Значимость экзогенного нитрата и нитрита растительного происхождения для здоровья сосудов

Несмотря на значительные достижения в понимании патофизиологии сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) и ассоциированных факторов риска, смертность от ССЗ во всем мире по-прежнему высока и составляет 17,5 млн случаев в год [1]. Не менее 70% смертельных исходов в результате ССЗ обусловлено модифицируемыми факторами риска, к которым относят высокий уровень кровяного давления, высокий уровень холестерина в крови, высокий индекс массы тела, курение, злоупотребление алкоголем, гиподинамию и низкий уровень потребления фруктов и овощей [1]. В связи с этим в приоритете международных исследований находится разработка стратегий, способных влиять на модифицируемые факторы риска, что позволило бы снизить риск развития ССЗ и смертность от них. К таким стратегиям относится разработка модели питания на основе богатой овощами диеты, содержащей значительную долю кардиопротективных компонентов. Показано, что повышенное потребление овощей снижает риск развития ССЗ [2, 3], а богатая овощами диета снабжает организм биологически активными веществами, наиболее важным из которых является нитрат.

Нитрат в высокой концентрации содержится преимущественно в зеленых салатах и свекле [4]. На сегодняшний день установлено, что нитрат является основным экзогенным источником оксида азота (NO), который играет ключевую роль в регуляции сердечно-сосудистой системы [5]. Повышение биодоступности NO с помощью природных компонентов может способствовать поддержанию здоровья сердечно-сосудистой системы, особенно в пожилом возрасте.

Цель обзора — осветить роль нитратов растительного происхождения как источника NO с точки зрения сердечно-сосудистых эффектов.

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

Установлено, что субстратом для синтеза биоактивного NO могут служить пищевые или экзогенные нитраты. Влияние различных источников экзогенного нитрата на состояние сосудов приведено в таблице. Эффекты экзогенного нитрата при ишемии-реперфузии рассматривались ранее [6] и в этом обзоре не освещены.

Нарушение продукции и/или биодоступности NO связано с эндотелиальной дисфункцией, которая может наблюдаться задолго до манифестации ССЗ [7].

На сегодняшний день разнообразие методов оценки состояния эндотелиальной функции весьма невелико, поэтому исследователи до сих пор используют метод Целермаера или эндотелий-зависимой вазодилатации (ЭЗВД) плечевой артерии [8]. С помощью ЭЗВД выявлено, что на показатели эндотелиальной функции благотворно влияет прием нитрата 62—650 мг курсовой и 375—650 мг/сут однократный [9—16]. Улучшение показателей ЭЗВД наблюдалось у лиц с гиперхолестеринемией (при курсовом приеме и однократном приеме) [10], у лиц с умеренным сердечно-сосудистым риском (при курсовом приеме) [16], а также у больных с артериальной гипертонией (при курсовом приеме) [17]. У пациентов с сахарным диабетом 2-го типа эффекта при приеме нитрата не было [18].

Увеличение доли потребляемых с пищей нитратов растительного происхождения может лечь в основу научно обоснованной модификации диеты, предназначенной для профилактики гипертонической болезни. Обоснование преимуществ подобного рациона питания базируется на понимании пути превращений «нитрат—нитрит—NO» [19], который играет важную роль в эндогенной регуляции уровня артериального давления (АД). Благотворное влияние приема нитратов на уровень АД у здоровых людей впервые продемонстрировали F.J. Larsen и соавт. [20], которые наблюдали снижение уровня диастолического АД (–3,7 мм рт. ст.) после приема нитрата натрия. Это исследование подхлестнуло интерес к изучению терапевтических свойств нитратов. Многие публикации свидетельствуют о благотворном влиянии на уровень АД нитрата в дозе 155—1200 мг/сут при однократном приеме и курсовом приеме 68—1488 мг (см. таблицу) [9—14, 16—18, 20—39]. При однократном приеме наблюдалось снижение уровня либо систолического АД [16, 24, 36], либо диастолического АД [20, 21, 37], а также одновременно систолического и диастолического АД [17]. Помимо этого во многих исследованиях изучали влияние нитрата на уровень АД в контексте физической нагрузки. Участникам исследования предлагали нитрат в виде свекольного сока, зеленых листовых салатов или солей нитрата. Метаанализ 2013 г., основанный на результатах 16 клинических испытаний, выявил статистически значимую обратную связь между приемом нитратов в течение 2—15 дней и уровнем уровня систолического АД (–4,4 мм рт. ст., p<0,001). Влияние на уровень диастолического АД было незначительным [40]. По результатам метаанализа, включавшего 13 клинических испытаний, в которых изучали среднесрочный и долгосрочный прием нитрата (1—6 недель), отмечено значительное снижение уровня систолического АД (–4,1 мм рт. ст., p<0,001) и диастолического АД (–2,0 мм рт. ст., p<0,001) при измерении уровня АД в клинических условиях [41]. Не было статистически значимой связи при круглосуточном амбулаторном и ежедневном домашнем мониторинге показателей АД [41].

В некоторых исследованиях подобная взаимосвязь не обнаружена, что противоречит результатам исследования V. Kapil и соавт. [17], показавшим, что ежедневный прием пищевых нитратов лицами с гипертонической болезнью приводил к значительному снижению уровня систолического АД (более чем на 7 мм рт. ст.) при использовании клинического, домашнего и амбулаторного мониторинга. В связи с противоречивыми данными результатов исследований о влиянии пищевых нитратов растительного происхождения на уровень АД у пациентов с гипертонией и сопутствующими заболеваниями необходимо дальнейшее изучение этого вопроса.

Интервенционные исследования влияния экзогенного нитрата на сосуды человека

Примечание. ССЗ — сердечно-сосудистые заболевания: гиперхолистеринемия, диабет 2-го типа, гипертония, избыточная масса тела.

Профилактика артериальной гипертонии имеет решающее значение для снижения риска развития ССЗ и смертности от них, и с этой точки зрения путь «нитрат — нитрит — NO» приобретает новый смысл. Имеющиеся противоречия в отношении связи «экзогенный нитрат—АД» должны быть объяснены с учетом ряда факторов, таких как доза нитрата, возраст и количество участников, продолжительность приема нитрата. Кроме того, следует учитывать тот факт, что повышение доли нитратов в рационе практически не вносит дополнительный вклад на фоне умеренного или высокого уровня потребления пищевого нитрата.

Жесткость сосудистой стенки — это маркер сердечно-сосудистого риска, вносящий вклад в гидравлическую нагрузку на стенку левого желудочка. Жесткость сосудистой стенки регулируется посредством синтеза эндотелием NO и фактора гиперполяризации эндотелия [42].

Золотым стандартом оценки жесткости сосудистой стенки служит скорость распространения пульсовой волны (СРПВ), в расчет которой входит время, за которое пульсовое давление распространяется между двумя точками, находящимися на известном расстоянии друг от друга, обычно между плечевой и бедренной артериями. Подтверждение влияния нитрата на СРПВ в дозе 68—583 мг при однократном приеме [9, 10, 13, 31, 32, 43] и 300—650 мг/сут. при курсовом приеме [10, 11, 16, 17, 38] продемонстрировано во многих исследованиях. При однократном приеме нитрата значительное снижение СРПВ (–0,3 м/с) наблюдалось лишь в двух исследованиях [10, 42]. Снижение СРПВ (0,2—1,2 м/с) отмечено при приеме нитратов курсом, что подтверждено результатами трех исследований [10, 16, 17]. В большинстве исследований, в которых наблюдалось значительное снижение СРПВ, у участников зарегистрировано какое-либо ранее имевшееся хроническое заболевание [10, 16, 17].

Экспериментальное подтверждение благотворного влияния потребления экзогенных нитратов на вазодилатацию инициировало ряд исследований, цель которых состояла в изучении влияния нитратов на скорость кровотока в сосудистых бассейнах. При однократном приеме нитратов с продуктами питания отмечали усиление кровотока в микроциркуляторном русле [43], в малых артериях и артериолах (но не в магистральных сосудах и капиллярах) [44], и в области белого вещества лобных долей (влияние на перфузию головного мозга не отмечено) [45]. Не наблюдалось также значимое улучшение печеночного кровотока [33]. При курсовом приеме нитрата наблюдали улучшение кожной микроциркуляции [37], но не мозгового кровообращения [46].

Тромбоциты играют важную роль в развитии ССЗ, особенно в патогенезе атеросклероза и острых тромботических событий [47]. Агрегацию и прилипание тромбоцитов к поверхности сосудистого эндотелия ингибирует ряд эндогенных агентов, к которым относится и NO [48]. Клинические исследования подтвердили влияние нитрата на функцию тромбоцитов при однократном приеме в дозе 31—1054 мг [10, 34] и курсовом приеме в дозе 375 мг/сут [10]. Во всех исследованиях наблюдалось значительное снижение агрегации тромбоцитов.

Таким образом, благоприятное сосудистое воздействие пищевых нитратов обладает большим потенциалом в свете разработки стратегий терапии и профилактики ССЗ с использованием богатых нитратами овощей. Эффективность подобных стратегий необходимо подтверждать в проспективных исследованиях с жесткими клиническими конечными точками, которые способствовали бы пониманию взаимосвязи потребления нитратов растительного происхождения и здоровья сердечно-сосудистой системы в долгосрочной перспективе.

Нитрат растительного происхождения, согласно известному пути превращений «нитрат—нитрит—NO», служит субстратом синтеза биоактивного NO и оказывает благотворное влияние на здоровье сосудов, что подтверждается множеством клинических испытаний, в которых исследовали воздействие нитрата на функцию эндотелия, уровень артериального давления, показатели жесткости сосудистой стенки, скорость кровотока и агрегацию тромбоцитов. Оптимистичные результаты убедительно показаны для здоровых лиц и менее ясны для людей с сопутствующими заболеваниями. В этой связи проведение проспективных исследований для оценки долгосрочного влияния потребления нитратов на конечные точки в случае тяжелой сердечно-сосудистой патологии в тщательно охарактеризованных когортах с валидированным уровнем потребления нитрата с пищей представляется особенно целесообразным. Это также позволит разъяснить имеющиеся опасения по поводу потенциальных канцерогенных эффектов потребления нитратов с пищей. Кроме того, взаимосвязь нитратов растительного происхождения и здоровья сосудов необходимо оценивать в контексте широкого спектра факторов, влияющих на метаболизм нитратов, таких, например, как микробиом полости рта. Пополнение рациона питания овощами, от природы богатыми нитратами, может стать новым подходом к снижению риска сердечно-сосудистой заболеваемости и смертности.

Работа выполнена в рамках государственного задания №124013100892-7 (2024—2026 гг.).

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.