Inulin och nitrats effekter på vaskulär hälsa och tarmmikrobiom

Endotelial dysfunktion bidrar till den ökade kardiovaskulära risken i samband med höga blodtrycksnivåer (t.ex. 120-139/80-89 mmHg och 140/90 mmHg eller högre), och det anses vara en tidig händelse i utvecklingen av aterosklerotisk kärlsjukdom. Mekanistiskt kännetecknas endoteldysfunktion av en minskad biotillgänglighet av den endotelhärledda molekylen kväveoxid (NO), vilket återspeglas av försämrad brachialisartärflödesmedierad dilatation (FMD). Emellertid kan endoteldysfunktion till stor del förebyggas genom dess tidig upptäckt, så tillvägagångssätt som kan återställa förlusten av NO i kroppen kan ha uppenbar terapeutisk potential.

Konsumtion av den prebiotiska fibern inulin har visat sig öka jäsningen av bakteriehärledda metaboliter såsom acetat av vår tarmmikrobiom. Även om ökat acetat har lokala fördelar i tarmen (d.v.s. antiinflammatoriskt, lägre luminalt pH), har det också potential att förbättra endotelhälsan. Forskning har visat att acetat kan öka NO-biotillgängligheten via aktiveringen av NO-syntasvägen genom att öka fosforyleringen av endotelial NO-syntas (eNOS), ett nyckelenzym i upprätthållandet av endotelial homeostas, efter ett 15-dagars tillskott med inulin. På liknande sätt produceras NO efter konsumtion av nitrat, med individuella svar som är beroende av den basala eNOS-aktiviteten. Därför kan individer med nedsatt eNOS-aktivitet (t.ex. pre- och hypertoni) visa ett förstärkt svar på nitrattillskott. Eftersom både nitrat- och inulintillskott kan öka NO-produktionen, är det möjligt att deras kombinerade intag kan förbättra endotelfunktionen i större utsträckning. När det kompletteras isolerat, visade sig nitrat vara en effektiv koststrategi för att lindra endoteldysfunktion i äldre och kliniska populationer. Till exempel var ett 4-veckors kroniskt kosttillskott av nitrat (400 mg nitrat/dag) associerat med en ökad peak brachial artär FMD på 1,0 % (95 % KI, 0,3-1,5; p < 0,001), vilket inte var uppenbart i placebogruppen. På liknande sätt, efter ett 4-veckors nitrattillskott (400 mg nitrat/dag), ökade värdena för armenisk artär FMD (%) signifikant i nitratgruppen jämfört med placebogruppen. Till skillnad från nitrat är effekterna av inulin på mul- och klövsjuka i armartären hos människor ännu inte fastställda. Preliminära fynd visade en förbättring av endotelfunktionen efter inulintillskott hos möss. Dessa fynd stöddes ytterligare av en annan studie som visade en ökning av FMD i brachialis artär med ~1% efter ett 3-månaders prebiotiskt tillskott med 12 g frukto-oligosackarider hos kliniska patienter med mindre allvarlig endoteldysfunktion.

Hittills har inga studier som utredarna är medvetna om undersökt rollen av nitrat och inulin i kombination; Men baserat på ovanstående har dessa två näringsämnen potential att fungera synergistiskt. Därför är det primära syftet med denna studie att bedöma om tillsats av nitrat till inulin under ett 4-veckors kroniskt tillskott kan leda till en ökning av mul- och klövsjuka i brachialis artär hos medelålders och yngsta äldre vuxna (45-74 år) med förhöjt blodvärde tryck och jämför detta svar med inulin kompletterat isolerat. De sekundära syftena med denna studie inkluderar MKS %-förändringar i armartären 4 timmar efter intag av en engångsdos på 15 g inulin och 1300 mg kaliumnitrat kombinerat och 15 g inulin kompletterat isolerat. Denna studie kommer också att undersöka huruvida förändringar i % av MKS i brachialartären efter de två tillskotten förmedlas av potentiella förändringar i tarmmikrobiomets sammansättning och mångfald som kan inträffa efter tillskott av prebiotika. Ytterligare sekundära resultat av studien kommer att undersöka skillnader i plasmanitrat, nitrit och kortkedjiga fettsyror (SCFA) efter båda typerna av tillskott. Dessutom kommer studien att undersöka förändringar i nivåerna av S-nitrosotioler (RSNO) i röda blodkroppar och helblod. Studien kommer också att jämföra förändringar i viloblodtrycket mellan det kombinerade inulin- och nitrattillskottet och det enbart inulintillskottet.