Dietätisches Nitrat, Gefäßfunktion und Entzündung
Dietary nitrate, vascular function and inflammation
Wissenschaftsdisziplinen
Gesundheitswissenschaften (30%); Klinische Medizin (30%); Medizinisch-theoretische Wissenschaften, Pharmazie (40%)
Keywords
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Inorganic Nitrate-Nitrite-Nitric Oxide Pathway,
Oral Microbiome,
Chronic Low-Grade Inflammation,
Vascular Integrity,
Hypertension,
Cardiovascular Health
Das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen steigt mit zunehmendem Alter. Die Entwicklung effizienter lebensstil-basierter Maßnahmen zur Verbesserung der Herz-Kreislauf-Gesundheit bei älteren Menschen ist deshalb von großer Bedeutung. Dieses klinische Forschungsprojekt untersucht das innovative Konzept, ob eine erhöhte Aufnahme von diätetischem Nitrat (durch Rote Rüben-Saft) eine geeignete, unterstützende Therapie zur Behandlung von Bluthochdruck und Verbesserung der Blutgefäßfunktion bei älteren Menschen darstellt. Bluthochdruck ist ein weiterer großer Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Anorganisches Nitrat, das in Roten Rüben und grünem Blattgemüse vorkommt, ist eine Quelle für Stickstoffmonoxid (NO), einem für die Herz-Kreislauf-Gesundheit wichtigem Signalmolekül. NO wird auch im menschlichen Körper gebildet. Allerdings sind die körpereigene Produktion und Gefäßverfügbarkeit von NO im Alter und bei Herz-Kreislauf- Erkrankungen verringert. Die abnehmende NO-Verfügbarkeit ist mit Funktionsstörungen der Gefäßwände, chronischen Entzündungsprozessen, und einem erhöhten Herz-Kreislauf- Erkrankungsrisiko verbunden. Diätetisches Nitrat ist eine zusätzliche NO-Quelle, wobei NO unter Beteiligung symbiotischer Bakterien im Mundraum produziert wird. Diätetisches Nitrat hat vielfältige positive physiologische Wirkungen. Jedoch wurden diese bisher meist bei jungen, gesunden Menschen untersucht. Als einer der wenigen Studien an älteren Menschen, zeigen die Resultate unserer vorangegangenen Studie günstige Kurzzeit-Effekte von nitrat-reichem Rote Rüben-Saft auf Blutdruck und Entzündungsmarker bei gesunden, älteren Probanden. Allerdings ist wenig darüber bekannt, ob diätetisches Nitrat die Herz- Kreislauf-Gesundheit in älteren Populationen mit Bluthochdruck verbessert. Der Zweck dieser randomisierten, Placebo-kontrollierten Crossover-Studie ist es zu untersuchen, ob die tägliche Aufnahme von nitrat-reichem Rote Rüben-Saft über vier Wochen bei älteren Menschen mit mildem Bluthochdruck zu verbesserten Behandlungsergebnissen führt. Für die Studie werden Männer und Frauen im Alter zwischen 55 und 70 Jahren mit Grad 1-Bluthochdruck und einer bestehenden medikamentösen Bluthochdruck-Therapie rekrutiert. Die Studie untersucht, ob die Nitrat-Aufnahme den Blutdruck weiter senkt und die Gefäßfunktion verbessert. Erforscht wird zudem, ob das Nitrat die Bakterien-Zusammensetzung im Mundraum und den systemischen Entzündungsstatus beeinflusst, und ob mögliche Effekte mit Herz-Kreislauf-bezogenen Behandlungsergebnissen zusammenhängen. Dadurch sollen Erkenntnisse zur Wirksamkeit von Nitrat zur Reduktion von chronischer Entzündungen, die zur Entstehung und Verschlechterung von Herz- Kreislauf-Erkrankungen beitragen, gewonnen werden. Aus den erhobenen Daten dieser Studie werden wichtige neue Erkenntnisse dazu erwartet, obnitrat-reiche pflanzliche Lebensmittel ergänzendundunterstützend zu blutdrucksenkenden Medikamenten eine noch bessere Therapie von Bluthochdruck ermöglichen.
Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind die häufigste Todesursache in modernen Gesellschaften. Eine beeinträchtigte Funktion der Blutgefäße und Bluthochdruck (Hypertonie) sind wichtige Ursachen dafür, dass das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen mit zunehmendem Alter steigt. Mit dieser klinischen Forschung untersuchten wir, ob sich in vorangegangenen Studien berichtete kardiovaskuläre Nutzen von anorganischem Nitrat aus pflanzlichen Quellen wie Rote-Rübensaft auch in einer verbesserten Gefäßfunktion und Blutdrucksenkung bei älteren Männern und Frauen mit medikamentös behandelter Hypertonie zeigen. Die Ergebnisse dieser randomisierten, Placebo-kontrollierten Crossover-Studie deuten darauf hin, dass eine Einzeldosis von 70 Millilitern konzentriertem Rote-Rübensaft mit 400 Milligramm Nitrat die Gefäßfunktion und den Blutdruck drei Stunden nach der Safteinnahme leicht verbesserte. Entgegen den akuten Reaktionen verbesserte die tägliche Aufnahme von 270 Millilitern nitratreichem Rote-Rübensaft (800 Milligramm Nitrat) im Vergleich zu nitratarmem Rote-Bete-Saft (Placebo) über einen Zeitraum von vier Wochen die Gefäßfunktion jedoch nicht nachhaltig und senkte auch den Blutdruck bei den 15 StudienteilnehmerInnen nicht weiter. Als einem weiteren wichtigen Ergebnis wurden nach der regelmäßig erhöhten Nitrataufnahme leichte positive Veränderungen einiger Blut-Biomarker für oxidativen Stress und Entzündungen beobachtet. Neben einem Anstieg der Blut- und Speichel-Biomarker für den Stoffwechsel und die Bioaktivierung von Nitrat erhöhte die Nitratzufuhr über vier Wochen außerdem die Anzahl bestimmter symbiotischer Bakterien im Mund, die Nitrat in Nitrit umwandeln. Diese Bakterien spielen eine Schlüsselrolle bei der Umwandlung von Nahrungsnitrat in Nitrit und Stickstoffmonoxid (NO), einem Signalmolekül, das für die Herz-Kreislauf-Funktion und -Gesundheit von zentraler Bedeutung ist. Zu den Stärken dieser Forschung zählen das robuste experimentelle Design und die Verwendung von "Goldstandard"-Methoden zur Untersuchung der Blutgefäßfunktion (Unterarmblutflussmessung) und des Blutdrucks (ambulanter 24-Stunden-Blutdruck und Blutdruckmessung zu Hause). Es wurden strenge Studienkriterien angewendet und sorgfältige Maßnahmen ergriffen, um Faktoren zu kontrollieren, die den Nitratstoffwechsel und NO-Signalwege beeinflussen. Darüber hinaus wurden eine Kombination zahlreicher zeitgemäßer Biomarker verwendet und die Zusammensetzung von Bakterien im Mund analysiert, um Einblicke in mögliche Mechanismen zu gewinnen, wie die Intervention mit Nitrat die Funktion des Gefäßsystems beeinflussen kann. Zusammenfassend deuten unsere Ergebnisse darauf hin, dass eine relativ hohe Nitratzufuhr in Form von Rote-Rübensaft keinen großen nachhaltigen Nutzen auf die Gefäßfunktion oder den Blutdruck in dieser Bevölkerungsgruppe hat. Die Daten dieser Forschung deuten jedoch auf leichte Verbesserungen des Oxidativen Stress- und systemischen Entzündungsstatus durch eine erhöhte Nitratzufuhr hin. Dies unterstützt Hinweise für zusätzliche Mechanismen, durch die natürlicherweise in pflanzlichen Lebensmitteln enthaltenes Nitrat positive Auswirkungen auf die Herz-Kreislauf-Gesundheit hat. Die Studienergebnisse liefern neue Informationen zur Wirksamkeit Nitrat-basierter Interventionen für ein gesundes Altern von Blutgefäßen und zur Prävention von Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Die Ergebnisse tragen wichtige Erkenntnisse zu einem aktiven Forschungsbereich über die physiologische und therapeutische Wirkung von Lebensmittelinhaltsstoffen bei.
- Medizinische Universität Wien - 22%
- Universität Wien - 78%
- Michael Wolzt, Medizinische Universität Wien , assoziierte:r Forschungspartner:in
- Nina Pilat-Michalek, Medizinische Universität Wien , nationale:r Kooperationspartner:in
- David Berry, Universität Wien , nationale:r Kooperationspartner:in
- Karl-Heinz Wagner, Universität Wien , nationale:r Kooperationspartner:in
- Catherine Bondonno, Edith Cowan University - Australien
- Jonathan Hodgson, Edith Cowan University - Australien
- Richard Woodman, Flinders University - Australien
- Jonathan Peake, Queensland University of Technology - Australien
Research Output
- 37 Zitationen
- 7 Publikationen
- 1 Policies
- 5 Disseminationen
- 1 Wissenschaftliche Auszeichnungen
- 2 Weitere Förderungen
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2021
Titel Modulating Molecular Networks, Physiological Processes, and Health through Exercise and Nutrition: from Athletes to Older Age Groups Typ Postdoctoral Thesis Autor Oliver Neubauer Link Publikation -
2023
Titel Dietary Nitrate, Vascular Function and Inflammation: a Randomized, Placebo-controlled Crossover Study DOI 10.1016/j.freeradbiomed.2023.03.244 Typ Journal Article Autor Bondonno C Journal Free Radical Biology and Medicine -
2024
Titel Effects of increased nitrate intake from beetroot juice on blood markers of oxidative stress and inflammation in older adults with hypertension DOI 10.1016/j.freeradbiomed.2024.07.004 Typ Journal Article Autor Fejes R Journal Free Radical Biology and Medicine Seiten 519-530 Link Publikation -
2024
Titel Dietary nitrate from beetroot juice reduces Oxidized LDL, LDL/NOx ratio and LDL concentrations in adults with grade 1 hypertension DOI 10.1016/j.freeradbiomed.2024.04.123 Typ Journal Article Autor Draxler A Journal Free Radical Biology and Medicine -
2024
Titel Increased nitrate intake from beetroot juice over 4 weeks affects nitrate metabolism, but not vascular function or blood pressure in older adults with hypertension DOI 10.1039/d3fo03749e Typ Journal Article Autor Fejes R Journal Food & Function Seiten 4065-4078 Link Publikation -
2024
Titel Dietary Nitrate, Vascular Function and Oxidative Stress Typ PhD Thesis Autor Rebeka Fejes -
2023
Titel Nitrate: The Dr. Jekyll and Mr. Hyde of human health? DOI 10.1016/j.tifs.2023.03.014 Typ Journal Article Autor Bondonno C Journal Trends in Food Science & Technology Seiten 57-73 Link Publikation
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2024
Titel Citation in systematic review DOI 10.1016/j.numecd.2024.06.009 Typ Citation in systematic reviews
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Titel Article in the FWF-science magazine scilog Typ A magazine, newsletter or online publication Link Link -
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Titel Article in the University of Vienna-research magazine "Rudolphina" Typ A magazine, newsletter or online publication Link Link -
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Titel Interviews for national newspaper "Kurier" Typ A press release, press conference or response to a media enquiry/interview Link Link -
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Titel Public lectures at the Wiener Volkshochschule (VHS) Typ A talk or presentation Link Link -
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Titel School visits as OeAD-Young Science ambassador ("Wissenschaftsbotschafter") Typ Participation in an activity, workshop or similar Link Link
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2024
Titel Invited Speaker at the 2024 Symposium of the International Society of Exercise and Immunology (ISEI) "Training the Immune System for New Challenges" Typ Personally asked as a key note speaker to a conference Bekanntheitsgrad Continental/International
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2024
Titel The nitrate debate: does dietary source determine health impact? Typ Research grant (including intramural programme) Förderbeginn 2024 Geldgeber National Health and Medical Research Council -
2025
Titel Nitrate, exercise and vascular function in midlife women Typ Research grant (including intramural programme) DOI 10.55776/klp1075624 Förderbeginn 2025 Geldgeber Austrian Science Fund (FWF)