Placebo-kontrollierte Interventionsstudie zum Einfluss von Quercetin auf Blutdruck und Endothelfunktion bei übergewichtigen Hypertonikern

Abstract

Hintergrund: Das Flavonol Quercetin ist eines der stärksten Antioxidantien pflanzlichen Ursprungs. In Kohortenstudien zeigte sich eine inverse Assoziation zwischen alimentärer Quercetinzufuhr und dem Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen. Quercetin kann aufgrund antihypertensiver und vasorelaxierender Eigenschaften vor kardiovaskulären Erkrankungen schützen. In der dieser Arbeit zugrunde liegenden Interventionsstudie wurden die Effekte von Quercetin auf den Blutdruck bei übergewichtigen und adipösen Prä- und Stadium 1 Hypertonikern nach regelmäßiger Supplementation untersucht. Zusätzlich wurden potentielle Mechanismen, die für den Effekt von Quercetin auf den Blutdruck verantwortlich sein können, untersucht. Es gibt zunehmende Evidenz dafür, dass der postprandiale Zustand ein wichtiger Einflussfaktor für kardiovaskuläre Erkrankungen ist. Jüngste Daten deuten darauf hin, dass Flavonole, aufgenommen mit einer Mahlzeit reich an Fett und niedermolekularen Kohlenhydraten, die negativen postprandialen Effekte ausgleichen können. Daher wurde zusätzlich in einer postprandialen Studie untersucht, ob die postprandiale Antwort durch Zufuhr von Quercetin abgeschwächt werden kann.<br /> Methoden: Für die Interventionsstudie wurden 68 Probanden in einem randomisierten, doppelblinden, Placebo-kontrollierten Crossover Design zu 163 mg Quercetin pro Tag bzw. Placebo zugeteilt. Die Studie bestand aus zwei 6 Wochen dauernden Interventionsperioden, getrennt von einer 6-wöchigen Washout Phase. Vor und nach Intervention wurde der Langzeitblutdruck (24-Stunden-, Tages- und Nacht-Blutdruck) und der Praxis-Blutdruck gemessen sowie Blut- und Urinproben (für die Messung von Parametern der Inflammation und Oxidation sowie indirekten Parametern der endothelialen Funktion, Parametern des Lipid- und Glucosestoffwechsels) gesammelt. Zudem wurde die Endothelfunktion mittels peripherer arterieller Tonometrie erfasst. Zusätzlich nahmen 22 Probanden an einer randomisierten, doppelblinden, Placebo-kontrollierten postprandialen Studie im Crossover Design am Ende jeder Interventionsphase teil. Die Probanden bekamen eine Testmahlzeit, reich an Fett und Kohlenhydraten, mit 54 mg Quercetin bzw. Placebo verabreicht. Der Praxis-Blutdruck, die Endothelfunktion, Parameter der Inflammation, indirekte Parameter der endothelialen Funktion, Parameter des antioxidativen Status, des Lipid- und Glucosestoffwechsels wurden nüchtern sowie 2 Stunden und 4 Stunden postprandial erfasst. <br /> Ergebnisse: In der Interventionsstudie konnte Quercetin den systolischen 24-Stunden-Blutdruck um 3,6 ± 8,2 mmHg, den systolischen Tages-Blutdruck um 4,6 ± 9,0 mmHg und den systolischen Nacht-Blutdruck um 6,6 ± 9,9 mmHg bei Hypertonikern, nicht jedoch bei Prähypertonikern, senken. Der Praxis-Blutdruck, die Endothelfunktion, indirekte Parameter der endothelialen Funktion (Endothelin-1, lösliches E-Selektin, lösliches vaskuläres Zelladhäsionsmolekül-1, das asymmetrische Dimethylarginin und die Aktivität des Angiotensin konvertierenden Enzyms), die Parameter der Inflammation und Oxidation sowie des Lipid- und Glucosestoffwechsels blieben durch Quercetinsupplementation unbeeinflusst. Es zeigte sich kein Quercetin-spezifischer Effekt auf die postprandialen Zielgrößen.<br /> Schlussfolgerung: Eine regelmäßige Supplementation mit 163 mg Quercetin pro Tag kann zu einer Verbesserung des Blutdruckprofils bei übergewichtigen und adipösen Hypertonikern beitragen. Dies bestätigt den kardioprotektiven Effekt von Quercetin. Die Mechanismen, die dafür verantwortlich sind, bleiben unklar. Quercetin hatte im Vergleich zu Placebo keinen Einfluss auf die postprandialen metabolischen Reaktionen und die postprandiale Stressreaktion.

Background: The flavonol quercetin is one of the most potent antioxidants of plant origin. As demonstrated in cohort studies, dietary intake of quercetin is positively associated with a decreased risk for cardiovascular diseases. Quercetin may prevent cardiovascular diseases due to its anti-hypertensive and vasorelaxant properties. In an intervention study we investigated the effects of quercetin on blood pressure in overweight-to-obese patients with pre- and stage I hypertension after regular intake. In addition, the potential mechanisms responsible for the hypothesized effect of quercetin on blood pressure were explored. There is increasing evidence that the postprandial state is an important contributing factor to cardiovascular diseases. Recent data suggest that when flavonols were ingested with a high-fat and readily available carbohydrate meal, they may counterbalance their negative postprandial effects. Therefore in a postprandial study we investigated whether postprandial responses are attenuated by concomitant ingestion of quercetin. <br /> Methods: For the intervention study sixty-eight subjects were randomized to receive 163 mg/d quercetin in a double-blinded, placebo-controlled crossover trial with 6 week treatment periods separated by a 6 week washout period. Before and after the intervention, ambulatory blood pressure readings (24-hours-, day- and nighttime blood pressure), office blood pressure, blood and urine samples (for measurement of parameters of inflammation and oxidation as well as indirect parameters of endothelial function, parameters of lipid and glucose metabolism) were taken and endothelial function was measured via peripheral arterial tonometry technology. In addition twenty-two subjects participated in a randomized, double-blinded, placebo-controlled, crossover postprandial study at the end of every intervention period of the intervention study. They consumed a high-fat and high-carbohydrate test meal with either placebo or 54 mg quercetin. Office blood pressure, endothelial function, parameters of inflammation, indirect parameters of endothelial function, and parameters of antioxidant status, lipid and glucose metabolism were measured before the meal and 2 hours and 4 hours postprandially. <br /> Results: In the intervention study quercetin significantly decreased 24-hours systolic blood pressure by 3.6 ± 8.2 mmHg, daytime systolic blood pressure by 4.6 ± 9.0 mmHg, nighttime systolic blood pressure by 6.6 ± 9.9 mmHg in hypertensive but not prehypertensive subjects. Office blood pressure, endothelial function, indirect parameters of endothelial function (endothelin-1, soluble E-selectin, soluble vascular cell adhesion molecule-1, asymmetric dimethylarginine and the activity of angiotensin converting enzyme), parameters of inflammation and oxidation as well as parameters of the lipid- and glucose metabolism were not affected by quercetin. There was no quercetin-specific effect on the outcome parameters of the postprandial study.<br /> Conclusion: A regular supplementation with 163 mg quercetin per day significantly lowers ambulatory blood pressure in overweight-to-obese patients with hypertension confirming a cardioprotective effect of quercetin. The mechanisms responsible for the blood pressure-lowering effect remain unclear. There was no influence of quercetin on the postprandial metabolic reactions and the postprandial stress responses when compared to placebo.