Oral L-Citrullin-tilskud dæmper blodtryksrespons på kold Pressortest hos unge mænd

abstrakt

Oral L-arginin, forløberen for salpetersyre, kan reducere hvilende blodtryk (BP) via forbedret produktion af salpetersyre hos patienter med kardiovaskulære risikofaktorer.1-3 hos raske individer har oral L-arginin været forbundet med fald4 eller ingen ændring5 i hvilende brachial BP. Det er blevet foreslået, at en øget arginaseaktivitet gør kronisk oral L-arginintilskud noget ineffektivt.6 omvendt giver oral L-citrullin større plasma – l-argininniveauer på grund af en effektiv omdannelse af L-citrullin til L-arginin.7 nylige data har vist, at oral l-citrullinbehandling reducerede perifer BP ved at forbedre aortaafslapning hos rotter.8,9

selvom forhøjet brachialpulstryk (PP) er forbundet med øget kardiovaskulær dødelighed,kan 10 aorta systolisk BP (SBP) og PP være bedre forudsigere for kardiovaskulær risiko end brachial BP.11,12 Da vasoaktive lægemidler kan påvirke aorta BP mere end brachial BP,er 13,14 aorta BP-målinger blevet foreslået som behandlingsmål.11,15

sympatisk medieret vasokonstriktion induceret af koldpressorprøven (CPT) fører til akutte stigninger i perifer (brachial og digital) BP, aorta BP og bølgereflektion hos raske forsøgspersoner uden at øge hjertefrekvensen.16,17 CPT er blevet brugt til at evaluere effekten af lifestyle3,18 og farmakologiske interventioner19 på BP og vaskulær reaktivitet. Derudover blev oral L-arginintilskud fundet effektiv til at reducere brachial BP-respons på CPT hos mænd med hypercholesterolæmi.3 CPT kan således være et egnet værktøj til at evaluere effekten af oral L-citrullin på BP og aorta hæmodynamik. Derfor var formålet med undersøgelsen at teste hypotesen om, at oral L-citrullin-tilskud ville reducere brachial BP, aorta BP og bølgerefleksionsresponser på CPT.

Metoder

Emner. Undersøgelsespopulationen omfattede 17 raske unge (22 til 1 år) Mænd. Emner var normotensive (SBP <140 mmHg og diastolisk BP (DBP) <90 mmHg), fri for kardiovaskulære og metaboliske/endokrine sygdomme som evalueret af sundhedshistorien og røg ikke eller tog medicin eller kosttilskud. Denne undersøgelse blev godkendt af det institutionelle gennemgangsudvalg for Florida State University. Alle emner gav skriftligt samtykke inden dataindsamling.

studiedesign. Vi brugte en randomiseret, dobbeltblind, to-periode, crossover design (Figur 1). Ved det første besøg modtog forsøgspersoner en fortrolighed med testene efter den indledende screeningsproces. Alle test blev udført om morgenen med forsøgspersonerne siddende i et stille temperaturstyret rum (23 kg C) efter mindst 3 timer hurtigt og undgåelse af koffeinholdige drikkevarer, alkohol og intens træning i mindst 24 timer før test. Efter elektrokardiogram og BP-instrumentering hvilede deltagerne i mindst 20 minutter før dataindsamling. Brachial BP, elektrokardiogram og aorta hæmodynamiske foranstaltninger blev indsamlet før (hvile) og i løbet af andet minut af CPT. CPT blev udført ved nedsænkning af højre fod op til ankelen i koldt vand (4 kg C) i løbet af 2 minutter. Emner blev opfordret til at opretholde en konstant hastighed og dybde af vejrtrækning gennem hele eksperimentet, men vejrtrækningen blev ikke tempoet.

studiedesign. CPT, kold pressor test.

efter baseline målinger var forsøgspersoner tilfældigt (1:1) tildelt til at modtage oral L-citrullin (3-g dosis to gange dagligt) eller placebo (maltodekstrin) i 4 uger adskilt af en 2-ugers udvaskningsperiode. Denne recept på oral L-citrullin har vist sig at være effektiv til at øge plasmaniveauerne af L-arginin.7 derudover reducerer oral L-arginin ved denne dosis og varighed SBP1 i hvile og under CPT3 hos personer med høj kardiovaskulær risiko. Kapsler indeholdende L-citrullin og placebo blev leveret af Nu Foods (Bloomingdale, IL). CPT blev udført på samme tid på dagen (8-12 timer) for hvert individ for at reducere mulige daglige variationer i BP i begyndelsen og slutningen af hver behandling. Den sidste dosis L-citrullin eller placebo blev indtaget natten før CPT ved afslutningen af hver behandling.

antropometri. Højden blev målt ved hjælp af et stadiometer til nærmeste 0,5 cm, og kropsvægten blev målt ved hjælp af en seca-skala (Sunbeam Products, Boca Raton, FL) til nærmeste 0,1 kg. Kropsmasseindeks blev beregnet som kg / m2.

hæmodynamik. Kontinuerligt elektrokardiogram og digitale BP-optagelser blev opnået fra en bipolar bly, der blev udtaget af et dataindsamlingssystem (Biopac, Santa Barbara, CA) og en Finometerindretning (TNO Biomedical instrumentering, Amsterdam, Holland), henholdsvis. Hjertefrekvensen blev vurderet ud fra elektrokardiogrammet og slagvolumen (SV) fra BP-bølgeformen opnået fra Finometeret ved anvendelse af modelstrømningsmetoden.20

Pulsbølgeanalyse. Efter 10min siddende hvile blev brachial BP registreret ved hjælp af en automatiseret oscillometrisk enhed (HEM-705cp; Omron Healthcare, Vernon Hill, IL). Brachial SBP og DBP blev brugt til at kalibrere radiale bølgeformer, som blev opnået fra en 10-s epoke ved hjælp af en high-fidelity tonometer (SPT-301b; Millar Instruments, Houston, TC). PP var forskellen mellem SBP og DBP. Aorta BP bølgeformer blev afledt ved hjælp af en generaliseret valideret overførselsfunktion (SphygmoCor; atcor Medical, Sydney, Australien).21,22 aorta BP-bølgen (figur 2) er sammensat af en fremadgående bølge forårsaget af SV-udstødning og en reflekteret bølge, der vender tilbage til aorta fra perifere steder.23 Augmentationstryk blev defineret som forskellen mellem den anden og den første systoliske toppe. Augmentationsindekset blev defineret som augmentationstrykket udtrykt som en procentdel af aorta PP. Transittid for den reflekterede bølge (Tr) angiver returrejsen for den forreste bølge til de perifere reflekterende steder og tilbage til aorta.23 Aks og Tr er blevet brugt som markører for bølgereflektion og aortastivhed.24 gennemsnittet af to målinger af brachial BP og høj kvalitet (operatørindeks prist 80%) aorta hæmodynamik blev anvendt i analysen. I vores laboratorium er intraklassekorrelationskoefficienterne for aorta SBP og aorta PP under CPT, beregnet på to separate dage, henholdsvis 0,94 og 0,95.

Aortapulsbølgeform. DBP, diastolisk blodtryk; P1, første systoliske top; PP, pulstryk; SBP, systolisk blodtryk; Tr, tidsforsinkelse af reflekteret bølge.

statistisk analyse. Virkningerne af L-citrullin og placebo blev evalueret ved hjælp af en variansanalyse af 2-kar-2 med gentagne målinger i hvile og CPT (behandling (placebo vs. L-citrullin) – kar-tid (baseline vs. 4 uger)). Når variansanalyse frembragte en signifikant behandling-by-time-interaktion, blev t-test anvendt til post hoc-sammenligninger. Pearsons korrelationskoefficient blev brugt til at undersøge sammenhænge mellem ændringer i variabler. Værdier er vist som betyder, at s.e.m. statistisk signifikans blev sat til P < 0,05. Statistiske analyser blev udført ved hjælp af SPSS, version 15.0 (SPSS, Chicago, IL).

resultater

højde, vægt og kropsmasseindeks var henholdsvis 1,80 liter 0,01 m, 82,8 liter 1,4 kg og 25,7 liter 0,5 kg/m2.

akutte reaktioner på CPT

under CPT var der signifikante stigninger i brachial SBP (P < 0,01), brachial DBP (P < 0,001), brachial PP (P < 0,05), aorta SBP (P < 0,001), aorta DBP (P < 0, 001), aorta PP (P < 0, 05), aiks (p < 0.01) og SV (P < 0, 01) samt et fald i Tr (P < 0, 001) før og efter begge behandlinger (tabel 1). Forøgelserne i hjertefrekvensen under CPT var ikke statistisk signifikante fra hvilende værdier.

tabel 1

hæmodynamiske parametre ved hvile og under CPT før og efter placebo-og L-citrullinbehandling

tabel 1

hæmodynamiske parametre ved hvile og under CPT før og efter placebo-og L-citrullinbehandling

Oral L-citrullintilskud

af de 18 forsøgspersoner ved baseline afsluttede 17 de to behandlinger. Et emne faldt ud på grund af manglende interesse. Der var ingen signifikante ændringer i alle hvilende hæmodynamiske parametre og i bølgereflektionsindikatorer under CPT efter behandlingerne (tabel 1). Der var en signifikant (P < 0,05) behandlingsinteraktion for brachial SBP, aorta SBP og aorta PP, men ikke for brachial PP (tabel 1). Under CPT, L-citrullin signifikant (P < 0.05) faldt brachialis SBP (-6 ± 11mmHg), aorta SBP (-4 ± 10mmHg), og aorta PP (-3 ± 6mmHg) fra 0 til 4 uger, sammenlignet med placebo (brachialis SBP (3 ± 10mmHg), aorta SBP (4 ± 9mmHg), og aorta PP (1 ± 5mmHg), P = NS) (Figur 3). Der var en signifikant og invers korrelation (r = -0,40, P < 0,05) mellem ændringer i aorta SBP og Tr under CPT efter L-citrullin-tilskud.

ændringer i (A) brachialt systolisk blodtryk (BSBP); (b) brachialt pulstryk (BPP); (c) aortisk systolisk blodtryk (ASBP); (D) aortapulstryk (APP) fra baseline til 4 uger under koldpressorprøve (CPT). * P < 0, 05 vs. placebo. Værdier er betyder, at s. e. m.

Diskussion

vores vigtigste fund var, at 4 ugers oral L-citrullin-tilskud svækkede stigningen i brachial SBP, aorta SBP og aorta PP under sympatisk stimulering induceret af CPT hos unge mænd. I overensstemmelse med tidligere undersøgelser resulterede CPT i en signifikant stigning i bølgereflektion, vurderet ved øget Aks og reduceret Tr. Disse arterielle reaktioner er blevet vist under koldinduceret sympatisk stimulering via cpt17 og eksponering for hele kroppen.25 sympatisk medieret vasokonstriktion inducerer en hurtigere tilbagevenden af den reflekterede bølge fra periferien til aorta, og dens fusion med den forreste bølge under sen systole fører til en stigning i aorta SBP og følgelig i PP og Aiks.23,26 udover stigningen i bølgereflektion Kan 17 en samtidig stigning i SV have bidraget til SBP-og PP-responsen i denne undersøgelse. Desuden er stigningen i DBP tilskrevet vasokonstriktion af primært perifere arterier,27 hvilket fører til et fald i arteriel distensibilitet.28

da reduceret L-arginin tilgængelighed kan bidrage til høj BP,1-3 vurderede vi effekten af L-arginin-salpetersyre forløber L-citrullin på aorta hæmodynamik. Det er vist,at det meste af L-citrullin absorberet fra tarmen omdannes til L-arginin,29,30 derved faldende perifer BP hos mennesker1 og rats8, 9 med høj kardiovaskulær risiko på grund af forbedret endotelfunktion. Oral L-arginin har imidlertid ingen tilsyneladende effekt på hvile BP og vasodilatorisk kapacitet hos unge raske mænd.5 i overensstemmelse med denne observation kunne L-citrullin-tilskud ikke påvirke hvilende BP og bølgereflektion på grund af en normal arteriel funktion i vores befolkning.

det vigtigste fund i denne undersøgelse var, at oral l-citrullinbehandling svækkede stigningen i brachial SBP, aorta SBP og aorta PP under CPT. I denne undersøgelse vurderer vi behandlingseffekten på vaskulære reaktioner på CPT efter mindst 10 timer af den sidste dosis L-citrullin. Vi har vist, at ændringen i brachial (-5,8 mmHg) og aorta SBP (-3.6 mmHg) respons på CPT fra baseline til 4 uger var større med L-citrullin-tilskud sammenlignet med placebo. Vest et al.3 rapporterede en signifikant reduktion i brachial SBP (-3,7 mmHg) respons på CPT, der blev tilskrevet reduktioner i hjerteudgang. Da L-citrullin ikke nedsatte hjertefrekvensen og SV i denne undersøgelse, skyldtes effekten på SBP sandsynligvis nedsat bølgereflektion. På trods af ingen tilsyneladende effekt på Aiks og Tr efter L-citrullin var faldet i aorta SBP under CPT omvendt korreleret (r = -0,40, P < 0.05) med stigningen i bølgereflektionstid, men ikke med Aiks. Tilsvarende under sympatisk overaktivitet induceret af ortostatisk stress resulterer infusionen af L-arginin i nedsat aorta SBP på grund af øget bølgereflektionstid.31 Da en reduktion i SV ikke forekommer samtidig med stigningen i bølgereflektionstid, ændres aksen muligvis ikke.31 således fører en langsommere bølgereflektion fra perifere arterier til aorta til en reduktion i aorta SBP.32

i denne undersøgelse reducerede L-citrullin aorta PP, men havde ingen tilsyneladende effekt på brachial PP-respons på CPT. Dette resultat bekræfter forestillingen om, at reduktionen i aorta SBP og PP med nogle antihypertensive lægemidler undervurderes eller ikke påvises af brachial BP.23,33 vores resultater viste, at brachial og aorta DBP ikke ændrede sig i slutningen af undersøgelsen, hvilket tyder på, at sympatisk medieret vasokonstriktion af perifere arterier under CPT27 ikke modificeres af L-citrullin. Da PP påvirkes mere af SBP end af DBP, kan faldet i aorta PP-respons på CPT hovedsageligt tilskrives en svækket aorta SBP.

potentielle begrænsninger af denne undersøgelse inkluderer en lille prøvestørrelse og manglen på målinger af plasma L-arginin og endotelfunktion. Det kunne være, at vores undersøgelse ikke var drevet til at opdage væsentlige ændringer i bølgereflektion. Vi kan ikke give en mekanisme til at forklare vores resultater uden L-arginin og endotelfunktionsmål. Ikke desto mindre viste denne undersøgelse, at 6g daglig dosis af oral L-citrullin reducerede aorta SBP og PP responser på CPT—to store forudsigere for hjerte-kar-sygdom.11,12 endnu vigtigere,i modsætning til tidligere undersøgelser,der har evalueret effekten af L-arginin på brachial BP mellem 1 og 2 timer efter den sidste dosis, 3, 5 effekten af L-citrullin på brachial og aorta BP blev observeret flere timer efter den sidste dosis i denne undersøgelse.

afslutningsvis fandt vi, at en 4-ugers oral L-citrullin-tilskud svækkede brachial SBP, aorta SBP og aorta PP-responser på CPT. Øget aortabølgereflektionstid bidrager til den reducerede aorta SBP-respons på CPT, hvilket følgelig bidrager til reduktionen i aorta PP.

offentliggørelse

forfatterne erklærede ingen interessekonflikt.

anerkendelser

denne undersøgelse blev støttet af College of Human Sciences Forskningspris og Bess-Menighedens Honours Specialepris. Vi er taknemmelige for nu fødevarer for at give kosttilskud.