At a Glance
- In muizenstudies hebben wetenschappers een mechanisme gevonden dat kan verklaren hoe een laag kaliumgehalte in de voeding kan leiden tot verkalking en stijfheid van slagaders.
- Een laag kaliumgehalte is in verband gebracht met hoge bloeddruk, hartziekten en beroertes bij mensen. De nieuwe bevindingen kunnen leiden tot betere methoden voor preventie en behandeling.
Kalium is een mineraal dat essentieel is voor de gezondheid. Een gezonde voeding levert meestal voldoende kalium, maar soms ontstaan er problemen omdat te veel natrium in de voeding of bepaalde medicijnen de behoefte eraan kunnen vergroten. Eerdere studies hebben aangetoond dat verhoging van de kaliuminname het risico op hart- en vaatziekten, zoals hoge bloeddruk, hartziekten en beroerte, kan verminderen. Het mechanisme is echter niet bekend.
Eén verklaring is dat kalium vaatverkalking, de ophoping van calcium in de gladde spiercellen in slagaders, zou kunnen voorkomen. Vaatverkalking draagt bij tot atherosclerose, ook wel bekend als aderverkalking. Dit is een ernstige ziekte waarbij plaques van vet, cholesterol, calcium en andere stoffen de bloedstroom kunnen verminderen.
Een onderzoeksteam onder leiding van Dr. Yabing Chen van de Universiteit van Alabama in Birmingham en het Birmingham VA Medical Center ging op zoek naar de invloed van kalium in de voeding op het proces van vaatverkalking. De studie werd gedeeltelijk ondersteund door het National Heart, Lung, and Blood Institute (NHLBI) van de NIH en het National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases (NIDDK). De resultaten zijn gepubliceerd op 5 oktober 2017, in JCI Insight.
Voor 30 weken voerden de onderzoekers drie groepen atherosclerose-gevoelige mannelijke muizen een vetrijk, cholesterolrijk dieet dat normale, lage of hoge niveaus van kalium bevatte. Met behulp van weefselverkleuring en ultrasone beeldvorming toonde het team aan dat muizen die een kaliumarm dieet kregen, een verhoogde vaatverkalking en slagaderstijfheid vertoonden. Omgekeerd verminderde een kaliumrijk dieet de verkalking en stijfheid. Met behulp van gladde spiercelculturen bevestigde het team dat een laag kaliumgehalte de vasculaire verkalking versterkte en een hoog kaliumgehalte deze juist afremde.
Daarnaast analyseerde het onderzoeksteam veranderingen in eiwitten die door vasculaire gladde spiercellen worden aangemaakt wanneer het kaliumgehalte laag is. Zij vonden een grote toename van eiwitten die vaak worden geassocieerd met botcellen en een afname van eiwitten die worden geassocieerd met gladde spiercellen. Deze toename van bot-geassocieerde eiwitten suggereert dat een laag kaliumgehalte direct invloed heeft op de verkalking van gladde spiercellen.
Het team toonde ook aan dat een laag kaliumgehalte het calciumgehalte in gladde spiercellen verhoogde. Een hoger calciumgehalte leidde tot de activering van een eiwit genaamd CREB (cAMP response element-binding protein). De verkalking van gladde spiercellen kon worden geblokkeerd door de activiteit van CREB te remmen. Dit suggereerde dat CREB een kritisch onderdeel is van het calcificatieproces wanneer het kaliumniveau laag is. Activering van CREB werd in verband gebracht met verhoogde autofagie, het proces waarbij afval binnen de cel wordt afgebroken en gerecycled. Verder werk zal nodig zijn om de rol van autofagie in vasculaire calcificatie en slagaderstijfheid te definiëren.
“De bevindingen hebben een belangrijk translationeel potentieel,” zegt coauteur Dr. Paul W. Sanders van de Universiteit van Alabama in Birmingham, “omdat ze het voordeel aantonen van adequate kaliumsuppletie op het voorkomen van vasculaire calcificatie in atherosclerose-gevoelige muizen, en het nadelige effect van een lage kaliuminname.”
door Geri Piazza