszerzające naczynia krwionośne (octan, maślan i propionian), co może wpływać na napięcie naczyń. Octan i propionian są w stanie obniżyć poziom BP w modelach zwierzęcych, a niezależne modele nadciśnienia (szczury SHR i Ang II) mają mniej bakterii wytwarzających SCFA niż kontrole z normotensją. Maślan SCFA, bakteryjny produkt metaboliczny, jest wytwarzany z włókien pokarmowych przez bakterie znajdujące się w świetle jelita i ma wiele korzystnych właściwości dla gospodarza. Badania na modelach zwierzęcych pokazują, że dieta bogata w błonnik i suplementację octanem koryguje dysbiozę jelitową, zwiększa liczebność bakterii wytwarzających octan/maślan i wiąże się z niższym BP w modelu zwierzęcym nadciśnienia.

Szczury z nadciśnieniem samoistnym skłonne do udaru (SHR ze skłonnością do udaru) wykazują dysbiozę jelitową, a przeszczep mikroflory kałowej tych szczurów szczurom Wistar-Kyoto z normotensją zwiększa BP u szczurów z normotensją. Z drugiej strony dobrze znany jest ścisły związek między stanem zapalnym a przewlekłym nadciśnieniem. Kontrola stanu zapalnego przez współczulny układ nerwowy odgrywa kluczową rolę w nadciśnieniu tętniczym. Dlatego jelito otrzymuje znaczące unerwienie współczulne, jest gęsto zaludnione zróżnicowanym ekosystemem drobnoustrojów i zawiera komórki odpornościowe, które mają ogromny wpływ na ogólną homeostazę zapalną. Wpływ ten można wykazać u myszy wolnych od zarazków poddanych modelowi nadciśnienia z infuzją Ang II. Wykazały złagodzone objawy zapalne (mniejsza adhezja leukocytów naczyniowych, mniejszy naciek neutrofili i monocytów w ścianie tętnicy), a także mniejszą dysfunkcję śródbłonka i zwiększone osłabienie BP w odpowiedzi na Ang II w porównaniu z konwencjonalnie hodowanymi myszami, co wskazuje na ogólnoustrojową ochronę zapalny stres sercowo-naczyniowy. Zatem mikroflora jelitowa odgrywa kluczową rolę w układzie odpornościowym, a także może wpływać na odpowiedź zapalną, zmieniając funkcję śródbłonka, aw konsekwencji BP. Nadciśnienie powoduje uszkodzenie śródbłonka naczyń, wyzwalając odpowiedź zapalną, której towarzyszy wzrost białka C-reaktywnego, które może indukować PAI-1.

Stosowanie prebiotyków w leczeniu nadciśnienia tętniczego Badania epidemiologiczne sugerują, że składniki diety, takie jak błonnik, mogą ograniczać rozwój NT. Spożycie diety bogatej w błonnik zwiększa populacje mikroflory jelitowej, która wytwarza SCFA, takie jak octan i maślan. Ostatnio Marques i in. wykazali, że dieta bogata w błonnik lub suplementacja octanem krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych modulowała mikroflorę jelitową i zapobiegała podwyższeniu ciśnienia krwi oraz rozwojowi powikłań sercowo-nerkowych u szczurów z nadciśnieniem DOCA. Autorzy potwierdzili te obserwacje w modelu nadciśnienia indukowanego wlewem angiotensyny II (Ang II), wykazując, że inne SCFA, maślan, również obniżają BP i towarzyszą im niższe poziomy cytokin zapalnych w jelicie grubym (dane niepublikowane). Osoby z nadciśnieniem wykazują również nieprawidłową mikroflorę jelitową i niższą produkcję octanu i maślanu. Modyfikowane prebiotykami diety oparte na wysokoamylozowych skrobiach kukurydzianych, które uwalniają duże ilości SCFA (octanów i maślanów) do jelita i tkanek obwodowych, mają zdolność skutecznego zmniejszania predyspozycji do rozwoju cukrzycy typu 1 u myszy i poprawy cukrzycy typu II kontroli mellitus u ludzi. Suplementy diety, które wytwarzają wysoki poziom octanu i maślanu, mają zdolność pozytywnej interwencji w mikroflorę jelitową i chroniczne choroby metaboliczne, takie jak nadciśnienie tętnicze i cukrzyca, i mogą być stosowane jako nowa strategia obniżania BP. Dlatego potrzebujemy dalszych badań, aby ocenić zachowanie mikrobiomu u osób z kontrolowanym nadciśnieniem i opornym nadciśnieniem oraz wykazać, że modulacja mikroflory jelitowej może przynieść korzyści zdrowotne.

UZASADNIENIE Przy wysokim rozpowszechnieniu nadciśnienia tętniczego w zglobalizowanym świecie oraz wzroście spożycia żywności uprzemysłowionej, fast foodów, żywności wysokoprzetworzonej i braku aktywności fizycznej istnieje silna tendencja wykładniczego wzrostu powikłań sercowo-naczyniowych. Ponad 60 lat temu dr Irvine Page zaproponował Mozaikową Teorię Nadciśnienia, która stwierdza, że ​​na podwyższenie ciśnienia krwi wpływa wiele czynników. To sprzyjało ustanowieniu mechanizmów komórkowych, molekularnych i fizjologicznych zmienionych w HT. Jednak sposób, w jaki te różnorodne czynniki integrują się, aby upośledzić kontrolę BP, pozostaje wyzwaniem. Ponadto zagadką pozostaje, dlaczego niektóre czynniki sprzyjają nadciśnieniu u jednej osoby, a u innej nie, oraz skąd pochodzą sygnały sprzyjające nadciśnieniu. Z tego punktu widzenia mikroflora jelitowa może być jednym brakującym ogniwem i stanowić potencjalnie jednoczącą koncepcję, zajmując ważne miejsce w teorii mozaiki. Najnowsze dowody wskazują na udział mikroflory jelitowej w kontroli BP i jej wpływ na HT w modelach zwierzęcych i ludzkich. Tak więc uzupełnienie braków wiedzy w celu ustalenia, czy mikroflora jelitowa jest związana z NT i czy zmiana mikroflory może pomóc w leczeniu HT, stanowi szansę na opracowanie nowych dowodów na postęp w tej dziedzinie, głównie w przypadkach opornego nadciśnienia tętniczego. Ważne byłoby ustalenie sygnatur metabolitów i mikroflory, które można by wykorzystać do przewidywania rozwoju HT lub biomarkerów opornego nadciśnienia. Pomimo ogromnego postępu farmakoterapii, NT nadal pozostaje głównym modyfikowalnym czynnikiem ryzyka rozwoju zachorowalności i śmiertelności z przyczyn sercowo-naczyniowych, z powodu braku właściwej kontroli BP w opornym nadciśnieniu tętniczym, które dotyczy około 10 do 20% osób z nadciśnieniem tętniczym, grupa ta jest narażona na na większe ryzyko sercowo-naczyniowe. W związku z tym badanie to oceni, czy mikroflora jelitowa jest związana z poziomami BP u osób z nadciśnieniem opornym w porównaniu z osobami z nadciśnieniem i czy zmiana mikroflory za pomocą prebiotyków może pomóc w kontroli BP, aw konsekwencji zmniejszyć częstość występowania CVD u pacjentów z nadciśnieniem. Ponadto badanie to porównuje mikroflorę dwóch różnych regionów świata, Brazylii i Australii, w odniesieniu do BP. Nasza hipoteza jest taka, że ​​mikroflora jelitowa i jej metabolity octan i maślan odgrywają rolę w zapobieganiu nadciśnieniu, a diety medyczne („Nutrigenomika”) mogą być stosowane w celu obniżenia BP. Początkowo badanie będzie oceniać mikroflorę 3 różnych grup: osób z prawidłowym ciśnieniem, kontrolowanym nadciśnieniem i opornych osób z nadciśnieniem. W drugiej fazie tego projektu proponujemy przeprowadzenie randomizowanego, zaślepionego, kontrolowanego placebo badania krzyżowego z użyciem prebiotyku (zmodyfikowanego suplementu diety). Stosowanie Prebiotyku jest uzasadnione, ponieważ jest to tania, bezpieczna i prosta terapia, stanowiąca nowe podejście terapeutyczne, które może zwiększyć kontrolę BP u pacjentów z opornym nadciśnieniem tętniczym, którzy nie mogą go kontrolować tradycyjnymi lekami.

CELE Cel ogólny Celem pracy jest ocena mikroflory jelitowej pacjentów z nadciśnieniem tętniczym opornym w porównaniu z osobami z nadciśnieniem i normotensją, a także ocena odpowiedzi mikroflory jelitowej na interwencję medyczną (prebiotyki) u pacjentów z nadciśnieniem tętniczym opornym.

Konkretne cele

• Aby przeanalizować, które bakterie kolonizują oporne jelito z nadciśnieniem, porównując je z mikroflorą bakteryjną pacjentów z prawidłowym i kontrolowanym nadciśnieniem;
• Aby ocenić stan odżywienia badanych pacjentów i skorelować go z ich mikrobiomem;
• Skorelowanie profilu metaboliczno-biochemicznego (w tym markerów stanu zapalnego) oraz obwodowych i centralnych parametrów hemodynamicznych pacjentów, którzy będą badani, z wynikami oceny ich mikroflory;
• Przeprowadzenie interwencji z formułą prebiotyków i ponowna ocena mikroflory jelitowej po leczeniu grupy z nadciśnieniem kontrolowanym i opornym na nadciśnienie.
• Porównanie mikrobiomu normotensyjnego, kontrolowanego nadciśnienia tętniczego i opornego nadciśnienia w populacji brazylijskiej badanej z Australijczykami.

MATERIAŁY I METODY Badanie zostanie podzielone na dwa etapy. Pierwszym etapem będzie opisowe, obserwacyjne badanie przekrojowe. Pobranie materiału zostanie przeprowadzone w Klinice Nadciśnienia Tętniczego Państwowej Szkoły Medycznej w São José do Rio Preto (FAMERP), w celu oceny mikroflory jelitowej pacjentów z prawidłowym ciśnieniem, kontrolowanym nadciśnieniem i opornym nadciśnieniem. Drugie badanie będzie randomizowanym, zaślepionym, kontrolowanym placebo badaniem naprzemiennym, z użyciem prebiotyków u pacjentów z opornym nadciśnieniem tętniczym podczas dwóch okresów po 4 tygodnie z 4-tygodniową przerwą w wypłukiwaniu.

Charakterystyka uczestników

Pacjenci, którzy są monitorowani, będą oceniani w Poradni Nadciśnienia Tętniczego. Badanie będzie składało się z 3 grup uczestników:

1. 40 pacjentów z prawidłowym ciśnieniem tętniczym ze skurczowym BP (SBP) < 140 mmHg i rozkurczowym BP (DBP) < 90 mmHg w gabinecie, bez stosowania leków hipotensyjnych i ocenianych za pomocą ambulatoryjnego monitorowania ciśnienia krwi (ABPM) w celu potwierdzenia normotensji (BP < 130/80 mmHg) i wykluczenie ewentualnego nadciśnienia maskowanego.
2. 40 kontrolowanych pacjentów z nadciśnieniem tętniczym stosujących do trzech leków przeciwnadciśnieniowych z SBP < 130 mmHg i DBP < 80 mmHg ocenianymi za pomocą ambulatoryjnego monitorowania ciśnienia krwi (ABPM).
3. 40 pacjentów z opornym nadciśnieniem tętniczym zdefiniowanym przez niekontrolowane BP w gabinecie lekarskim (≥ 140/90 mmHg), pomimo stosowania trzech lub więcej leków hipotensyjnych w odpowiednich dawkach, w tym najlepiej diuretyku lub stosowania czterech lub więcej leków kontrolujących ciśnienie tętnicze . Pacjenci zostaną również poddani ocenie ABPM, u których SBP ≥130 mmHg i DBP ≥80 mmHg powinno być uznane za nadciśnienie oporne, w przeciwnym razie zostaną sklasyfikowani jako kontrolowane nadciśnienie. Nadciśnienie oporne zostanie określone po wykluczeniu przyczyn pseudooporności, tj. niedokładnego pomiaru ciśnienia tętniczego, efektu białego fartucha, nieprzestrzegania zaleceń terapeutycznych, stosowania leków mogących zwiększać BP oraz wtórnych przyczyn nadciśnienia tętniczego.