suplimentarea orală cu L-citrulină atenuează răspunsul tensiunii arteriale la testul Presorului rece la bărbații tineri

rezumat

L-arginina orală, precursorul oxidului nitric, poate reduce tensiunea arterială în repaus (BP) prin îmbunătățirea producției de oxid nitric la pacienții cu factori de risc cardiovascular.1-3 la persoanele sănătoase, L-arginina orală a fost asociată cu scăderea4 sau fără modificare5 în BP brahial în repaus. S-a sugerat că o activitate crescută a arginazei face ca suplimentarea cronică orală cu L-arginină să fie oarecum ineficientă.6 În schimb, L-citrulina orală oferă niveluri plasmatice mai mari de L-arginină datorită unei conversii eficiente a L-citrulinei în L-arginină.7 date recente au arătat că tratamentul oral cu L-citrulină a redus tensiunea arterială periferică prin îmbunătățirea relaxării aortice la șobolani.8,9

deși presiunea pulsului brahial crescut (PP) este asociată cu creșterea mortalității cardiovasculare,10 BP sistolică aortică (SBP) și PP pot fi predictori mai buni ai riscului cardiovascular decât BP brahial.11,12 deoarece medicamentele vasoactive pot afecta BP aortic mai mult decât BP brahial, 13, 14 măsurătorile BP aortice au fost propuse ca țintă de tratament.11,15

vasoconstricția mediată simpatic indusă de testul presor rece (CPT) duce la creșteri acute ale BP periferice (brahiale și digitale), BP aortică și reflexia valurilor la subiecții sănătoși, fără a crește ritmul cardiac.16,17 CPT a fost utilizat pentru a evalua eficacitatea stilului de viață3,18 și intervențiile farmacologice19 asupra tensiunii arteriale și a reactivității vasculare. În plus, suplimentarea orală cu L-arginină a fost găsită eficientă în reducerea răspunsului BP brahial la CPT la bărbații cu hipercolesterolemie.3 astfel, CPT poate fi un instrument adecvat pentru a evalua efectul L-citrulinei orale asupra BP și a hemodinamicii aortice. Prin urmare, scopul studiului a fost de a testa ipoteza că suplimentarea orală cu L-citrulină ar reduce BP brahial, BP aortic și răspunsurile de reflexie a undelor la CPT.

Metode

Subiecți. Populația studiată a inclus 17 bărbați tineri sănătoși(22 de ani 1). Subiecții au fost normotensivi (SBP <140mmhg și BP diastolică (DBP) <90mmHg), fără boli cardiovasculare și metabolice/endocrine, evaluate de istoricul sănătății și nu fumau sau luau medicamente sau suplimente nutritive. Acest studiu a fost aprobat de Consiliul de revizuire Instituțională al Universității de Stat din Florida. Toți subiecții și-au dat consimțământul scris înainte de colectarea datelor.

Proiectarea studiului. Am folosit un randomizat, dublu-orb, două perioade, design crossover (Figura 1). La prima vizită, subiecții au primit o familiarizare cu testele după procesul inițial de screening. Toate testele au fost efectuate dimineața, cu subiecții așezați într-o cameră liniștită, cu temperatură controlată (23 C), după cel puțin 3-h rapid și evitând băuturile cofeinizate, alcoolul și exercițiile intense timp de cel puțin 24 de ore înainte de testare. După electrocardiogramă și instrumentație BP, participanții s-au odihnit cel puțin 20min înainte de colectarea datelor. BP brahial, electrocardiograma și măsurile hemodinamice aortice au fost colectate înainte de (repaus) și în timpul celui de-al doilea minut al CPT. CPT-ul a fost realizat prin imersarea piciorului drept până la gleznă în apă rece (4 C) în timpul 2min. Subiecții au fost încurajați să mențină o rată constantă și o adâncime de respirație pe tot parcursul experimentului, dar respirația nu a fost ritmată.

Proiectarea studiului. CPT, test presor rece.

după măsurătorile inițiale, subiecții au fost Aleatoriu (1:1) alocate pentru a primi oral L-citrulină (3-g doză de două ori pe zi) sau placebo (maltodextrină) timp de 4 săptămâni separate printr-o perioadă de 2 săptămâni de eliminare. Această prescripție de L-citrulină orală sa dovedit a fi eficace pentru a crește nivelurile plasmatice de L-arginină.7 în plus, L-arginina orală la această doză și durată reduce SBP1 în repaus și în timpul CPT3 la persoanele cu risc cardiovascular ridicat. Capsulele care conțin L-citrulină și placebo au fost furnizate de NOW Foods (Bloomingdale, IL). CPT a fost efectuat la aceeași oră a Zilei (8–12h) pentru fiecare subiect pentru a reduce posibilele variații diurne ale BP la începutul și sfârșitul fiecărui tratament. Ultima doză de L-citrulină sau placebo a fost consumată în noaptea dinaintea CPT la sfârșitul fiecărui tratament.

antropometrie. Înălțimea a fost măsurată cu ajutorul unui stadiometru la cel mai apropiat 0,5 cm, iar greutatea corporală a fost măsurată cu ajutorul unei scale seca (Sunbeam Products, Boca Raton, FL) la cel mai apropiat 0,1 kg. Indicele de masă corporală a fost calculat ca kg / m2.

hemodinamică. Electrocardiograma continuă și înregistrările digitale BP au fost obținute dintr-un plumb bipolar prelevat de un sistem de achiziție de date (Biopac, Santa Barbara, CA) și, respectiv, un dispozitiv Finometru (TNO Biomedical Instrumentation, Amsterdam, Olanda). Frecvența cardiacă a fost evaluată din electrocardiogramă și volumul cursei (SV) din forma de undă BP obținută de la Finometru prin utilizarea metodei fluxului model.20

analiza undei pulsului. După 10 minute de repaus așezat, BP brahial a fost înregistrat folosind un dispozitiv oscilometric automat (HEM-705CP; Omron Healthcare, Vernon Hill, IL). Brahial SBP și DBP au fost utilizate pentru calibrarea formelor de undă radiale, care au fost obținute dintr-o epocă de 10 s folosind un tonometru de înaltă fidelitate (SPT-301b; Millar Instruments, Houston, TX). PP A fost diferența dintre SBP și DBP. Formele de undă BP aortice au fost derivate folosind o funcție de transfer validată generalizată (Sfigmocor; Atcor Medical, Sydney, Australia).21,22 unda BP aortică (Figura 2) este compusă dintr-o undă înainte, cauzată de ejecția SV, și o undă reflectată care revine la aorta din locurile periferice.23 presiunea de augmentare a fost definită ca diferența dintre al doilea și primul vârf sistolic. Indicele de augmentare (Aix) a fost definit ca presiunea de augmentare exprimată ca procent din PP aortic. Timpul de tranzit al undei reflectate (Tr) indică călătoria dus-întors a undei înainte către locurile de reflexie Periferice și înapoi la aorta.23 AIx și Tr au fost utilizate ca markeri ai reflexiei undelor și a rigidității aortice.24 în analiză a fost utilizată media a două măsurători ale BP brahial și a hemodinamicii aortice de înaltă calitate (indice operator 80%). În laboratorul nostru, coeficienții de corelație intraclasă pentru SBP aortic și PP aortic în timpul CPT, calculați în două zile separate, sunt 0,94 și, respectiv, 0,95.

forma de undă a pulsului Aortic. Aix, indicele de augmentare; AP, presiunea de augmentare; DBP, tensiunea arterială diastolică; P1, primul vârf sistolic; PP, presiunea pulsului; SBP, tensiunea arterială sistolică; Tr, întârzierea în timp a undei reflectate.

analiza statistică. Efectele L-citrulinei și placebo au fost evaluate printr-o analiză a varianței de la 2 la 2, cu măsuri repetate în repaus și CPT (tratament (placebo vs. L-citrulină) timp de la 4 săptămâni). Când analiza varianței a produs o interacțiune semnificativă între tratament și timp, testele t au fost utilizate pentru comparații post-hoc. Coeficientul de corelație al lui Pearson a fost utilizat pentru a examina asocierile dintre modificările variabilelor. Valorile sunt prezentate ca mijloace s.e.m. valoarea statistică a fost stabilită la P < 0,05. Analizele statistice au fost efectuate folosind SPSS, versiunea 15.0 (SPSS, Chicago, IL).

rezultatele

înălțimea, greutatea și indicele de masă corporală au fost de 1,80 0,01 m, 82,8 1,4 kg, respectiv 25,7 0,5 kg/m2.

răspunsuri Acute la CPT

în timpul CPT, au existat creșteri semnificative ale SBP brahial (P < 0,01), DBP brahial (P < 0,001), PP brahial (P < 0,05), SBP aortic (P < 0,001), DBP aortic (P < 0, 001), pp aortic (p < 0, 05), Aix (p < 0.01) și SV (P < 0,01), precum și o scădere a Tr (P < 0,001) înainte și după ambele tratamente (Tabelul 1). Creșterile frecvenței cardiace în timpul CPT nu au fost semnificative statistic din valorile de repaus.

Tabelul 1

parametrii hemodinamici în repaus și în timpul CPT înainte și după tratamentul cu placebo și L-citrulină

Tabelul 1

parametrii hemodinamici în repaus și în timpul CPT înainte și după tratamentul cu placebo și L-citrulină

Oral Suplimentarea cu L-citrulină

dintre cei 18 subiecți la momentul inițial, 17 au finalizat cele două tratamente. Un subiect a renunțat din cauza lipsei de interes. Nu au existat modificări semnificative în toți parametrii hemodinamici de repaus și în indicatorii de reflexie a undelor în timpul CPT după tratamente (Tabelul 1). A existat o interacțiune semnificativă (P < 0, 05) tratament-timp pentru SBP brahial, SBP aortic și PP aortic, dar nu și pentru PP brahial (Tabelul 1). În timpul CPT, L-citrulina semnificativ (P < 0.05) a scăzut brahial SBP (-6 ± 11mmHg), aortică SBP (-4 ± 10mmHg) și aortică PP (-3 ± 6mmHg) de la 0 la 4 săptămâni, comparativ cu placebo (brahial SBP (3 ± 10mmHg), aortică SBP (4 ± 9mmHg) și aortică PP (1 ± 5mmHg), P = NS) (Figura 3). A existat o corelație semnificativă și inversă (r = -0,40, P < 0,05) între modificările SBP aortic și Tr în timpul CPT după suplimentarea cu L-citrulină.

modificări ale (a) tensiunii arteriale sistolice brahiale (BSBP); (b) presiunii pulsului brahial (BPP); (c) tensiunii arteriale sistolice aortice (ASBP); (d) presiunea pulsului aortic (APP) de la momentul inițial la 4 săptămâni în timpul testului presor la rece (CPT). * P < 0, 05 comparativ cu placebo. Valorile sunt mijloace de s.e.m.

discuție

principala noastră constatare a fost că 4 săptămâni de suplimente orale de L-citrulină au atenuat creșterea SBP brahial, SBP aortic și PP aortic în timpul stimulării simpatice induse de CPT la bărbații tineri. În concordanță cu studiile anterioare, CPT a dus la o creștere semnificativă a reflexiei undelor, evaluată prin creșterea AIx și reducerea Tr. Aceste răspunsuri arteriale au fost demonstrate în timpul stimulării simpatice induse de frig prin CPT17 și expunerea întregului corp.25 vasoconstricția mediată simpatic induce o revenire mai rapidă a undei reflectate de la periferie la aortă și fuziunea acesteia cu unda înainte în timpul sistolului târziu duce la o creștere a SBP aortic și, în consecință, la PP și AIX.23,26 pe lângă creșterea reflexiei undelor,17 o creștere concomitentă a SV ar fi putut contribui la răspunsul SBP și PP în acest studiu. Mai mult,creșterea DBP a fost atribuită vasoconstricției arterelor periferice în principal, 27 ceea ce duce la o scădere a distensibilității arteriale.28

deoarece disponibilitatea redusă a L-argininei poate contribui la creșterea tensiunii arteriale,1-3 am evaluat efectul precursorului L-arginină-oxid nitric L-citrulină asupra hemodinamicii aortice. S-a demonstrat că cea mai mare parte a L-citrulinei absorbite din intestin este transformată în L-arginină,29,30 scăzând astfel BP periferic la OM1 și șobolani8,9 cu risc cardiovascular ridicat datorită funcției endoteliale îmbunătățite. Cu toate acestea, L-arginina orală nu are niciun efect aparent asupra tensiunii arteriale și a capacității vasodilatatoare la bărbații tineri sănătoși.5 în concordanță cu această observație, suplimentarea cu L-citrulină nu a reușit să afecteze BP în repaus și reflexia valurilor din cauza unei funcții arteriale normale în populația noastră.

principala constatare a acestui studiu a fost că tratamentul oral cu L-citrulină a atenuat creșterea SBP brahial, SBP aortic și PP aortic în timpul CPT. În acest studiu, evaluăm efectul tratamentului asupra răspunsurilor vasculare la CPT după cel puțin 10 ore din ultima doză de L-citrulină. Am arătat că schimbarea brahială (-5,8 mmHg) și SBP aortic (-3.6mmhg) răspunsurile la CPT de la momentul inițial până la 4 săptămâni au fost mai mari cu suplimentarea cu L-citrulină comparativ cu placebo. West și colab.3 a raportat o reducere semnificativă a răspunsului brahial SBP (-3,7 mmHg) la CPT, care a fost atribuită reducerii debitului cardiac. Deoarece L-citrulina nu a scăzut ritmul cardiac și SV în acest studiu, efectul asupra SBP a rezultat cel mai probabil din scăderea reflexiei undelor. În ciuda lipsei unui efect aparent asupra Aix și Tr după L-citrulină, scăderea SBP aortică în timpul CPT a fost invers corelată (r = -0, 40, P < 0.05) odată cu creșterea timpului de reflexie a undelor, dar nu cu AIx. În mod similar, în timpul hiperactivității simpatice induse de stresul ortostatic, infuzia de L-arginină are ca rezultat scăderea SBP aortic datorită timpului crescut de reflexie a undelor.31 deoarece o reducere a SV nu are loc concomitent cu creșterea timpului de reflexie a undelor, AIx poate să nu se schimbe.31 astfel, o reflexie mai lentă a undelor de la arterele periferice la aorta duce la o reducere a SBP aortic.32

în acest studiu, L-citrulina a redus PP aortic, dar nu a avut niciun efect aparent asupra răspunsului PP brahial la CPT. Acest rezultat confirmă ideea că reducerea SBP aortică și PP cu unele medicamente antihipertensive este subestimată sau nu este detectată de BP brahial.23,33 rezultatele noastre au arătat că DBP brahial și aortic nu s-au modificat la sfârșitul studiului, sugerând că vasoconstricția mediată simpatic a arterelor periferice în timpul CPT27 nu este modificată de L-citrulină. Deoarece PP este influențat mai mult de SBP decât de DBP, scăderea răspunsului PP aortic la CPT poate fi atribuită în principal unui SBP aortic atenuat.

limitările potențiale ale acestui studiu includ o dimensiune mică a eșantionului și lipsa măsurătorilor L-argininei plasmatice și a funcției endoteliale. S-ar putea ca studiul nostru să nu fi fost alimentat pentru a detecta schimbări semnificative în reflexia undelor. Nu putem oferi un mecanism care să explice rezultatele noastre fără măsuri de L-arginină și funcție endotelială. Cu toate acestea, acest studiu a demonstrat că doza zilnică de 6g de L-citrulină orală a redus răspunsurile SBP și PP aortice la CPT—doi predictori majori ai bolilor cardiovasculare.11,12 mai important, spre deosebire de studiile anterioare care au evaluat efectul L-argininei asupra BP brahial între 1 și 2h după ultima doză,3,5 efectul L-citrulinei asupra BP brahial și aortic a fost observat la câteva ore după ultima doză din acest studiu.

în concluzie, am constatat că o suplimentare orală de L-citrulină de 4 săptămâni a atenuat răspunsurile brahial SBP, aortic SBP și aortic PP la CPT. Creșterea timpului de reflexie a valurilor aortice contribuie la reducerea răspunsului SBP aortic la CPT, ceea ce contribuie, în consecință, la reducerea PP aortic.

dezvăluire

autorii nu au declarat niciun conflict de interese.

mulțumiri

acest studiu a fost susținut de Colegiul de științe Umane Research Award și Premiul Bess Ward Honors Thesis. Suntem recunoscători Now foods pentru furnizarea suplimentelor.