Wpływ suplementacji kwasem propionowym na funkcję śródbłonka

Dysfunkcja śródbłonka (ED) jest patologicznym stanem funkcji naczyń charakteryzującym się zwiększoną ekspresją mediatorów pronaczyniokurczliwych i zwiększonym ryzykiem zakrzepicy. Zaburzenia erekcji są związane z rozwojem miażdżycy, w tym choroby wieńcowej (CAD), oraz ze zwiększonym ryzykiem incydentów sercowo-naczyniowych. W związku z tym trwają badania mające na celu przywrócenie funkcji śródbłonka w celu zmniejszenia ryzyka chorobowości sercowo-naczyniowej związanej z dysfunkcją śródbłonka.

Mikrobiom jelitowy został dobrze skorelowany z obecnością CAD, a zmiany mikrobiomu jelitowego zostały mechanistycznie powiązane z ciężkością zawału mięśnia sercowego. Doświadczenia na zwierzętach wykazały, że zmiana flory bakteryjnej jelit poprzez suplementację Lactobacillus plantarum 299v (Lp299v) i wankomycyny wiąże się ze zmniejszeniem poziomu leptyny, rozmiarem zawału mięśnia sercowego i poprawą czynności serca po niedokrwieniu. U ludzi suplementacja Lp299v w diecie wiązała się ze znacznym zmniejszeniem stężenia cholesterolu LDL, fibrynogenu i leptyny u palaczy. Badacze niedawno wykazali u mężczyzn ze stabilną chorobą wieńcową, że sześciotygodniowa suplementacja Lp299v poprawiła funkcję śródbłonka ocenianą na podstawie przepływu w tętnicy ramiennej. mediated dilation (BA-FMD), szeroko akceptowana nieinwazyjna metoda oceny funkcji śródbłonka naczyniowego. Ta interwencja jednocześnie zmniejszyła markery stanu zapalnego w surowicy IL-8, IL-12 i leptynę, a osocze po probiotyku wywołało przeciwzapalną odpowiedź transkryptomiczną w hodowanych komórkach jednojądrzastych krwi obwodowej. Co ciekawe, tym korzystnym zmianom nie towarzyszyły zmiany w składnikach mikrobiomu jelitowego. Zamiast tego wzrost obserwowany w BA-FMD był dodatnio skorelowany ze wzrostem kwasu propionowego w surowicy, jednego z krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, zestawu cząsteczek wytwarzanych przez drobnoustroje jelitowe i swobodnie wchłanianych do ludzkiego krążenia. Wiadomo, że kwas propionowy poprawia funkcję śródbłonka, zmniejsza ogólnoustrojowe zapalenie i poprawia homeostazę glukozy w kilku modelach. Eksperymenty te sugerowały, że korzystny wpływ Lp299v był zależny od zmian w istniejącym metabolizmie mikrobiomu jelitowego, w przeciwieństwie do zmian w składnikach mikrobiologicznych. Badacze zidentyfikowali kwas propionowy jako potencjalnego mediatora tych korzystnych wyników.

W tym badaniu celem badacza jest ocena, czy istnieje jakikolwiek wpływ suplementacji diety propionianem sodu na funkcję śródbłonka naczyniowego i poziomy krążących markerów zapalnych związanych z dysfunkcją śródbłonka. Ponadto badacze zbadają również, czy wpływ na funkcję śródbłonka jest związany z: zmianami przeciwzapalnymi w odpowiednich typach komórek naczyniowych (np. komórki śródbłonka, komórki jednojądrzaste krwi obwodowej) lub na składniki samego mikrobiomu jelitowego.

Czynność śródbłonka można łatwo zmierzyć metodami nieinwazyjnymi. Dysfunkcja śródbłonka mierzona nieinwazyjnie niezależnie przewiduje przyszłe ryzyko sercowo-naczyniowe u pacjentów zarówno z klinicznie widoczną chorobą sercowo-naczyniową, jak i bez niej. Funkcja śródbłonka naczyń przewodowych u ludzi jest zwykle określana ilościowo przez pomiar BA-FMD, który reprezentuje zależne od śródbłonka rozluźnienie tętnicy przewodowej - typowo tętnicy ramiennej - z powodu zwiększonego przepływu krwi. BA-FMD koreluje z zaburzeniami zależnej od śródbłonka relaksacji tętnic wieńcowych i jest powszechnie uznanym „barometrem” ryzyka sercowo-naczyniowego. BA-FMD jest idealnym zastępczym markerem ryzyka sercowo-naczyniowego do monitorowania ostrego wpływu suplementacji Lp299v na funkcję śródbłonka naczyń.