Terapia żywieniowa dysfunkcji układu autonomicznego u pacjentów w podeszłym wieku z niewydolnością serca

Niewydolność serca definiuje się jako „złożony zespół kliniczny, który może wynikać z wszelkich strukturalnych lub funkcjonalnych zaburzeń serca, które upośledzają zdolność komory do napełniania i wyrzucania krwi”. New York Heart Association klasyfikuje niewydolność serca w czterech klasach funkcjonalnych: 1-4 według NYHA, przy czym klasa 1 to minimalne, a klasa 4 to stadium najbardziej zaawansowane.

Jako zespół kliniczny, HF może wiązać się ze znacznym ograniczeniem wydolności funkcjonalnej, co w populacji osób starszych może być bardzo wyniszczające. Jest główną przyczyną zachorowalności i śmiertelności oraz główną przyczyną hospitalizacji osób starszych w Stanach Zjednoczonych (1-15), zwłaszcza osób w wieku ≥ 65 lat (16, 18). Każdego roku dochodzi do prawie 1 miliona hospitalizacji z powodu HF, a odsetek hospitalizacji stale rośnie. Częstość występowania niewydolności serca w Stanach Zjednoczonych oszacowano na ponad 5,8 miliona, a HF uznano za nową epidemię (17).

Niewydolność serca wiąże się z dysfunkcją układu autonomicznego i śródbłonka. Ostatnie badania sugerują, że pacjenci z HF mogą być bardziej podatni na upośledzoną reakcję naczynioruchową i autonomiczną na stres (19-29). Zmniejszona zdolność do odpowiedniego zwiększenia przepływu krwi lub częstości akcji serca w odpowiedzi na zapotrzebowanie może ograniczyć zdolność funkcjonalną tych osób i przyczynić się do ortostazy (spadku ciśnienia krwi podczas stania). Innym czynnikiem wpływającym na ortostazę u tych osób jest słabe napięcie mięśni w kończynach dolnych, zmniejszające przepływ żylny.

Z drugiej strony dysfunkcję śródbłonka w HF przypisuje się zmniejszonej produkcji NO i zwiększonemu stresowi oksydacyjnemu w wyniku aktywacji neurohumoralnej, uwalniania przekaźników stanu zapalnego z mięśnia sercowego, zmienionej lokalnej siły ścinającej i wynikającej z niej aterogenezy (30, 31). Sama dysfunkcja śródbłonka powoduje wzrost produkcji cytokin, rozłączenie eNOS i dodatkowo zwiększa stres oksydacyjny (32-35). Śródbłonek pomaga w regulacji napięcia naczyniowego poprzez równoważenie wytwarzania środków rozszerzających i zwężających naczynia w odpowiedzi na różne bodźce (36), a jego dysfunkcja może również upośledzać funkcję baroreceptorów, co z kolei wpływa na autonomiczną aktywność serca i przepływ krwi.

W naszych badaniach mamy nadzieję poprawić zarówno funkcję autonomiczną, jak i śródbłonkową poprzez uzupełnienie diety białkiem i karnityną. Badania wykazały, że gdy białko jest metabolizowane do aminokwasów L-argininy i cytruliny, następuje zwiększona synteza NO (37). L-arginina, półniezbędny aminokwas zasadowy, jest prekursorem tworzenia tlenku azotu przez enzym syntazę tlenku azotu i bezpośrednio zwiększa powstawanie NO (38). Donoszono, że podawanie argininy i/lub cytruliny pacjentom z HF poprawia funkcję śródbłonka. Wykazano, że skurczowe i rozkurczowe ciśnienie tętnicze oraz skurczowe ciśnienie w tętnicy płucnej znacznie spadają po podaniu argininy lub cytruliny, co z kolei poprawia średnicę rozkurczową prawej komory (37, 39). W jednym badaniu klinicznym wykazano poprawę ciśnienia w tętnicy płucnej i frakcji wyrzutowej prawej komory po dwóch miesiącach doustnej suplementacji L-argininą lub cytruliną u pacjentów z HF i dysfunkcją prawej komory (39). Oczekuje się, że suplementacja białka poprawi funkcje autonomiczne, pozytywnie wpływając na parametry fizjologiczne i biochemiczne, w tym na syntezę tlenku azotu, co, jak się oczekuje, poprawi przepływ krwi przez baroreceptory, autonomiczne ciśnienie i tętno w odpowiedzi na przechylenie.

Suplementacja karnityną w dawce 1 g/d przez 12 tygodni u pacjentów poddawanych hemodializie znacząco zmniejszyła ogólnoustrojowy stan zapalny, co odzwierciedla spadek CRP, IL-1β i IL-6 (40). W przypadku otyłości nieprawidłowości mitochondrialne polegające na zmniejszonym utlenianiu kwasów tłuszczowych, niepełnej β-oksydacji i upośledzonym przejściu substratu z kwasu tłuszczowego na pirogronian zostały odwrócone po 8 tygodniach doustnej suplementacji tą samą dawką karnityny (41). Przewiduje się, że takie same korzystne działanie karnityny będzie miało miejsce u osób z HF.

Celem tego badania jest ocena wpływu 16-tygodniowej suplementacji białkiem na pomiary autonomicznej regulacji ciśnienia krwi i częstości akcji serca, a także siły fizycznej i funkcjonowania u osób w podeszłym wieku z łagodną do umiarkowanej niewydolnością serca (NYHA 1, 2, lub 3). Każdy uczestnik zostanie losowo przydzielony do jednej z dwóch grup (białko serwatkowe + L-karnityna lub placebo). Punkty końcowe badania będą mierzone na początku leczenia i po 4 miesiącach leczenia.