Nitrate supplementation could help breathing and lung clearance in the elderly
New research published today in The Journal of Physiology shows that nitrate improves function in the diaphragm, the muscle involved in coughing and breathing, by improving power. The study done in old mice, if replicated in humans, could provide a strategy for helping elderly people clear the lungs more effectively and avoid infection.
Previous studies showed nitrate was helping muscles by improving use of calcium in the muscle. This finding that it's additionally affecting power is significant, especially in the context of COVID-19, because the diaphragm is the primary inspiratory muscle used for breathing and coughing, the latter being relevant for clearing the lungs.
The research team at the University of Florida found that dietary nitrate supplementation elicited a pronounced increase in contractile function (power) of the diaphragm, a respiratory muscle, of old mice.
They made their measurements during maximal activation, so the effects observed seem to be caused by an improvement in the function of contractile proteins rather than calcium handling.
Few short-term interventions have such a profound impact on muscle contractile function, as was observed in this study.
Dietary nitrate is readily available for humans and could be used, under proper supervision, to improve respiratory muscle dysfunction that contributes to shortness of breath and morbidity in the elderly.
The researchers gave sodium nitrate to old mice in their drinking water daily for 14 days. The control group received regular water. Diaphragm muscle contractile function cannot be assessed directly in live animals or humans. Thus, they tested diaphragm function in muscle tissues under controlled conditions for muscle stimulation and oxygenation.
The main limitations are that mouse and human diaphragm have different percentages of fast and slow muscle cells. Mouse diaphragm consists of 90% fast muscle cells; the human diaphragm consists of 25-50% fast muscle cells depending on several factors that include and age and sex.
Dietary nitrate seems to exert a greater impact on the contractile function of fast muscle cells. Thus, the benefits to the human diaphragm may not as pronounced as was observed in mice. They also only tested male mice, and the benefits for females is unknown.
Leonardo Ferreira, senior author on the study said:
"Our findings are especially important in light of the current COVID-19 pandemic as they suggest that, if replicated in humans, dietary nitrate is useful to improve respiratory muscle dysfunction that contributes to difficulty in weaning patients from mechanical ventilation." 

De door de computer vertaalde Engelse tekst (let op: gelet op de vaak technische inhoud van een artikel kunnen bij het vertalen wellicht vreemde en soms niet helemaal juiste woorden en/of zinnen gevormd worden)

Suppletie met nitraat kan de ademhaling en de longklaring bij ouderen helpen
Nieuw onderzoek dat vandaag in The Journal of Physiology is gepubliceerd, toont aan dat nitraat de functie in het middenrif, de spier die betrokken is bij hoesten en ademen, verbetert door het vermogen te verbeteren. Het onderzoek bij oude muizen, indien gerepliceerd bij mensen, zou een strategie kunnen bieden om oudere mensen te helpen de longen effectiever te zuiveren en infectie te voorkomen.
Eerdere studies toonden aan dat nitraat de spieren hielp door het gebruik van calcium in de spier te verbeteren. Deze bevinding dat het bovendien de kracht beïnvloedt, is significant, vooral in de context van COVID-19, omdat het diafragma de primaire inademingsspier is die wordt gebruikt voor ademhalen en hoesten, waarbij de laatste relevant is voor het zuiveren van de longen.
Het onderzoeksteam van de Universiteit van Florida ontdekte dat suppletie met nitraat via de voeding een uitgesproken toename van de contractiele functie (kracht) van het middenrif, een ademhalingsspier, van oude muizen veroorzaakte.
Ze hebben hun metingen gedaan tijdens maximale activering, dus de waargenomen effecten lijken te worden veroorzaakt door een verbetering van de functie van contractiele eiwitten in plaats van door calciumbehandeling.
Er zijn maar weinig kortetermijninterventies die zo'n grote impact hebben op de contractiele functie van de spieren, zoals in deze studie werd waargenomen.
Dieetnitraat is direct beschikbaar voor mensen en kan, onder goed toezicht, worden gebruikt om de disfunctie van de ademhalingsspieren te verbeteren die bijdraagt tot kortademigheid en morbiditeit bij ouderen.
De onderzoekers gaven oude muizen 14 dagen lang dagelijks natriumnitraat in hun drinkwater. De controlegroep kreeg regelmatig water. De contractiele functie van de middenrifspier kan niet rechtstreeks worden beoordeeld bij levende dieren of mensen. Zo testten ze de diafragmafunctie in spierweefsel onder gecontroleerde omstandigheden voor spierstimulatie en oxygenatie.
De belangrijkste beperkingen zijn dat het middenrif van muizen en mensen verschillende percentages snelle en langzame spiercellen hebben. Muizenmembraan bestaat voor 90% uit snelle spiercellen; het menselijk middenrif bestaat voor 25-50% uit snelle spiercellen, afhankelijk van verschillende factoren zoals leeftijd en geslacht.
Dieetnitraat lijkt een grotere impact te hebben op de contractiele functie van snelle spiercellen. De voordelen voor het menselijk middenrif zijn dus mogelijk niet zo uitgesproken als bij muizen werd waargenomen. Ze hebben ook alleen mannelijke muizen getest en de voordelen voor vrouwtjes zijn onbekend.
Leonardo Ferreira, senior auteur van de studie, zei:
"Onze bevindingen zijn vooral belangrijk in het licht van de huidige COVID-19-pandemie, omdat ze suggereren dat, indien gerepliceerd bij mensen, nitraat in de voeding nuttig is om de disfunctie van de ademhalingsspieren te verbeteren, wat bijdraagt tot de moeilijkheid bij het ontwennen van patiënten van mechanische beademing."