! Summary!!!!!!!!!!!!!!

Transcriptie

1 Summary

2 Cardiovascular diseases are responsible for a large part of all deaths worldwide. Hypertensionisanimportantriskfactorforcardiovasculardiseasesandcanbemodulated bylifestylechangeslikeahealthydietandincreasedphysicalactivity.ahearthealthydiet, for instance, includes restricted amounts of salt intake and high intake of fruit and vegetables.intakeofdietaryproteinshasbeensuggestedtoimprovebloodpressure(bp), butitisstillunclearwhichproteinsourceshavethegreatestbeneficialeffect.theaimof thisthesiswastoinvestigatewhetherconsumptionofamixofanimalandplantprotein sourcesaffectsbpafter4weeksandtoexplorewhetherdietaryproteinsinfluenceblood pressure by affecting sympathetic nervous system activity (SNS), humoral mechanisms, endothelial function, the reniniangiotensinialdosteroneisystem (RAAS), and/or kidney function. Reviewingnewevidenceemergingin2011and2012inchapter2wefoundthatdietary proteinsintakeattheexpenseofcarbohydrateintakemaybebeneficialforbp.evidence suggested no difference in BPIlowering effects between plant proteins and animal proteins, but different protein sources may lower BP via different mechanisms like increasingnitricoxide(no)availability,angiotensinconvertingenzyme(ace)inhibitionor releaseofhormoneslikeinsulinandglucagonilikeipeptidei1(glpi1). ThedietaryproteinsandBP(PROPRES)trialaimedtodeterminewhetherdietaryproteins affect BP. We compared the effects of 4 weeks of increased protein intake with maltodextrin intake in overweight and obese individuals with untreated elevated BP in chapter 3. Participants replaced three consumptions of a sugary drink (20 g sugar per consumption) per day isoenergetically with a protein mix, which consisted of 20% pea protein, 20% soy protein, 30% eggiwhite protein and 30% milk protein or with maltodextrin.participantsconsumingtheproteinmixhadalargerreductioninbpafter4 weeks compared to participants consuming maltodextrin. A subgroup of PROPRES trial volunteersparticipatedinextratestdaysonthefirstdayandlastdayoftheintervention. Fastingvaluesofpulsewavevelocity(PWV,notpublished),endothelialdysfunction(ED)ZI scores(composedofsolubleintercellularadhesionmolecule1(sicam),solublevascular adhesionmolecule1(svcam),solubleeiselectin(seiselectin)andvonwillebrandfactor (vwf))andsicamwerelowerintheproteingroupcomparedtothemaltodextringroup after the 4Iweek intervention (chapter 6). This suggests that ED was improved after 4 weeks on the protein mix diet. Despite a significantly higher acid load from the high proteindietwefoundnoadverseeffectsoftheproteinmixcomparedtomaltodextrinon renalhemodynamicsinourresearchpopulationwithhealthykidneyfunction(chapter7). To further explore the effects of the protein mix on BP regulation, we studied 12Ihour postprandial responses after meals supplemented with the protein mix or maltodextrin during the two extra test days in the PROPRES subgroup (chapters 4, 6 and 7). A significantly greater postprandial decrease in BP was found after the maltodextrini 140 Summary

3 supplemented meals compared to the meals supplemented with the protein mix. Total peripheral resistance (TPR) tended to decrease further in the maltodextrin group, suggestingthatvasodilationplayedaroleinthedifferenceinpostprandialbp(chapter4). We found no compelling evidence of a betweenigroup difference in postprandial responsesofsnsactivity(chapter4),ed,lgi(chapter6)raasandrenalhemodynamics (chapter 7). We suggested that the higher postprandial insulin response after the maltodextrinisupplemented meals could have induced the greater decrease in TPR (chapter4).inasecondstudy(chapter5)wecompared4ihourhormonalresponsesafter ingestion of 0.6 g/kg of the protein mix to 0.6 g/kg maltodextrin in a similar research population as the PROPRES study. We hypothesized that insulin, GLPI1, and glucagon wouldinducegreaternoidependentvasodilation.again,maltodextrininducedagreater decreaseinbpandagreaterincreaseinpostprandialinsulin.however,ingestionofthe protein mix resulted in the greatest postprandial levels of GLPI1, glucagon and nitrite, nitroso compounds (RXNO) and SInitrosothiols (NOx). This suggests that the greater decreaseinbpaftermaltodextrinwasnotmediatedvianoidependentvasodilation. The chronic effects of 4 weeks of increased protein intake compared to maltodextrin intake were different from the acute effects of protein ingestion compared to maltodextriningestion.theproteinmixreducedbpinthelongiterm,whilepostprandial BP was reduced more after ingestion of maltodextrin. This finding suggests that postprandial responses to the ingestion of dietary protein cannot directly predict the effects of longiterm intake. In addition, different BP regulation mechanisms may be workingpostprandialandinthelongterm. ForafurtherexplorationoftheeffectsofdietaryproteinsonBPregulationwecompared 4Ihourpostprandialresponsesafteringestionof0.6g/kgpeaprotein,milkprotein,and eggiwhite protein (chapters 5 and 6). EggIwhite protein induced a significantly greater increaseinbpcomparedtotheothertwoproteinsources.inaddition,eggiwhiteprotein induced the smallest increases in insulin and glucagon and the smallest decrease in augmentation index (AIx) compared to pea protein and milk protein. Ingestion of pea proteinresultedinthegreatestincreasesinglucagonandnox.thesefindingssuggestthat peaproteiningestionresultedinlowerpostprandialbpduetohigherinsulinandglucagon levels,whichcouldhaveinducedgreatervasodilationvianoidependentpathways.milk protein resulted in lower BP compared to eggiwhite protein via an NOIindependent pathway, because NOx levels were similar after ingestion of the two protein sources. These studies suggest that dietary proteins originating from different food sources can affect postprandial BP differently. Future studies should focus on the effects of chronic intake of these protein sources, because we cannot predict longiterm effects from our postprandialstudies.inaddition,twootherquestionsthatstillneedtobeansweredare: is the effect of increased protein intake on BP a result of increased protein intake or Summary 141

4 decreased carbohydrate intake? and does the protein mix improve BP compared to maltodextrinbeyond4weeksofsupplementation,withoutanyadverseeffectsonkidney function? 142 Summary

5 Samenvatting

6 Wereldwijd zijn hart5 en vaatziekten een belangrijke doodsoorzaak. Hoge bloeddruk (hypertensie) is een belangrijke risicofactor voor het krijgen van hart5 en vaatziekten. Leefstijlveranderingen zoals het volgen van een gezond voedingspatroon en meer lichaamsbeweging hebben een gunstige invloed op de bloeddruk. Een dieet om de gezondheid van het hart te waarborgen bevat bijvoorbeeld een beperkte hoeveelheid zout en een grote hoeveelheid fruit en groenten. Een eiwitrijk voedingspatroon kan de bloeddrukverbeteren,maarhetisnogonduidelijkofdatdoordeeiwittenzelfkomtenzo ja,welkeeiwitbronnenhetbesteeffecthebben.hetdoelvanditproefschriftwasomte onderzoeken of het eten van een mengsel van gezuiverde dierlijke en plantaardige eiwitten gedurende 4 weken invloed heeft op de bloeddruk en om uit te zoeken of (verschillende soorten) eiwitten de bloeddruk beïnvloeden via veranderingen in sympathische activiteit, humorale mechanismen, endotheelfunctie, het renine5 angiontensine5aldosteron5systeemen/ofnierfunctie. Ineenreviewvanstudiesgepubliceerdin2011en2012(hoofdstuk2)vondenwedathet verhogen van de inname van eiwitten ten koste van de inname van koolhydraten de bloeddruk zou kunnen verlagen. We vonden geen bewijs voor een verschil in bloeddrukverlagendeeffectenvanplantaardigetenopzichtevandierlijkeeiwitten.echter, eiwitten afkomstig van verschillende voedingsmiddelen kunnen de bloeddruk wel via verschillende mechanismen beïnvloeden, zoals het verhogen van de beschikbaarheid stikstofoxide (NO), het inhiberen van activiteit van het angiotensin5converting5enzyme (ACE)ofafgiftevanhormonenzoalsinsulineenglucagon5likepeptide51(GLP51). Het effect van voedingseiwitten op bloeddruk werd getest in de PROteins and blood PRESsure (PROPRES)studie.IndePROPRESstudiewerdendeeffectenopdebloeddruk van 4 weken verhoogde eiwitinname vergeleken met 4 weken maltodextrine5inname in vrijwilligersmetovergewichtofobesitaseneenverhoogdebloeddruk(hoofdstuk3).de deelnemers gebruikten geen medicijnen om de hoge bloeddruk te behandelen. De ene groepdeelnemersverving,gedurende4weken,3consumptiesvaneensuikerhoudende drank (20 g suiker per consumptie) door een eiwitmengsel, bestaande uit 20% erwteneiwit, 20% soja5eiwit, 30% kippenei5eiwit en 30% melkeiwit, met dezelfde hoeveelheid calorieën. De andere groep verving de suikerhoudende drank door maltodextrine,ookmetdezelfdehoeveelheidcalorieën.deelnemersdieheteiwitmengsel consumeerdenhaddeneengroteredalingvandebloeddrukna4wekendandeelnemers diemaltodextrinenamen.eensubgroepvandedeelnemersindepropresstudiedeed meeaanextratestdagenopdeeersteenlaatstedagvandeinterventie.gevastewaarden van pols5golfsnelheid (PWV, niet gepubliceerd), endotheeldysfunctie (ED) Z5scores (bestaande uit soluble intercellular adhesion molecule 1 (sicam), soluble vascular adhesion molecule 1 (svcam), soluble E5selectin (se5selectin) en von Willebrand factor (vwf)) en sicam (hoofdstuk 6) waren lager in de eiwitgroep aan het eind van de 144 Samenvatting

7 interventieinvergelijkingtotdemaltodextrinegroep.ditsuggereertdatedwasverbeterd na4wekeninnamevanheteiwitmengsel.ondanksdesignificantgroterezuurbelastingals gevolg van het eiwitdieet, vonden we in onze onderzoekspopulatie met gezonde nierfunctiegeennadeligeeffectenvanheteiwitmengselopderenalehemodynamicain vergelijkingtotmaltodextrine(hoofdstuk7). Om verder uit te zoeken hoe het eiwitmengsel de bloeddruk beïnvloedt, hebben we gedurende 12 uur gevolgd wat met de bloeddruk en bloeddruk5gerelateerde mechanismengebeurdetijdens2extratestdagenindesubgroepvandepropresstudie (hoofdstuk4,6en7).dedeelnemerskregenopdiedagendriemaaltijden(ontbijt,lunch en avondeten) aangevuld met het eiwitmengsel of met maltodextrine. De bloeddruk daaldesignificantverdernahetetenvandemaaltijdenmetmaltodextrineinvergelijking totdemaaltijdenmeteiwitten.detotaleperifereweerstandlieteentendenszienvoor eengroterepostprandialedalingnademaaltijdenmetmaltodextrine.ditsuggereertdat postprandiale vasodilatatie een rol heeft gespeeld bij het verschil in postprandiale bloeddrukken tussen de maaltijden met maltodextrine en de maaltijden met eiwitten (hoofdstuk4).wevondengeenduidelijkeaanwijzingenvoorverschilleninsympathische activiteit(hoofdstuk 4),ED,laaggradigeinflammatie(hoofdstuk 6),renine5angiotensine5 aldosteron5systeem en renale hemodynamica (hoofdstuk 7) tussen de eiwit5 en maltodextrinegroep.wijsuggereerdendatdehogerepostprandialeinsulineconcentraties nademaaltijdenmetmaltodextrinedegroteredalingintotaleperifereweerstandkan hebben veroorzaakt (hoofdstuk 4). In een tweede studie (hoofdstuk 5) hebben we de hormonale responsen gevolgd gedurende 4 uur na inname van 0.6 g/kg van het eiwitmengsel en na inname van 0.6 g/kg maltodextrine in een onderzoekspopulatie vergelijkbaar met die van de PROPRESstudie. De verwachting was dat hogere insuline5, GLP515 en glucagonconcentraties gepaard zouden gaan met grotere NO5afhankelijke vasodilatatie. Ook in deze studie veroorzaakte inname van maltodextrine een grotere postprandialebloeddrukdalingeneengroterepostprandialestijgingvaninsuline.echter, inname van het eiwitmengsel veroorzaakte de hoogste postprandiale concentraties van GLP51, glucagon en nitriet, nitroso compounds (RXNO) en S5nitrosothiols (NOx). Dit suggereert dat de grotere bloeddrukdaling na inname van maltodextrine niet via NO5 afhankelijkevasodilatatieisgeschied. De chronische effecten van 4 weken verhoogde eiwitinname op de bloeddruk in vergelijkingtotmaltodextrine5innameverschildenvandepostprandialeeffectenvanhet eiwitmengselenvanmaltodextrine.heteiwitmengselverlaagdedebloeddrukopdelange termijntenopzichtevanmaltodextrine,maardepostprandialebloeddrukwerdjuistmeer verlaagd na inname van maltodextrine. Deze bevinding suggereert dat postprandiale responsen als gevolg van eiwitinname niet direct de effecten van lange termijn inname kunnenvoorspellen.daarnaastkunnenverschillendebloeddrukregulerendemechanismen Samenvatting 145

8 een rol spelen bij de postprandiale effecten en bij de lange termijn effecten van verhoogdeeiwitinname. Omheteffectvanvoedingseiwittenopbloeddrukregulatieverderuittezoekenhebben we45uurpostprandialeresponsennadeinnamevan0.6g/kgerwteneiwit,melkeiwiten kippenei5eiwitmetelkaarvergeleken(hoofdstuk5en6).kippenei5eiwitveroorzaakteeen significant grotere stijging in bloeddruk in vergelijking met de andere twee eiwitten. Daarnaast veroorzaakte kippenei5eiwit de kleinste stijging van insuline5 en glucagonconcentratiesendekleinstedalingvandeaugmentationindex(aix)vergeleken metmelk5enerwteneiwit.innamevanheterwteneiwitveroorzaaktedegrootstestijging van glucagon en NOx concentraties. Deze bevindingen suggereren dat erwteneiwit een lagerepostprandialebloeddrukveroorzaakteinvergelijkingmetkippenei5eiwitalsgevolg van hogere insuline5 en glucagonconcentraties, welke een grotere NO5afhankelijke vasodilatatie kunnen teweegbrengen. Melkeiwit veroorzaakte een lagere postprandiale bloeddruk dan kippenei5eiwit via NO5onafhankelijke mechanismen, omdat NOx concentratiesvergelijkbaarwarentussenkippenei5eiwitenmelkeiwit.onzebevindingen suggereren dat voedingseiwitten afkomstig van verschillende voedselbronnen verschillendeeffectenopdebloeddrukhebben.toekomstigestudiesmoetenzichrichten op lange termijn effecten van deze eiwitbronnen op de bloeddruk, omdat we de lange termijneffectennietkunnenvoorspellenuitonzepostprandialestudies.daarnaastdienen nog twee andere vragen te worden beantwoord: is het effect van verhoogde eiwitinname op bloeddruk een gevolg van de grotere eiwitinname of van de lagere koolhydraatinname? en verbetertheteiwitmengseldebloeddrukookovereenperiode langer dan 4 weken in vergelijking tot maltodextrine zonder negatieve effecten op nierfunctie? 146 Samenvatting