Oral L-Citrullin-Tilskudd Demper Blodtrykksresponsen Til Kald Pressortest hos Unge Menn

Abstrakt

Oral l-arginin, nitrogenoksidforløperen, kan redusere hvilende blodtrykk (BP) via forbedret nitrogenoksidproduksjon hos pasienter med kardiovaskulære risikofaktorer.1-3 hos friske individer har oral l-arginin vært assosiert med reduksjon4 eller ingen endring5 i hvilende brachial BP. Det har blitt antydet at en økt arginaseaktivitet gjør kronisk oral l-arginintilskudd noe ineffektivt.6 omvendt gir oral L-citrullin større plasma l-argininnivåer på grunn av en effektiv konvertering Av L-citrullin Til L-arginin.7 Nyere data har vist at oral l-citrullinbehandling reduserte perifer BP ved å forbedre aortisk avslapping hos rotter.8,9

selv om forhøyet brakialpulstrykk (PP) er forbundet med økt kardiovaskulær dødelighet,kan 10 aortisk systolisk BP (SBP) og PP være bedre prediktorer for kardiovaskulær risiko enn brachial BP.11,12 da vasoaktive stoffer kan påvirke aorta BP mer enn brachial BP, har 13, 14 aorta BP-målinger blitt foreslått som behandlingsmål.11,15

Sympatisk mediert vasokonstriksjon indusert av kaldpressortesten (cpt) fører til akutt økning i perifer (brachial og digital) BP, aorta BP og bølgrefleksjon hos friske personer uten å øke hjertefrekvensen.16,17 CPT har blitt brukt til å evaluere effekten av lifestyle3, 18 og farmakologiske intervensjoner19 på BP og vaskulær reaktivitet. I tillegg ble oral l-arginintilskudd funnet effektiv for å redusere brachial BP-respons på CPT hos menn med hyperkolesterolemi.3 Dermed KAN CPT være et egnet verktøy for å evaluere effekten av oral l-citrullin på BP og aorta hemodynamikk. Derfor var formålet med studien å teste hypotesen om at oral l-citrullintilskudd ville redusere BRACHIAL BP, aorta BP og bølgerefleksjonsrespons på CPT.

Metoder

Emner. Studiepopulasjonen inkluderte 17 friske unge menn (22 ± 1 år). Pasientene var normotensive (SBP <140mmhg og diastolisk BP (dbp) <90mmHg), uten kardiovaskulære og metabolske/endokrine sykdommer som evaluert av helsehistorie og røykte ikke eller tok medisiner eller kosttilskudd. Denne studien ble godkjent av institutional review board Of Florida State University. Alle fag ga skriftlig samtykke før datainnsamling.

Studiedesign. Vi brukte en randomisert, dobbeltblind, to-periode, crossover design (Figur 1). Ved første besøk fikk fagene en kjennskap til testene etter den første screeningsprosessen. Alle tester ble utført om morgenen med fagene som satt i et stille temperaturkontrollert rom (23°C) etter minst 3 timer raskt og unngikk koffeinholdige drikker, alkohol og intens trening i minst 24 timer før testing. Etter elektrokardiogram og BP-instrumentering hvilte deltakerne i minst 20 minutter før datainnsamling. Brakial BP, elektrokardiogram og aorta hemodynamiske tiltak ble samlet før (hvile) og i løpet AV ANDRE minutt AV CPT. CPT ble utført ved nedsenking av høyre fot opp til ankelen i kaldt vann (4°C) under 2min. Emner ble oppfordret til å opprettholde en konstant hastighet og pustedybde gjennom hele forsøket, men pusten var ikke paced.

Studiedesign. CPT, kaldpressortest.

etter baseline målinger var forsøkspersonene tilfeldig (1:1) tilordnet å motta oral l-citrullin (3-g dose to ganger daglig) eller placebo (maltodekstrin) i 4 uker adskilt av en 2-ukers utvaskingsperiode. Denne resept av oral l-citrullin har vist seg å være effektiv for å øke plasmanivåene Av L-arginin.7 i tillegg reduserer oral l-arginin ved denne dosen OG varigheten SBP1 ved hvile og UNDER CPT3 hos personer med høy kardiovaskulær risiko. Kapsler som inneholder L-citrullin og placebo ble gitt AV NOW Foods (Bloomingdale, IL). CPT ble utført på samme tidspunkt på dagen (8-12 timer) for hver pasient for å redusere mulige daglige VARIASJONER I BP ved begynnelsen og slutten av hver behandling. Den siste dosen Av l-citrullin eller placebo ble konsumert natten før CPT ved slutten av hver behandling.

Antropometri. Høyde ble målt ved hjelp av et stadiometer til nærmeste 0,5 cm og kroppsvekt ble målt ved hjelp av en seca-skala (Sunbeam Products, Boca Raton, FL) til nærmeste 0,1 kg. Kroppsmasseindeksen ble beregnet som kg / m2.

Hemodynamikk. Kontinuerlig elektrokardiogram og digitale BP-opptak ble oppnådd fra en bipolar bly samplet av henholdsvis Et datainnsamlingssystem (Biopac, Santa Barbara, CA) og en Finometer-enhet (Tno Biomedical Instrumentation, Amsterdam, Nederland). Hjertefrekvensen ble vurdert fra elektrokardiogrammet og slagvolum (SV) fra BP-bølgeformen oppnådd Fra Finometeret ved å benytte modellstrømningsmetoden.20

Pulsbølgeanalyse. Etter 10 min sittende hvile ble brachial BP registrert ved hjelp av en automatisert oscillometrisk enhet (HEM-705CP; Omron Healthcare, Vernon Hill, IL). Brachial SBP og DBP ble brukt til å kalibrere radiale bølgeformer, som ble oppnådd fra en 10-s epoke ved hjelp av en high-fidelity tonometer (SPT-301b; Millar Instruments, Houston, TX). PP var forskjellen MELLOM SBP og DBP. Aorta BP bølgeformer ble avledet ved hjelp av en generalisert validert overføringsfunksjon (SphygmoCor; Atcor Medical, Sydney, Australia).21,22 aorta BP-bølgen (Figur 2) består av en fremoverbølge forårsaket AV SV-utkasting, og en reflektert bølge som vender tilbake til aorta fra perifere steder.23 Augmentation press ble definert som forskjellen mellom andre og første systoliske topper. Augmentation index (aix) ble definert som augmentationstrykket uttrykt som en prosentandel av aorta PP. Transittid for den reflekterte bølgen (Tr) indikerer rundtur av fremoverbølgen til de perifere reflekterende stedene og tilbake til aorta.23 AIx og Tr har blitt brukt som markører for bølgerefleksjon og aortastivhet.24 gjennomsnittet av to målinger av brachial BP og høy kvalitet (operatørindeks ≥80%) aorta hemodynamikk ble brukt i analysen. I vårt laboratorium er intraklassekorrelasjonskoeffisientene for aorta SBP og aorta PP under CPT, beregnet på to separate dager, henholdsvis 0,94 og 0,95.

Aortisk pulsbølgeform. AIX, augmentation index; AP, augmentation press; DBP, diastolisk blodtrykk; P1, første systolisk topp; PP, pulstrykk; SBP, systolisk blodtrykk; Tr, tidsforsinkelse av reflektert bølge.

Statistisk analyse. Effektene Av L-citrullin og placebo ble evaluert med en 2 × 2 analyse av varians med gjentatte mål ved hvile og CPT (behandling (placebo vs l-citrullin) × tid (baseline vs 4 uker)). Når analyse av varians ga en signifikant behandlingsinteraksjon, ble t-tester brukt til post hoc-sammenligninger. Pearsons korrelasjonskoeffisient ble brukt til å undersøke sammenhenger mellom endringer i variabler. Verdier er vist som betyr ± s.e. m. Statistisk signifikans ble satt Til P < 0,05. Statistiske analyser ble utført MED SPSS, versjon 15.0 (SPSS, Chicago, IL).

Resultater

Høyde, vekt og kroppsmasseindeks var henholdsvis 1,80 ± 0,01 m, 82,8 ± 1,4 kg og 25,7 ± 0,5 kg/m2.

Akutte responser PÅ CPT

Under CPT var det signifikante økninger 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 dbp (P < 0,001), pp i aorta (p < 0,05), aix (p < 0.01), OG SV (P < 0,01) samt en reduksjon I Tr (P < 0,001) før og etter begge behandlingene (Tabell 1). Økningen i hjertefrekvens under CPT var ikke statistisk signifikant fra hvileverdier.

Tabell 1

Hemodynamiske parametere ved hvile og UNDER CPT før og etter placebo-og l-citrullinbehandling

Tabell 1

Hemodynamiske parametere ved hvile og UNDER CPT før og etter placebo-og l-citrullinbehandling

Muntlig L-citrullintilskudd

av de 18 pasientene ved baseline fullførte 17 de to behandlingene. Ett emne droppet ut på grunn av manglende interesse. Det var ingen signifikante endringer i alle hvilende hemodynamiske parametre og i bølgerefleksjonsindikatorer under CPT etter behandlingene (Tabell 1). Det var en signifikant (P < 0,05) behandlingsinteraksjon for brachial sbp, aorta SBP og aorta PP, men ikke for brachial PP (Tabell 1). UNDER CPT, l-citrullin signifikant (P < 0.05) redusert brachialis SBP (-6 ± 11mmHg), aorta SBP (-4 ± 10 mmhg), og aorta-PP (-3 ± 6mmHg) fra 0 til 4 uker sammenlignet med placebo (brachialis SBP (3 ± 10 mmhg), aorta SBP (4 ± 9mmHg), og aorta-PP (1 ± 5mmHg), P = NS) (Figur 3). Det var en signifikant og invers korrelasjon (r = -0,40, P < 0,05) mellom endringer i aorta SBP og Tr under CPT etter l-citrullintilskudd.

Endringer i (a) brakial systolisk blodtrykk (BSBP); (b) brakialpulstrykk (BPP); (c) aortisk systolisk blodtrykk (ASBP); aortisk pulstrykk (APP) fra baseline til 4 uker under kaldpressortest (cpt). * P < 0,05 vs. placebo. Verdier er midler ± s.e. m.

Diskusjon

vårt hovedfunn var at 4 uker med oral l-citrullintilskudd dempet økningen i brachial SBP, aorta SBP og aorta PP under sympatisk stimulering indusert AV CPT hos unge menn. I samsvar med tidligere studier resulterte CPT i en signifikant økning i bølgerefleksjon, vurdert ved økt AIx og redusert Tr. Disse arterielle responsene er vist ved kaldindusert sympatisk stimulering via CPT17 og eksponering for hele kroppen.25 Sympatisk mediert vasokonstriksjon induserer en raskere retur av den reflekterte bølgen fra periferien til aorta, og dens fusjon med fremoverbølgen under sen systole fører til en økning i aorta SBP og dermed I PP og AIx.23,26 I Tillegg til økningen i bølgerefleksjon, kan 17 en samtidig økning I SV ha bidratt TIL sbp-og PP-responsen i denne studien. Videre har økningen I DBP blitt tilskrevet vasokonstriksjon av primært perifere arterier, 27 som fører til en reduksjon i arteriell distensibilitet.28

da redusert L-arginin tilgjengelighet kan bidra til høy BP,evaluerte 1-3 effekten Av l-arginin-nitrogenoksidforløperen L-citrullin på aorta hemodynamikk. Det har vist seg at det meste Av L-citrullin absorbert fra tarmen omdannes Til l-arginin,29, 30 og derved reduseres perifer BP hos mennesker1 og rotter8, 9 med høy kardiovaskulær risiko på grunn av forbedret endotelfunksjon. Imidlertid har oral l-arginin ingen tilsynelatende effekt på hvilende BP og vasodilatorisk kapasitet hos unge friske menn.5 I Samsvar med denne observasjonen klarte ikke l-citrullintilskudd å påvirke HVILENDE BP og bølgerefleksjon på grunn av en normal arteriell funksjon i vår befolkning.

hovedfunnet i denne studien var at oral l-citrullinbehandling dempet økningen i brachial SBP, aorta SBP og aorta PP under CPT. I denne studien evaluerte vi behandlingseffekten på vaskulær RESPONS på CPT etter minst 10 timer av siste dose L-citrullin. Vi har vist at endringen i brachial (-5,8 mmHg) og aorta SBP (-3.6mmhg) respons PÅ CPT fra baseline til 4 uker var større med l-citrullintilskudd sammenlignet med placebo. West et al.3 rapporterte en signifikant reduksjon i brakial SBP (-3,7 mmHg) respons på CPT som ble tilskrevet reduksjon i minuttvolum. Siden L-citrullin ikke reduserte hjertefrekvensen og SV i denne studien, var effekten på SBP sannsynligvis et resultat av redusert bølgerefleksjon. Til tross for ingen tilsynelatende effekt på AIx og Tr etter L-citrullin, var reduksjonen i aorta SBP under CPT omvendt korrelert (r = -0,40, P < 0.05) med økningen i bølgerefleksjonstid, men ikke Med AIx. På samme måte, under sympatisk overaktivitet indusert av ortostatisk stress, resulterer infusjonen Av L-arginin i redusert aorta SBP på grunn av økt bølgerefleksjonstid.31 fordi en reduksjon I SV ikke forekommer samtidig med økningen i bølgerefleksjonstid, kan AIx ikke endres.31 dermed en langsommere bølge refleksjon fra perifere arterier til aorta fører til en reduksjon i aorta sbp.32

I denne studien reduserte L-citrullin AORTISK PP, men hadde ingen tilsynelatende effekt på brakial PP-respons på CPT. Dette resultatet bekrefter ideen om at reduksjonen i aorta sbp og PP med noen antihypertensive stoffer er undervurdert eller ikke oppdaget av brachial BP.23,33 våre resultater viste at brachial OG aorta DBP ikke endret seg på slutten av studien, noe som tyder på at sympatisk-mediert vasokonstriksjon av perifere arterier under CPT27 ikke er modifisert Av L-citrullin. SIDEN PP påvirkes mer AV SBP enn AV DBP, kan reduksjonen i AORTISK PP-respons på CPT hovedsakelig tilskrives en dempet aortisk sbp.

Potensielle begrensninger i denne studien inkluderer en liten prøvestørrelse og mangel på målinger av plasma L-arginin og endotelfunksjon. Det kan være at vår studie ikke var drevet til å oppdage signifikante endringer i bølgerefleksjon. Vi kan ikke gi en mekanisme for å forklare våre resultater uten l-arginin og endotelfunksjonstiltak. Likevel viste denne studien at 6g daglig dosering av oral l-citrullin reduserte aorta SBP og PP-respons PÅ CPT-to hovedprediktorer for kardiovaskulær sykdom.11,12 enda viktigere, i motsetning til tidligere studier som har vurdert effekten Av L-arginin på brachial BP mellom 1 og 2h etter siste dose, 3, 5 ble effekten Av L-citrullin på brachial OG aorta BP observert flere timer etter siste dose i denne studien.

til slutt fant vi at en 4-ukers oral l-citrullin-tilskudd dempet brachial SBP, aorta SBP og aorta PP-responser PÅ CPT. Økt aortabølgerefleksjonstid bidrar til redusert aorta SBP-respons på CPT, noe som dermed bidrar til reduksjon i aorta PP.

Avsløring

forfatterne erklærte ingen interessekonflikt.

Anerkjennelser

denne studien ble støttet Av College Of Human Sciences Research Award og Bess Ward Honors Thesis Award. VI er takknemlige FOR NOW foods for å gi kosttilskudd.