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Le malattie cardiovascolari sono una delle principali cause di morte e morbilità. Un sano ed integro endotelio svolge un ruolo fondamentale nella salute cardiovascolare, infatti la disfunzione endoteliale è associata allo sviluppo di aterosclerosi, ipertensione e insufficienza cardiaca. La malattia cardiovascolare (CVD) è responsabile di 17,5 milioni di morti all'anno, nonostante ci siano stati grandi progressi nella comprensione della sua fisiopatologia e dei fattori di rischio associati. Oltre il 70% delle morti per CVD è attribuibile a fattori di rischio modificabili, questi includono l'ipertensione, l’ipercolesterolemia, l'indice di massa corporea, il fumo, l'assunzione di alcool, l'inattività fisica e il basso consumo di frutta e verdura. Una strategia per modulare questi fattori di rischio è quella di stabilire delle diete ottimali e identificarne i componenti cardioprotettivi. Numerosi studi dimostrano che determinati modelli dietetici, come una dieta ricca di frutta e verdura, sono associati ad un rischio ridotto di malattie cardiovascolari. Una dieta ricca di frutta e verdura può contenere molti componenti bioattivi. Un componente bioattivo recentemente identificato è il nitrato, riscontrato prevalentemente nelle verdure a foglia verde e nella barbabietola. Il nitrato di origine vegetale è ora conosciuto come la principale fonte esogena di ossido nitrico (NO) e altri ossidi di azoto bioattivi. Queste molecole svolgono un ruolo chiave nella funzione cardiovascolare.
L’ossido nitrico fin dalla sua scoperta nel 1772 è stato considerato un inquinante ambientale nocivo. Nitrati e nitriti sono stati inizialmente considerati potenziali cancerogeni, prodotti endogeni inerti del metabolismo dell'ossido nitrico e privi di alcuna attività fisiologica utile al sistema cardiovascolare, nonostante era noto che questi anioni inorganici derivassero dall’ossido nitrico, che è un radicale libero reattivo e un potente vasodilatatore, prodotto endogenamente per azione dell’ossido nitrico sintasi (NOS) a partire dall’amminoacido L-arginina.
Nel 2001 però, è stato visto che i nitriti forniscono un'importante fonte alternativa di ossido nitrico, in particolare quando i livelli di ossigeno sono ridotti, come nel microcircolo, causando vasodilatazione e nel 2004 è stato dimostrato il loro effetto protettivo nei cuori ischemici. I nitrati inorganici e gli anioni dei nitriti sono costituenti comuni della nostra dieta, infatti piccole quantità di nitriti sono presenti naturalmente negli alimenti e vengono comunemente aggiunti per conservare le carni (E249, E250). Al contrario, il nitrato si trova in grandi quantità in verdure a foglia verde (spinaci, lattuga), così come nella barbabietola rossa ed è anche un additivo alimentare approvato dall'UE (E251, E252).
Negli ultimi 5 anni sono aumentate le evidenze degli effetti benefici dei nitrati e dei nitriti, in particolare sul sistema cardiovascolare, infatti attraverso la via del nitrato-nitrito-NO questi vengono convertiti in ossido nitrico, che si accumula nel sangue e nei tessuti.
L’ossido nitrico è un regolatore chiave dell’omeostasi e dell’integrità vascolare. La diminuzione della produzione e/o della biodisponibilità dell’ossido nitrico e la riduzione della funzionalità endoteliale è implicata in numerosi disturbi cardiovascolari tra cui l’ipertensione, l’aterosclerosi e la malattia ischemica. L’ossido nitrico è importante nel mantenere il tono vascolare, la vasodilatazione e ha proprietà antitrombotiche, antiaterogeniche e antiproliferative.
L’ossido nitrico regola l'omeostasi vascolare in molti modi: entra nelle cellule muscolari lisce vascolari, dove attiva l'enzima guanilato ciclasi solubile (sGC), inducendo vasodilatazione; inibisce l'aggregazione piastrinica e l'adesione delle piastrine all'endotelio; sopprime l'adesione e la migrazione dei leucociti/monociti nella parete arteriosa; inibisce l'attività dei fattori infiammatori e l'espressione di alcune molecole di adesione.