Η επίδραση της L-αργινίνης στην ελαστικότητα των μεγάλων αρτηριών σε καπνιστές

Abstract

Objective: L-arginine, being the substrate for endothelial nitric oxide synthase, is essential for normal endothelial function. Endothelial dysfunction is accompanied by increased arterial stiffness. Aim of the present study was to investigate in healthy smokers the effect of a short-term daily L-arginine administration on vascular function. Methods: We studied the effect of a 3-day oral administration of L-arginine in 12 healthy smokers (aged 24.3±0.73 years old) on 3 occasions (day0: baseline measurements, day 1 and day 3). The study was carried out on two separate arms, one with L-arginine (7gr tid) and one with placebo according to a randomized, placebo-controlled, double-blind, cross-over design. Measurements were carried out before, immediately after (Sm0) and 20 minutes after (Sm20) cigarette smoking. All measurements were performed one hour after L-arginine or placebo intake. Endothelial function was evaluated with flow-mediated dilatation (FMD) of the brachial artery. Carotid-femoral pulse wave velocity (PWV) was measured as an index of aortic stiffness and augmentation index (AIx) as a measure of arterial wave reflections. Results: Compared to placebo, L-arginine led to an increase of FMD (p<0.05 at day 1), indicating a favorable effect on endothelial function, which however lost significance at day 3. Moreover, L-arginine intake led to a progressive decrease of PWV and AIx at both day 1 and day 3 (p<0.01 vs baseline for all). L-arginine blunted the acute smoking-induced increase of AIx at both day 1 (p<0.05) and day 3 (p<0.01), and of PWV at day 3 (p<0.1). Conclusion: Short-term daily administration of L-arginine, a precursor of nitric oxide synthesis in vascular endothelium, improves arterial performance in healthy smokers and abrogates the smoking-induced increase in arterial stiffness and wave reflections in healthy smokers.

Εισαγωγή: Η L-αργινίνη είναι το υπόστρωμα της ενδοθηλιακού τύπου συνθάσης του μονοξειδίου του αζώτου (eNOS) και είναι απαραίτητη για την φυσιολογική ενδοθηλιακή λειτουργία. Αύξηση της οξειδωτικής καταπόνησης και μειωμένη παραγωγή μονοξειδίου του αζώτου (NO) έχει συσχετιστεί με ενδοθηλιακή δυσλειτουργία. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι να διερευνηθεί η επίδραση της φόρτισης επί τρεις ημέρες με L-αργινίνη στη λειτουργικότητα του ενδοθηλίου και την ελαστικότητα των μεγάλων αγγείων σε υγιείς καπνιστές. Μέθοδοι: Σε 12 υγιείς καπνιστές (ηλικίας 24±3 έτη) χορηγήθηκε με μια τυχαιοποιημένη μονά τυφλή, ελεγχόμενη με placebo, διασταυρούμενη διαδικασία, α) L-αργινίνη 21gr ημερησίως (δόσεις 3 επί 7gr) για τρεις ημέρες και β) εικονικό φάρμακο (placebo) για ίδιο χρονικό διάστημα. Μετά από τις βασικές μετρήσεις που πραγματοποιήθηκαν πριν από την έναρξη κάθε σχήματος, ακολούθησαν μετρήσεις την επόμενη ημέρα και την τρίτη ημέρα. Οι εθελοντές είχαν λάβει την τελευταία δόση μία ώρα μετά από κάθε επαναληπτική μέτρηση. Κάθε ημέρα πραγματοποιούνταν βασικές μετρήσεις και επαναλαμβάνονταν οι μετρήσεις αμέσως μετά το κάπνισμα ενός τσιγάρου και 20 λεπτά μετά το κάπνισμα του τσιγάρου. Υψηλής συχνότητας υπερηχογραφική καταγραφή της βραχιονίου αρτηρίας χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη της ενδοθηλιακής λειτουργίας κατά την αντιδραστική υπεραιμία μετά από ίσχαιμη περίδεση. Ως ενδοθηλιοεξαρτώμενη διάταση της βραχιόνιας αρτηρίας (FMD, flow-mediated dilatation), ορίζεται η αύξηση της διαμέτρου της βραχιόνιας αρτηρίας μετά από άρση της ίσχαιμης περίδεσης δια της βασικής (προ της περίδεσης) διαμέτρου της βραχιονίου αρτηρίας. Οι μετρήσεις εκτίμησης της ελαστικότητας της αορτής και των μεγάλων αγγείων θα περιλαμβάνουν τον υπολογισμό της ταχύτητας του σφυγμικού κύματος της αορτής και την εκτίμηση των ανακλώμενων κυμάτων. Τα επίπεδα των προφλεγμονωδών παραγόντων IL-6 καν TNF-α, του μορίου προσκόλλησης sICAM-1 καν του ιστικού ενεργοποιητή του πλασμινογόνου t-PA, μετρήθηκαν με ELISA. Αποτελέσματα: Η χορήγηση L-αργινίνης οδήγησε σε στατιστικά σημαντική βελτίωση της FMD την πρώτη ημέρα. Στις βασικές μετρήσεις, το κάπνισμα του τσιγάρου προκάλεσε μείωση της FMD, που παρέμεινε για τουλάχιστον 20 λεπτά μετά το κάπνισμα. Παρόλο που το ίδιο ακριβώς φαινόμενο παρατηρήθηκε καν στις δύο ομάδες τις ημέρες 1 καν 3, η χορήγηση L-αργινίνης σαφώς βελτίωσε την FMD των βασικών μετρήσεων κάθε ημέρας, ενώ περιόρισε και την προκαλούμενη από το κάπνισμα μείωση της FMD την πρώτη ημέρα. Στις βασικές μετρήσεις, το κάπνισμα του τσιγάρου προκάλεσε ταχεία αύξηση του Alx και της ταχύτητας του σφυγμικού κύματος (PWV), που παρέμεινε για τουλάχιστον 20 λεπτά μετά το κάπνισμα. Η χορήγηση της L-αργινίνης προκάλεσε στατιστικά σημαντική μείωση του PWV και του Alx την πρώτη και την τρίτη ημέρα χορήγησης ενώ περιόρισε την προκαλούμενη από το κάπνισμα αύξηση της ταχύτητας του σφυγμικού κύματος (PWV) καν του Alx μετά από τρεις μέρες χορήγησής της. Συμπεράσματα: Η ημερήσια επί 3 ημέρες φόρτιση με L-αργινίνη βελτιώνει την ενδοθηλιακή λειτουργία καν την ελαστικότητα των μεγάλων αρτηριών σε υγιείς καπνιστές. Τα ευρήματα αυτά μας παρέχουν σημαντικές πληροφορίες για την καρδιαγγειακή δράση της L-αργινίνης καν πιθανόν να υποδεικνύουν ένα νέο θεραπευτικό στόχο για την πρόληψη και θεραπεία της στεφανιαίας νόσου.