Согласно исследованию I. Tzoulaki и соавт., смертность от сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ) в мире составляет 17,5 млн случаев в год [1], что эквивалентно ежегодному исчезновению с поверхности земли взрослого населения не менее чем двух крупных столичных городов. Усилия мирового кардиологического сообщества направлены на преломление этого тренда, значимая роль в котором отводится профилактике ССЗ. Среди направлений профилактики ССЗ, важное место занимает рациональное питание с преобладанием продуктов растительного происхождения, благотворное влияние которых на здоровье сердечно-сосудистой системы во многом объясняется активностью содержащихся в них ионов нитрата и нитрита (экзогенные нитрат- и нитрит-ионы, NOx) [2]. Снижение артериального давления (АД) под действием экзогенного нитрата или богатого нитратом свекольного сока было показано в ряде зарубежных клинических испытаний [3-5].

Источники нитрата растительного происхождения широко применяются во всем мире для поддержания здоровья сердечно-сосудистой системы [6], поскольку являются резервным пулом синтеза биоактивного NO — мощного регулятора сосудистого тонуса и других жизненно важных функций организма [7][8].

При этом, по нашим сведениям, не было проведено ни одного клинического испытания эффективности нитрата в составе растительного продукта питания на территории России.

Цель исследования: провести доклиническое испытание влияния порошка корнеплода свеклы (Beta-NO-БУСТ), как экзогенного источника нитрат- и нитрит-ионов (NOx), на уровень АД и показатели артериальной жесткости у пациентов с артериальной гипертонией (АГ).

В доклиническое исследование были включены добровольцы-мужчины в возрасте 18-60 лет с первично выявленной, начальной стадией АГ или достигшие целевого уровня АД по данным суточного мониторирования АД (СМАД) на фоне регулярной антигипертензивной терапии (АГТ), подписавших информированное согласие на участие в испытании сухого порошка корнеплода свеклы в дозе 20 г/день, эквивалентной 650-700 мг NOx перорально, курс 7 дней. Протокол исследования выполнялся в соответствии с этическими принципами Хельсинкской декларации 1964 г. Выписка из протокола заседания НМИЦ ТПМ» МЗ РФ № 01 — 07/24 от 28.10.2024.

Критерии включения в исследование: мужской пол, возраст 18-60 лет, АГ первично выявленная или с достижением целевого уровня АД по данным СМАД на фоне приема регулярной АГТ, подписание информированного согласия на участие в исследовании.

Критерии исключения из исследования: непереносимость порошка свеклы, любое острое воспалительное заболевание или отказ от участия в исследовании на любом этапе.

Объемная сфигмография

Объемную сфигмографию проводили на приборе VaSera-1500N (Fukuda Denshi, Япония). Данная методика основана на осциллометрическом методе измерения АД. АД на плечах и голенях измеряли у пациента в положении лежа на спине с вытянутыми ногами и руками вдоль туловища. При этом манжеты накладывали соответственно меткам на них на 2-3 см выше локтевого сгиба и 2-3 см выше мыщелков с двух сторон с регистрацией пульсовой волны (на сонной, бедренной артериях и артериях 4 конечностей), электрокардиограммы и фонокардиограммы. Определяли индекс CAVI (cardio-ankle vascular index) (сердечно-лодыжечный сосудистый индекс) и лодыжечно-плечевой индекс справа и слева. CAVI — показатель жесткости сосудистой стенки магистральных артерий, рассчитываемый по параметру жесткости β с учетом модифицированного уравнения Bramwell-Hill’s [9], нивелирующего влияние на артериальную жесткость уровня АД в момент исследования, в связи с чем CAVI отражает истинную жесткость сосудистой стенки. Индекс CAVI рассчитывается по электрокардиограмме, регистрирующей электрическую активность сердца, и фонокардиограмме, записывающей звуковые шумы, возникающие при сокращениях сердца в плечевой и большеберцовой артерии, с использованием специального алгоритма. Этот показатель зависит в большей степени от жесткости и податливости восходящей аорты. В итоговые таблицы были включены показатели систолического АД (САД) на правой руке, диастолического АД (ДАД) на правой руке, САД на левой руке, ДАД на левой руке, CAVI справа, CAVI слева.

Суточный мониторинг артериального давления (СМАД)

СМАД производилось в амбулаторных условиях с использованием аппарата BpLab (ООО «Петр Телегин», Россия) согласно стандартной методике после проведения всех этапов обследования (начало мониторинга в 11:00-12:00). Манжету тонометра располагали на левом плече. Интервал измерения АД в активное время суток составлял 20 мин, в ночные часы — 40 мин. Метод регистрации — осциллометрический. Критерий качества: отсутствие пробелов в записи данных длительностью более 60 мин, количество успешных проанализированных измерений ≥70%. Стандартные показатели СМАД рассчитывали с помощью программного обеспечения автоматически. К стандартным показателям СМАД относили: средние значения САД, ДАД, среднего и пульсового АД, а также среднюю частоту сердечных сокращений (ЧСС) (за сутки, день и ночь; почасовые средние значения АД и ЧСС максимальные и минимальные значения АД и ЧСС за различные периоды, суточный индекс (степень снижения систолического и диастолического АД в ночные часы). В итоговые таблицы были внесены данные САД день, САД ночь, САД сутки, ДАД сутки, САД день. Для количественной оценки величины и длительности повышения АД в течение суток использовали индексы времени (ИВ), ИП — индекс площади, нормированные индексы площади (НИП). ИВ определяли как процент времени, в течение которого величины АД превышают дневное АД 140/90 мм рт ст. и ночное — 120/80 мм рт. ст. В итоговые таблицы были включены ИП САД сутки, НИП САД сутки, ИВ САД сутки, НИП ДАД сутки.

Порошок корнеплода свеклы

Мелкодисперсный порошок корнеплода свеклы, полученный путем инфракрасного дегидратирования с последующим измельчением, был разработан по заказу ФГБУ «НИМЦ ТПМ» Минздрава России Научно-производственным центром технологий здорового питания ФГБОУ ВО Саратовский ГМУ им. В. И. Разумовского Минздрава России. Концентрация NOx в порошке была измерена, как описано ранее [10]. Испытанию подвергалась доза 20 г сухого порошка свёклы, эквивалентная 650-700 мг NOx. Порошок принимали в виде напитка, разводя его водой, или употребляли, высыпая в порцию еды.

Определение NOx в сыворотке крови пациентов

В сыворотке крови, депротеинизированной с помощью концентраторов для ультрафильтрации Spin-X UF Corning (США) с мембраной MWCO (Molecular Weight Cut-Offs) 5,000, суммарную концентрацию нитрат- и нитрит-ионов (NOx, мкМ) определяли колориметрическим методом, основанным на реакции Грисса с одноэтапным восстановлением ионов нитрата в нитрит с помощью раствора хлорида ванадия III в 1Н соляной кислоте , как описано ранее [11]. Оптическую плотность измеряли спектрофотометрически с помощью прибора TECAN Infinite 200Pro при λ=540 нм и длине референсной волны 690 нм. Методика измерения NOx в сыворотке аттестована в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии: №205-19/RA. RU.311787/2024 от 5 декабря 2024г.

Статистический анализ выполняли с помощью программного обеспечения SPSS IBM статистики 23 (USA) и Statistica release 7 (USA). Размер выборки оценивали с помощью онлайн-калькулятора Sampsize1. Для проверки различий между группами в уровне количественного признака, измеренного в непрерывной шкале, применяли тест Уилкоксона (Wilcoxon signed-rank test), представляющего собой непараметрический статистический тест, используемый для сравнения двух связанных выборок, когда данные не распределены нормально. Для выявления взаимосвязей между NOx и другими непрерывными переменными применяли корреляционный анализ с расчётом коэффициента Спирмена. Данные представлены в виде медианы (25%;75%) и среднего (стандартного отклонения (SD)). p<0,05 считали значимыми.

В пилотное доклиническое исследование было включено 22 мужчины в возрасте 46,5 (40,0-52,0) лет, с низким (2,23%) сердечно-сосудистым риском по шкале SCORE (Systematic Coronary Risk Evaluation), из которых в качестве антигипертензивной терапии получали блокаторы рецепторов ангиотензина — 36,3% (N=8) пациентов. Из них диуретики принимали 9% (N=2), гиполипидемические препараты — 13,6%, из них статины — 13,6% (N=3) и эзетимиб — 4,5% (N=1). Антикоагулянты и антиагреганты не принимал никто из участников. Все участники в течение первой недели исследования ежедневно принимали 20 г порошка свеклы, эквивалентные 650-700 мг NOx. В течение второй недели участники не принимали порошок свеклы. Анализ основывали на сравнении результатов измерений, проведенных на этапах включения в исследование (базовые характеристики) и по завершении курса приема порошка свеклы в течение недели.

Табл. 1 демонстрирует, что по завершении приема свекольного порошка, концентрация NOx в сыворотке крови участников возросла в среднем в 2,7 раз, что подтверждает выполнение ими условий ежедневного приема свекольного порошка.

В табл. 1 приведена лишь часть ключевых параметров, измеренных с помощью СМАД и Vasera. После курса приема свекольного порошка в течение недели значимых различий в уровне АД, регистрируемого методом СМАД, выявлено не было (табл. 1). При этом было отмечено значимое снижение измеряемого с помощью прибора Vasera индекса артериальной жесткости- CAVI на 0,3 единицы, причем на правой руке снижение CAVI было статистически надежнее, чем на левой (табл. 1).

В табл. 2 приведены корреляции между уровнем NOx в сыворотке и показателями АД и артериальной жесткости исходно и после недельного приема свекольного порошка. Значимых корреляций между уровнем NOx исходно и измеренными параметрами выявлено не было, за исключением отрицательной корреляции с CAVI (слева) на границе статистической значимости (p=0,047) (табл. 2). После недельного курса приема свекольного порошка были выявлены достаточно высокие отрицательные корреляции между концентрацией NOx в сыворотке крови и параметрами АД, измеренными с помощью приборов Vasera и СМАД. Выявленные корреляции указывают на взаимосвязь между повышением концентрации NOx и снижением как дневного САД (САД на правой руке; САД на левой руке; САД день), так и за сутки (ИП САД сутки). Также отмечены отрицательные корреляции уровня NOx с показателем, отражающим общую гипертоническую нагрузку (ИП САД; НИП САД) и процентом времени за сутки, в течение которого АД было выше нормальных значений (ИВ САД). Отрицательная корреляция выявлена также с нормализованным индексом площади ДАД (ИП ДАД). Важно отметить, что коэффициенты корреляции Спирмена r между уровнем циркулирующих NOx и измеряемыми параметрами, были достаточно высоки для биологической системы — до 0,66 в случае НИП САД сутки (табл. 2).

Таким образом, убедительно показано, что именно NOx, как один из активных компонентов свекольного порошка, вносит вклад в снижение АД, хотя значимых различий по уровню АД между группами не наблюдалось. И напротив, было выявлено снижение показателя артериальной жесткости CAVI по окончании курса приема свекольного порошка, хотя корреляций между САVI и NOx по окончании курса выявлено не было.

До сегодняшнего дня на территории Российской Федерации клинических испытаний источников экзогенного нитрата растительного происхождения не проводилось. Для объективной оценки сосудистых изменений использовали автоматизированные технологии с акцентом на вычислении суррогатных параметров для определения артериальной ригидности [12]. В исследовании использовали СМАД, как метод диагностики, позволяющий многократно измерять АД пациента в течение суток чтобы определить АГ, выявить нарушения суточного ритма АД и индексы артериальной жесткости, измеряемые прибором Vasera, поскольку в настоящее время измерение каротидно-феморальная скорость распространения пульсовой волны (СРПВ) является «золотым стандартом» для оценки эластических свойств артериальных сосудов [13]. В приборе Vasera (Fukuda Denshi) СРПВ определяется плечелодыжечным методом. В большинстве исследований для измерения жесткости сосудов используют аортальную СРПВ, которая, согласно консенсусу [13], является эталонным методом оценки артериальной ригидности. Оценку жесткости всего артериального сегмента, состоящего из аорты, бедренной и большеберцовых артерий, проводили путем измерений введенного разработчиками прибора VaSera параметра CAVI. CAVI — сердечно-лодыжечный сосудистый индекс, позволяющий нивелировать воздействие АД. Он отражает истинную жесткость аорты, бедренной и большеберцовой артерии. CAVI зарекомендовал себя также как критерий риска развития сердечно-сосудистых событий при величине >7,8 (относительный риск: 5,06; 95% доверительный интервал: 2,32-11,06) (р<0,001) и (относительный риск: 3,95; 95% доверительный интервал: 2,37-6,58) (р<0,001), который сохранял свою прогностическую ценность и при поправке на традиционные факторы риска [14].

Согласно нашим данным, индекс CAVI значимо снижался после курсового приема свекольного порошка, по сравнению с базовыми измерениями. Однако в клиническом плацебо-контролируемом испытании, в котором анализировали влияние пищевого нитрата в свекольном соке на параметры артериальной жесткости у 126 человек, было показано, что прием сока не влиял на CAVI, при этом САД снизилось по сравнению с плацебо на -2,6 [ -4,5, -0,8] мм рт. ст., P=0,007, в то время как уровень циркулирующих NOx вырос в 1,5 раза [15]. Напротив, согласно нашим данным, снижения АД и показателей, характеризующих гипертензивную нагрузку (ИП, ИВ, НИП), измеренных с помощью СМАД, по истечении курсового приема свекольного порошка, зафиксировано не было. Но наблюдались отрицательные корреляции между уровнем NOx по завершении курсового приема свекольного порошка и показателями гипертензивной нагрузки, измеренными с помощью СМАД и Vasera. Отсутствие различий в уровне гипертензивной нагрузки и АД до и после приема свекольного порошка при наличии отрицательных корреляций с высоким коэффициентом с показателями гипертензивной нагрузки и САД скорее всего объясняются высокой вариабельностью переменных (табл. 1). Возможно, это будет преодолено при увеличении численности участников в планируемом рандомизированном перекрестном контролируемом исследовании. Высокий коэффициент корреляции между показателями гипертензивной нагрузки и АД свидетельствуют о правильном выборе дозировки NOx и продолжительности курсового приёма. Влияние добавок нитратов на АД и сосудистую функцию интенсивно изучается и было продемонстрировано у пациентов с гипертонией, принимающих антигипертензивные препараты [16]. В группе, принимавших экзогенный нитрат, наблюдалось снижение САД, однако корреляции между параметрами не исследовались [17]. Влияние экзогенного нитрата объясняется его преобразованием в нитрит-ион под действием ферментативных систем, с последующим образованием биоактивного оксида азота, являющегося мощным вазодилататором сосудов.

В ходе пилотного доклинического испытания было показано, что по завершении курсового приема 20 г свекольного порошка ежедневного в течение недели, содержащего в среднем 650-700 мг NOx, способствующего подъему концентрации NOx в крови, наблюдалось снижение CAVI и были выявлены отрицательные корреляции между уровнем NOx и показателями АД, что убедительно указывает на то, что именно NOx в составе свекольного порошка способствует снижению АД. Полученные результаты указывают на целесообразность проведения рандомизированного перекрестного контролируемого исследования разработанного свекольного порошка, включающего большее количество участников.

Отношения и Деятельность. Исследование проведено в рамках Государственного задания № 124013100892-7.

Relationships and Activities. The study was conducted within the framework of State Assignment No. 124013100892-7.

1. https://sampsize.sourceforge.net/iface/s2.html#nm.