The significance of exogenous nitrate and nitrite of plant origin for vascular health

Gumanova N.G.

doi:https://doi.org/10.17116/profmed202427111141

Рекомендуем статьи по данной теме:

Международное многоцентровое рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование оценки эффективности и безопасности последовательной терапии пациентов с хронической ишемией мозга препаратами Мексидол и Мексидол ФОРТЕ 250 (исследование МЕМО): результаты субанализа у пациентов с артериальной гипертонией. Профилактическая медицина. 2024;(10):72-83

Морфофункциональные и биохимические детерминанты эндотелиальной дисфункции после новой коронавирусной инфекции COVID-19. Профилактическая медицина. 2024;(10):90-96

Изменения липидного профиля, структурно-функционального состояния сосудов у пациентов с лимфомами и сердечно-сосудистыми токсическими рисками при проведении химиотерапии. Профилактическая медицина. 2024;(10):117-124

Резолюция совета экспертов «Возможности нейропротективной терапии у пациентов с артериальной гипертензией и когнитивными нарушениями». Профилактическая медицина. 2024;(11):85-93

Эффективность программы второго этапа медицинской реабилитации пациентов с ишемической болезнью сердца. Профилактическая медицина. 2024;(12):75-80

Отдаленные исходы у больных после госпитального лечения по поводу COVID-19 (данные трехлетнего наблюдения). Профилактическая медицина. 2024;(12):114-121

Роль анализа количественного состава тела у населения в оценке и мониторинге метаболических факторов сердечно-сосудистого риска. Профилактическая медицина. 2024;(12):128-134

Медикаментозная терапия пациентов с инфарктом миокарда на госпитальном этапе в Российской Федерации по данным регистра РЕГИОН-ИМ. Соответствие клиническим рекомендациям. Кардиологический вестник. 2024;(3):81-91

Возможности применения этилметилгидроксипиридина сукцината в комплексной терапии артериальной гипертензии. Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2024;(5):572-580

Резюме / Abstract:

Нитраты и нитриты растительного происхождения признаны важными биоактивными фитохимическими веществами, обладающими кардиопротективными свойствами. Нитраты способны восстанавливаться (при активном участии в этих превращениях бактерий ротовой полости и кислой среды желудка) до нитрита и затем до биодоступного оксида азота (NO) — молекулы, играющей ключевую роль в здоровье сердечно-сосудистой системы.

ЦЕЛЬ ОБЗОРА

Осветить роль нитратов растительного происхождения как источника NO с точки зрения сердечно-сосудистых эффектов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Выполнен анализ баз данных PubMed, eLibrary (Science Index) по ключевым словам «экзогенный нитрат», «эндотелиальная дисфункция», «жесткость сосудистой стенки», «артериальная гипертония», «артериальное давление».

РЕЗУЛЬТАТЫ

В ходе клинических испытаний отмечено, что пищевой нитрат оказывает действие, равносильное оксиду азота эндогенного происхождения. Экзогенный нитрат способствует снижению уровня артериального давления, улучшению показателей функциональной активности сосудов, снижению жесткости сосудистой стенки, повышению скорости кровотока и снижению агрегации тромбоцитов. В обзоре рассматриваются вопросы эффективности приема экзогенных нитратов растительного происхождения в отношении указанных параметров.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Нитрат растительного происхождения, согласно известному пути превращений «нитрат — нитрит — NO», служит субстратом синтеза биоактивного NO и оказывает благотворное влияние на здоровье сосудов, что подтверждается большим количеством клинических испытаний. Пополнение рациона питания овощами, от природы богатыми нитратами, может стать новым подходом к снижению риска сердечно-сосудистой заболеваемости и смертности.

Ключевые слова / Keywords:

экзогенный нитрат

овощная диета

оксид азота

состояние сосудов

сердечно-сосудистые заболевания

дисфункция эндотелия

жесткость сосудистой стенки

артериальная гипертония

артериальное давление

Авторы / Authors:

Гуманова Н.Г.

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины» Минздрава России

ORCID: 0000-0002-6108-3538

Дата поступления:

26.08.2024

Дата принятия в печать:

16.09.2024

Закрыть метаданные

Литература / References:

Tzoulaki I, Elliott P, Kontis V, et al. Worldwide Exposures to Cardiovascular Risk Factors and Associated Health Effects: Current Knowledge and Data Gaps. Circulation. 2016;133(23):2314-2333. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.115.008718
Appel LJ, Moore TJ, Obarzanek E, et al. A clinical trial of the effects of dietary patterns on blood pressure. DASH Collaborative Research Group. The New England Journal of Medicine. 1997;336(16):1117-1124. https://doi.org/10.1056/NEJM199704173361601
Joshipura KJ, Hu FB, Manson JE, et al. The effect of fruit and vegetable intake on risk for coronary heart disease. Annals of Internal Medicine. 2001; 134(12):1106-1114. https://doi.org/10.7326/0003-4819-134-12-200106190-00010
Blekkenhorst LC, Prince RL, Ward NC, et al. Development of a reference database for assessing dietary nitrate in vegetables. Molecular Nutrition and Food Research. 2017;61(8):10.1002/mnfr.201600982. https://doi.org/10.1002/mnfr.201600982
Jin RC, Loscalzo J. Vascular Nitric Oxide: Formation and Function. Journal of Blood Medicine. 2010;2010(1):147-162. https://doi.org/10.2147/JBM.S7000
Гуманова Н.Г. Оксид азота и его циркулирующие метаболиты NOx, их роль в функционировании человеческого организма и прогнозе риска сердечно-сосудистой смерти (Часть II). Профилактическая медицина. 2021;24(10):119--125. https://doi.org/10.17116/profmed202124101119
Widlansky ME, Gokce N, Keaney JF Jr, et al. The clinical implications of endothelial dysfunction. Journal of the American College of Cardiology. 2003;42(7):1149-1160. https://doi.org/10.1016/s0735-1097(03)00994-x
Celermajer DS, Sorensen KE, Gooch VM, et al. Non-invasive detection of endothelial dysfunction in children and adults at risk of atherosclerosis. Lancet. 1992;340(8828):1111-1115. https://doi.org/10.1016/0140-6736(92)93147-f
Joris PJ, Mensink RP. Beetroot juice improves in overweight and slightly obese men postprandial endothelial function after consumption of a mixed meal. Atherosclerosis. 2013;231(1):78-83. https://doi.org/10.1016/j.atherosclerosis.2013.09.001
Velmurugan S, Gan JM, Rathod KS, et al. Dietary nitrate improves vascular function in patients with hypercholesterolemia: a randomized, double-blind, placebo-controlled study. The American Journal of Clinical Nutrition. 2016;103(1):25-38. Erratum in: The American Journal of Clinical Nutrition. 2018;107(4):676. https://doi.org/10.3945/ajcn.115.116244
Bondonno CP, Liu AH, Croft KD, et al. Short-term effects of nitrate-rich green leafy vegetables on blood pressure and arterial stiffness in individuals with high-normal blood pressure. Free Radical Biology and Medicine. 2014; 77:353-362. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2014.09.021
Bondonno CP, Yang X, Croft KD, et al. Flavonoid-rich apples and nitrate-rich spinach augment nitric oxide status and improve endothelial function in healthy men and women: a randomized controlled trial. Free Radical Biology and Medicine. 2012;52(1):95-102. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2011.09.028
Bahra M, Kapil V, Pearl V, et al. Inorganic nitrate ingestion improves vascular compliance but does not alter flow-mediated dilatation in healthy volunteers. Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 2012;26(4):197-202. https://doi.org/10.1016/j.niox.2012.01.004
Rodriguez-Mateos A, Hezel M, Aydin H, et al. Interactions between cocoa flavanols and inorganic nitrate: additive effects on endothelial function at achievable dietary amounts. Free Radical Biology and Medicine. 2015;80:121-128. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2014.12.009
Heiss C, Meyer C, Totzeck M, et al. Dietary inorganic nitrate mobilizes circulating angiogenic cells. Free Radical Biology and Medicine. 2012;52(9): 1767-1772. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2012.02.051
Rammos C, Hendgen-Cotta UB, Sobierajski J, et al. Dietary nitrate reverses vascular dysfunction in older adults with moderately increased cardiovascular risk. Journal of the American College of Cardiology. 2014;63(15):1584-1585. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2013.08.691
Kapil V, Khambata RS, Robertson A, et al. Dietary nitrate provides sustained blood pressure lowering in hypertensive patients: a randomized, phase 2, double-blind, placebo-controlled study. Hypertension. 2015;65(2):320-327. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.114.04675
Gilchrist M, Winyard PG, Aizawa K, et al. Effect of dietary nitrate on blood pressure, endothelial function, and insulin sensitivity in type 2 diabetes. Free Radical Biology and Medicine. 2013;60:89-97. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2013.01.024
Гуманова Н.Г. Оксид азота, его циркулирующие метаболиты NOx и их роль в функционировании человеческого организма и прогнозе риска сердечно-сосудистой смерти (часть I). Профилактическая медицина. 2021;24(9):102-109. https://doi.org/10.17116/profmed202124091102
Larsen FJ, Ekblom B, Sahlin K, et al. Effects of dietary nitrate on blood pressure in healthy volunteers. The New England Journal of Medicine. 2006; 355(26):2792-2793. https://doi.org/10.1056/NEJMc062800
Sobko T, Marcus C, Govoni M, et al. Dietary nitrate in Japanese traditional foods lowers diastolic blood pressure in healthy volunteers. Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 2010;22(2):136-140. https://doi.org/10.1016/j.niox.2009.10.007
Jonvik KL, Nyakayiru J, Pinckaers PJ, et al. Nitrate-Rich Vegetables Increase Plasma Nitrate and Nitrite Concentrations and Lower Blood Pressure in Healthy Adults. The Journal of Nutrition. 2016;146(5):986-993. https://doi.org/10.3945/jn.116.229807
Bakker E, Engan H, Patrician A, et al. Acute dietary nitrate supplementation improves arterial endothelial function at high altitude: A double-blinded randomized controlled cross over study. Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 2015;50:58-64. https://doi.org/10.1016/j.niox.2015.08.006
Ashworth A, Mitchell K, Blackwell JR, et al. High-nitrate vegetable diet increases plasma nitrate and nitrite concentrations and reduces blood pressure in healthy women. Public Health Nutrition. 2015;18(14):2669-2678. https://doi.org/10.1017/S1368980015000038
Coggan AR, Leibowitz JL, Spearie CA, et al. Acute Dietary Nitrate Intake Improves Muscle Contractile Function in Patients with Heart Failure: A Double-Blind, Placebo-Controlled, Randomized Trial. Circulation. Heart Failure. 2015;8(5):914-920. https://doi.org/10.1161/CIRCHEARTFAILURE.115.002141
Coles LT, Clifton PM. Effect of beetroot juice on lowering blood pressure in free-living, disease-free adults: a randomized, placebo-controlled trial. Nutrition Journal. 2012;11:106. https://doi.org/10.1186/1475-2891-11-106
Silva DV, Silva O, Perrone D, et al. Physicochemical, nutritional, and sensory analyses of a nitrate-enriched beetroot gel and its effects on plasmatic nitric oxide and blood pressure. Food and Nutrition Research. 2016;60:29909. https://doi.org/10.3402/fnr.v60.29909
Hobbs DA, George TW, Lovegrove JA. Differential effect of beetroot bread on postprandial DBP according to Glu298Asp polymorphism in the eNOS gene: a pilot study. Journal of Human Hypertension. 2014;28(12):726-730. https://doi.org/10.1038/jhh.2014.16
Hughes WE, Ueda K, Treichler DP, et al. Effects of acute dietary nitrate supplementation on aortic blood pressure and aortic augmentation index in young and older adults. Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 2016;59:21-27. https://doi.org/10.1016/j.niox.2016.06.007
Kapil V, Milsom AB, Okorie M, et al. Inorganic nitrate supplementation lowers blood pressure in humans: role for nitrite-derived NO. Hypertension. 2010;56(2):274-281. Erratum in: Hypertension. 2010;56(3):e37-39. Erratum in: Hypertension. 2017;69(2):e1. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.110.153536
Lefferts WK, Hughes WE, Heffernan KS. Effect of acute nitrate ingestion on central hemodynamic load in hypoxia. Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 2016;52:49-55. https://doi.org/10.1016/j.niox.2015.12.001
Liu AH, Bondonno CP, Croft KD, et al. Effects of a nitrate-rich meal on arterial stiffness and blood pressure in healthy volunteers. Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 2013;35:123-130. https://doi.org/10.1016/j.niox.2013.10.001
Shepherd AI, Wilkerson DP, Fulford J, et al. Effect of nitrate supplementation on hepatic blood flow and glucose homeostasis: a double-blind, placebo-controlled, randomized control trial. American Journal of Physiology. Gastrointestinal and Liver Physiology. 2016;311(3):G356-G364. https://doi.org/10.1152/ajpgi.00203.2016
Webb AJ, Patel N, Loukogeorgakis S, et al. Acute blood pressure lowering, vasoprotective, and antiplatelet properties of dietary nitrate via bioconversion to nitrite. Hypertension. 2008;51(3):784-790. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.107.103523
Wightman EL, Haskell-Ramsay CF, Thompson KG, et al. Dietary nitrate modulates cerebral blood flow parameters and cognitive performance in humans: A double-blind, placebo-controlled, crossover investigation. Physiology and Behavior. 2015;149:149-158. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2015.05.035
Jajja A, Sutyarjoko A, Lara J, et al. Beetroot supplementation lowers daily systolic blood pressure in older, overweight subjects. Nutrition Research (New York, N.Y.). 2014;34(10):868-875. https://doi.org/10.1016/j.nutres.2014.09.007
Keen JT, Levitt EL, Hodges GJ, et al. Short-term dietary nitrate supplementation augments cutaneous vasodilatation and reduces mean arterial pressure in healthy humans. Microvascular Research. 2015;98:48-53. https://doi.org/10.1016/j.mvr.2014.12.002
Lara J, Ogbonmwan I, Oggioni C, et al. Effects of handgrip exercise or inorganic nitrate supplementation on 24-h ambulatory blood pressure and peripheral arterial function in overweight and obese middle age and older adults: A pilot RCT. Maturitas. 2015;82(2):228-235. https://doi.org/10.1016/j.maturitas.2015.07.028
Miller GD, Marsh AP, Dove RW, et al. Plasma nitrate and nitrite are increased by a high-nitrate supplement but not by high-nitrate foods in older adults. Nutrition Research (New York, N.Y.). 2012;32(3):160-168. https://doi.org/10.1016/j.nutres.2012.02.002
Siervo M, Lara J, Ogbonmwan I, et al. Inorganic nitrate and beetroot juice supplementation reduces blood pressure in adults: a systematic review and meta-analysis. The Journal of Nutrition. 2013;143(6):818-826. https://doi.org/10.3945/jn.112.170233
Ashor AW, Lara J, Siervo M. Medium-term effects of dietary nitrate supplementation on systolic and diastolic blood pressure in adults: a systematic review and meta-analysis. Journal of Hypertension. 2017;35(7):1353-1359. https://doi.org/10.1097/HJH.0000000000001305
Bellien J, Favre J, Iacob M, et al. Arterial stiffness is regulated by nitric oxide and endothelium-derived hyperpolarizing factor during changes in blood flow in humans. Hypertension. 2010;55(3):674-680. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.109.142190
Hobbs DA, Goulding MG, Nguyen A, et al. Acute ingestion of beetroot bread increases endothelium-independent vasodilation and lowers diastolic blood pressure in healthy men: a randomized controlled trial. The Journal of Nutrition. 2013;143(9):1399-405. https://doi.org/10.3945/jn.113.175778
Fuchs D, Nyakayiru J, Draijer R, et al. Impact of flavonoid-rich black tea and beetroot juice on postprandial peripheral vascular resistance and glucose homeostasis in obese, insulin-resistant men: a randomized controlled trial. Nutrition and Metabolism. 2016;13:34. https://doi.org/10.1186/s12986-016-0094-x
Presley TD, Morgan AR, Bechtold E, et al. Acute effect of a high nitrate diet on brain perfusion in older adults. Nitric Oxide: Biology and Chemistry. 2011;24(1):34-42. https://doi.org/10.1016/j.niox.2010.10.002
Aamand R, Ho YC, Dalsgaard T, et al. Dietary nitrate facilitates an acetazolamide-induced increase in cerebral blood flow during visual stimulation. Journal of Applied Physiology (Bethesda, Md.: 1985). 2014;116(3):267-273. https://doi.org/10.1152/japplphysiol.00797.2013
Davì G, Patrono C. Platelet activation and atherothrombosis. The New England Journal of Medicine. 2007;357(24):2482-2494. https://doi.org/10.1056/NEJMra071014
Alheid U, Frölich JC, Förstermann U. Endothelium-derived relaxing factor from cultured human endothelial cells inhibits aggregation of human platelets. Thrombosis Research. 1987;47(5):561-571. https://doi.org/10.1016/0049-3848(87)90361-6
Hobbs DA, Kaffa N, George TW, et al. Blood pressure-lowering effects of beetroot juice and novel beetroot-enriched bread products in normotensive male subjects. The British Journal of Nutrition. 2012;108(11):2066-2074. https://doi.org/10.1017/S0007114512000190