Nitrato alimentare (NO3-) e Ipertensione in soggetti sani e ipertesi

Nitrato alimentare (NO3-) e Ipertensione in soggetti sani e ipertesi


Barbabietola: cibo ricco di nitrato alimentare

Nitrato alimentare come sostanza ergogenica per la precompetizione negli atleti


Si conosce che l’ipertensione è una delle principali cause di morte e disabilità nel mondo occidentale (1). Per contrastarla sono necessari dei condotti sanguigni (endotelio) integri (2). Il nitrato alimentare (nelle verdure) e sintetico (da integratori) ha questo effetto. Infatti, in generale, l’ossido nitrico (NO) permette di vaso dilatare i condotti sanguigni riducendo la pressione arteriosa periferica (3); inoltre, ha proprietà anti infiammatorie, anti ossidative e anti aggreganti (3,4) che sono utili per ridurre la multifattorialità della mortalità cardiovascolare.

PERCORSO NITRATO-NITRITO-OSSIDO NITRICO [NO3- > NO2- > NO-)

Tramite il ciclo entero-salivare del nitrato si ottiene l’ossido nitrico dal nitrato e dai nitriti (5). Tutto inizia quando si mangiano vegetali ricchi di nitrato (barbabietola, spinaci, lattuga) dove quasi il 25% del NO3 -viene sequestrato dalle ghiandole salivari e secreto nella cavità orale. Nella bocca, grazie alla nitrato reduttasi si converte il nitrato in nitrito (NO2-) (5). Infine, parte dei nitriti, attraverso vari sottopassaggi nello stomaco, vengono trasformati in ossido nitrico (NO-) e mandati nel circolo sistemico.

Il circolo entero-salivare del nitrato alimentare. Tratta da (5)(6)(4)

EFFETTO IPOTENSIVO DEL NITRATO ALIMENTARE E SINTETICO

L’effetto del nitrato sintetico (integratore) ed alimentare (es. da succo di barbabietola) è stato investigato da differenti reviews sistematiche basate su studi di alta qualità metodologica (randomizzati, cross-over e a doppio-cieco) (7).

NITRATO SINTETICO & ALIMENTARE. Il nitrato sintetico in uno studio singolo ha ridotto la pressione arteriosa sistolica di 6 mm/Hg in soggetti normotensivi (8). Un altro studio mostra che 500mL di succo di barbabietola riducono in acuto la PA sistolica di 10,4 e quella diastolica di 8,0 mmHg (9), mentre un’assunzione cronica di NO alimentare per 10 giorni ha ridotto la PA diastolica di 4,5 mmHg in soggetti sani (10). A conferma di questi studi, l’effetto medio calcolato dalla metanalisi su 43 studi RCT permette di diminuire la PA sistolica tra -3,5 e -4,4 mm/Hg e quella diastolica tra -1,1 e -2,0 mm/Hg (11)(12)(7). Dalla review è stato calcolato che il succo di barbabietola non ha un effetto maggiore rispetto al nitrato inorganico sia sulla sistolica che sulla diastolica (7), ma si specula che possa averlo (11) perché contiene altre sostanze biologicamente attive come fitochimici, flavonoidi e polifenoli (13). Inoltre, si conosce che l’effetto è direttamente associato con la dose di NO e non con la durata dello studio (7) e La riduzione maggiore è stata osservata in soggetti ipertesi o con patologie croniche rispetto ai soggetti sani (11). La quantità di succo di barbabietola per un effetto antidepressivo si aggira sulle 500mL.g-1 (11).

Riduzione nella pressione arteriosa diastolica dopo una integrazione con succo di barbabietola rispetto ad un gruppo di controllo. Tratta da 14

Riduzione nella pressione arteriosa sistolica dopo una integrazione con succo di barbabietola rispetto ad un gruppo di controllo. Tratta da 14


Cinetica della risposta della pressione arteriosa. La pressione arteriosa inizia a scendere dopo 1h dall’assunzione e la riduzione massima è a +2,5h nella sistolica (-10,4 +/- 3,0 mm/Hg) e a +3h nella diastolica (-8,0 +/- 2,1 mm/Hg). A +24h la BP era sempre inferiore di 4,4 mm/Hg (9).

Risposta nella frequenza cardiaca. Questo tema è stato poco studiato in letteratura. Le limitate indagini non mostrano un aumento della FC a fronte della riduzione nella pressione arteriosa (4). In teoria, un aumento nella FC è necessario per contrastare la riduzione della PA

Cinetica del nitrato nel circolo sistemico. Dopo l’assunzione di succo di barbabietola c’è un aumento della concentrazione di nitrati dai primi 30 minuti con il picco a +1,5h e rimane elevato fino a +6h. rimane sempre sopra il valore basale e superiore al gruppo di controllo a +24h (9).

Riduzione nella pressione arteriosa sistolica in acuto (+1-+24h) dall'assunzione del succo di barbabietola rispetto ad un gruppo di controllo. Da notare come l'effetto maggiore si abbia a +3-4h coincidendo con il picco di NO sistemico e che a +24h l'effetto ipotensivo sia sempre presente. Tratta da 15

Riduzione nella pressione arteriosa sistolica in cronico dall'assunzione del succo di barbabietola rispetto ad un gruppo di controllo. Tratta da 15

FATTORI CONTRASTANTI LA RISPOSTA IPOTENSIVA

Alcune abitudini possono precludere la risposta ipotensiva del nitrito e nitrato. Essi sono:

I. Uso di sigarette;

II. Uso del collutorio;

III. Cibi ricchi di tiocianati.

Cibi ricchi di tiocianati. I vegetali della famiglia “Brassica” come i broccoli, cavolfiori e cavoli sono ricchi di tiocianati (16) che riduce il metabolismo dei nitrati e il loro effetto protettivo nel sistema vascolare. In particolare, se sono assunti insieme ai vegetali ricchi di NO3 non si ha l’aumento della concentrazione salivare dei nitriti da cui poi deriva la sintesi del NO nei vari percorsi (17).

Fumo di sigaretta. Il fumo di sigaretta aumenta i livelli di tiocianati, con il risultato visto in precedenza (18).

Collutorio. Il collutorio elimina del 94% i batteri positivi che riducono il nitrito diminuendo fino all’84% la conversione del nitrito salivare in NO (19,20). Inoltre, ci sono studi prospettici che correlano l’utilizzo del collutorio con un aumento della PA di minimo 5 mm/Hg (21) e, in una popolazione clinica ed ospedalizzata è associato ad un aumento della mortalità (21). Ad oggi, sono state indagate solo le soluzioni a base di chlorhexidine, ma si ritiene che sia comune a tutti i collutori.

BIBLIOGRAFIA

1. Lim SS, Vos T, Flaxman AD, Danaei G, Shibuya K, Adair-Rohani H, et al. A comparative risk assessment of burden of disease and injury attributable to 67 risk factors and risk factor clusters in 21 regions, 1990–2010: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2010. Lancet. 2012 Dec 15;380(9859):2224–60.

2. Bian K, Doursout M-F, Murad F. Vascular System: Role of Nitric Oxide in Cardiovascular Diseases. J Clin Hypertens [Internet]. 2008 Apr 1 [cited 2021 Aug 11];10(4):304–10. Available from: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1751-7176.2008.06632.x

3. Walford G, Loscalzo J. Nitric oxide in vascular biology. J Thromb Haemost [Internet]. 2003 Oct 1 [cited 2021 Aug 11];1(10):2112–8. Available from: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1046/j.1538-7836.2003.00345.x

4. Carlström M, Lundberg JO, Weitzberg E. Mechanisms underlying blood pressure reduction by dietary inorganic nitrate. Acta Physiol. 2018;224(1).

5. Lundberg JO, Weitzberg E, Gladwin MT. The nitrate–nitrite–nitric oxide pathway in physiology and therapeutics. Nat Rev Drug Discov 2008 72 [Internet]. 2008 Feb [cited 2021 Aug 11];7(2):156–67. Available from: https://www.nature.com/articles/nrd2466

6. McDonagh STJ, Wylie LJ, Thompson C, Vanhatalo A, Jones AM. Potential benefits of dietary nitrate ingestion in healthy and clinical populations: A brief review. Eur J Sport Sci [Internet]. 2019;19(1):15–29. Available from: https://doi.org/10.1080/17461391.2018.1445298

7. Siervo M, Lara J, Ogbonmwan I, Mathers JC. Inorganic nitrate and beetroot juice supplementation reduces blood pressure in adults: A systematic review and meta-analysis. J Nutr. 2013;143(6):818–26.

8. Montenegro MF, Sundqvist ML, Larsen FJ, Zhuge Z, Carlström M, Weitzberg E, et al. Blood Pressure–Lowering Effect of Orally Ingested Nitrite Is Abolished by a Proton Pump Inhibitor. Hypertension [Internet]. 2017 Jan 1 [cited 2021 Aug 11];69(1):23–31. Available from: https://www.ahajournals.org/doi/abs/10.1161/HYPERTENSIONAHA.116.08081

9. Webb AJ, Patel N, Loukogeorgakis S, Okorie M, Aboud Z, Misra S, et al. Acute blood pressure lowering, vasoprotective, and antiplatelet properties of dietary nitrate via bioconversion to nitrite. Hypertension. 2008;51(3):784–90.

10. Sobko T, Marcus C, Govoni M, Kamiya S. Dietary nitrate in Japanese traditional foods lowers diastolic blood pressure in healthy volunteers. Nitric Oxide. 2010 Feb 15;22(2):136–40.

11. Bahadoran Z, Mirmiran P, Kabir A, Azizi F, Ghasemi A. The nitrate-independent blood pressure-lowering effect of beetroot juice: A systematic review and meta-analysis. Adv Nutr. 2017;8(6):830–8.

12. He Y, Liu J, Cai H, Zhang J, Yi J, Niu Y, et al. Effect of inorganic nitrate supplementation on blood pressure in older adults: A systematic review and meta-analysis. Nitric Oxide. 2021 Sep 1;113–114:13–22.

13. Szutowska J. Functional properties of lactic acid bacteria in fermented fruit and vegetable juices: a systematic literature review. Eur Food Res Technol 2020 2463 [Internet]. 2020 Jan 1 [cited 2021 Aug 11];246(3):357–72. Available from: https://link.springer.com/article/10.1007/s00217-019-03425-7

14. Vanhatalo A, Bailey SJ, Blackwell JR, DiMenna FJ, Pavey TG, Wilkerson DP, et al. Acute and chronic effects of dietary nitrate supplementation on blood pressure and the physiological responses to moderate-intensity and incremental exercise. https://doi.org/101152/ajpregu002062010 [Internet]. 2010 Oct [cited 2021 Aug 6];299(4):1121–31. Available from: https://journals.physiology.org/doi/abs/10.1152/ajpregu.00206.2010

15. Kapil V, Milsom AB, Okorie M, Maleki-Toyserkani S, Akram F, Rehman F, et al. Inorganic nitrate supplementation lowers blood pressure in humans: Role for nitrite-derived no. Hypertension. 2010;56(2):274–81.

16. Olea F, Parras P. Determination of Serum Levels of Dietary Thiocyanate. J Anal Toxicol [Internet]. 1992 Jul 1 [cited 2021 Aug 11];16(4):258–60. Available from: https://academic.oup.com/jat/article/16/4/258/757700

17. Dewhurst-Trigg R, Yeates T, Blackwell JR, Thompson C, Linoby A, Morgan PT, et al. Lowering of blood pressure after nitrate-rich vegetable consumption is abolished with the co-ingestion of thiocyanate-rich vegetables in healthy normotensive males. Nitric Oxide. 2018 Apr 1;74:39–46.

18. Bailey SJ, Blackwell JR, Wylie LJ, Holland T, Winyard PG, Jones AM. Improvement in blood pressure after short-term inorganic nitrate supplementation is attenuated in cigarette smokers compared to non-smoking controls. Nitric Oxide. 2016 Dec 30;61:29–37.

19. Govoni M, Jansson EÅ, Weitzberg E, Lundberg JO. The increase in plasma nitrite after a dietary nitrate load is markedly attenuated by an antibacterial mouthwash. Nitric Oxide. 2008 Dec 1;19(4):333–7.

20. Shapiro KB, Hotchkiss JH, Roe DA. Quantitative relationship between oral nitrate-reducing activity and the endogenous formation of N-nitrosoamino acids in humans. Food Chem Toxicol. 1991 Jan 1;29(11):751–5.

21. Blot S. Antiseptic mouthwash, the nitrate–nitrite–nitric oxide pathway, and hospital mortality: a hypothesis generating review. Intensive Care Med 2020 471 [Internet]. 2020 Oct 16 [cited 2021 Aug 12];47(1):28–38. Available from: https://link.springer.com/article/10.1007/s00134-020-06276-z

22. Mirmiran P, Houshialsadat Z, Gaeini Z, Bahadoran Z, Azizi F. Functional properties of beetroot ( Beta vulgaris ) in management of cardio-metabolic diseases. 2020;1–15.

23. Baião D dos S, Silva DVT da, Paschoalin EMDA and VMF. Nutritional, Bioactive and Physicochemical Characteristics of Different Beetroot Formulations. Food Addit [Internet]. 2017 Sep 6 [cited 2021 Aug 12]; Available from: https://www.intechopen.com/chapters/55599