Effekter av oral antioxidantcocktail hos patienter med kardiovaskulära sjukdomar

Kardiovaskulär sjukdom (CVD) är en av de vanligaste dödsorsakerna i USA. CVD tillskrivs en kombination av stora riskfaktorer inklusive hypertoni, dyslipidemi, fetma, dålig kost, låga fysiska aktivitetsnivåer och vaskulär endotelcelldysfunktion.

De vaskulära endotelcellerna (VEC) har betydande kontroll över vaskulär homeostatisk reglering. När det gäller mekaniska och kemiska stimuli kan VEC frigöra vasoaktiva substanser för att reglera vaskulär tonus, cellvidhäftning och proliferation av vaskulära glatta muskelceller (VSMC). När endotelet skadas och blir dysfunktionellt sker aterosklerotiska förändringar som kan bidra till utvecklingen av CVD och åderförkalkning.

Endotelial dysfunktion har delvis tillskrivits höga nivåer av reaktiva syreämnen (ROS) som orsakar betydande oxidativ stress (OS). OS definieras som en obalans mellan hastigheten för ROS-produktion och hastigheten för ROS-clearance av antioxidantförsvarssystemet, med otillräcklig clearance som leder till oxidativ skada av kärlsystemet. Höga nivåer av OS har visat sig negativt påverka det vaskulära endotelet genom att öka VSMC-proliferation och inflammation, vilket kan resultera i vaskulär ombyggnad. Ökat OS dämpar också biotillgängligheten av kväveoxid, en potent vasodilator, och kan ytterligare förvärra de strukturella och funktionella förändringarna av det vaskulära endotelet som är associerade med utvecklingen av hjärt-kärlsjukdom.

När det vaskulära endotelet blir dysfunktionellt (delvis på grund av OS) försämras blodflödet och regleringen av vaskulär tonus, vilket då påverkar O2-transporten negativt. Utan ordentligt blodflöde och O2-transport försvagas träningskapaciteten. Detta är ett stort problem för CVD-patienter, eftersom träning är en effektiv icke-farmakologisk terapeutisk behandling för många av CVD-riskfaktorerna inklusive fetma, dyslipidemi, hypertoni och metabolt syndrom. Därför kan en förbättring av antioxidantförsvarssystemet lindra högt OS och förbättra kärlvidgande kapacitet, blodflöde och O2-transport, och i förlängningen kan det öka träningskapaciteten. Detta skulle göra träning till ett mer genomförbart behandlingsalternativ för CVD-patienter.

Antioxidantförsvarssystemet innehåller många enzymatiska och icke-enzymatiska antioxidanter, inklusive katalas, superoxiddismutas, glutationperoxidas, vitaminerna A, E och C, tillsammans med glutation, ubikinon och flavanoider. Antioxidantförsvarssystemet har visat sig vara försvagat hos CVD-patienter, särskilt hos de med perifer artärsjukdom. Men när ROS-produktionen ökar kan detta antioxidantförsvarssystem överväldigas, vilket leder till OS och skador på vävnaderna. Antioxidantkapaciteten kan förbättras genom tillskott för att ge bättre OS-clearance i kroppen, vilket då kan resultera i bättre blodflöde och O2-leverans till musklerna och andra organ i kroppen.

Tidigare forskning har visat att blodflödet ökar efter antioxidantintag. Benets blodflöde ökade signifikant hos patienter med kronisk obstruktiv lungsjukdom (KOL) under knäförlängningsträning i watt (W) jämfört med friska åldersmatchade kontroller (3W: 1 798±128 vs. 1 604±100 mL/min, 6W: 1 992± 120 vs. 1 832±109 ml/min, 9W: 2,187±136 vs. 2,035±114 ml/min, P < 0,05, antioxidanttillskott respektive kontroll) efter akut antioxidanttillskott (~2 timmar innan). Hos patienter med öppenvinklat glaukom ökade antioxidanttillskott under en månad signifikant biomarkörerna för okulärt blodflöde i näthinnan och retrobulbara vaskulära sängar, där den maximala systoliska hastigheten ökade med 7,3 % (P=0,013) och den slutliga diastoliska hastigheten ökade med 11 % ( P=0,014). Cerebralt blodflöde har också visat sig öka efter 12 veckors antioxidanttillskott. Sammantaget har användningen av antioxidantintag, akut och kronisk, visat sig förbättra blodflödet till olika områden inom kärlsystemet.

Tidigare forskning tyder också på att ökningen av blodflödet tyder på större O2-tillförsel till det uppmätta området. Under knäförlängningsträning hos KOL-patienter ökade ben O2-konsumtionen signifikant jämfört med åldersmatchade kontroller efter akut antioxidantintag (3W: 210±15 vs. 173 ± 12 mL O2/min, 6W: 237±15 vs. 217±14 ml O2/min, 9W: 260±18 ml vs. 244±16 ml O2/min, P<0,05, antioxidanttillskott vs kontroll). Efter 12 veckors användning av antioxidanter ökade syreanvändningen i den högra prefrontala cortex och var starkt associerad med ökningen av cerebralt blodflöde (SO2, från 68,21±1,65 % till 66,58±1,58 %, P=0,001, före respektive efter.

Farmakologiska interventioner syftar ofta till att kontrollera kolesterol och blodtryck; OS-reduktion och vaskulär endotelfunktion är dock inte vanliga terapeutiska mål. Tidigare forskning har behandlat användningen av antioxidanter hos CVD-patienter, men den har fokuserat på intaget av en enda antioxidant (t.ex. vitamin E, betakaroten, askorbinsyra) och inte en kombination av antioxidanter. Användningen av en kombination av antioxidanter och deras effekter på blodflödet och syretransporten vid hjärt-kärlsjukdom är ännu oklart. Syftet med denna föreslagna studie är att undersöka effekterna av akut administrering av en oral antioxidantcocktail (innehållande vitamin C, E och a-liponsyra E) på oxidativ stress, vaskulär endotelfunktion, autonom funktion, blodflöde och syretillförsel. under ett gångprov. Det antas att oral administrering av antioxidantcocktails kommer att minska oxidativa stressmarkörer och kommer att öka både vaskulär endotelfunktion och blodflöde, vilket ökar syretillförseln till musklerna och förbättrar gångkapaciteten. Dessa väntande data från akut antioxidantadministrering kommer att ge insikt om långvarig antioxidantanvändning hos CVD-patienter och dess effekter på oxidativ stress, blodflöde och integrationen av O2-transport och användning i kroppen.