Background Cardiovascular disease (CVD) is a major economic burden in the United States. CVD risk factors, particularly hypertension and hypercholesterolemia, are typically treated with drug therapy. Five‐year efficacy of such drugs to prevent CVD is estimated to be 5%. Plant‐based diets have emerged as effective mitigators of these risk factors. Hypothesis The implementation of a defined, plant‐based diet for 4 weeks in an outpatient clinical setting may mitigate CVD risk factors and reduce patient drug burden. Methods Participants consumed a plant‐based diet consisting of foods prepared in a defined method in accordance with a food‐classification system. Participants consumed raw fruits, vegetables, seeds, and avocado. All animal products were excluded from the diet. Participant anthropometric and hemodynamic data were obtained weekly for 4 weeks. Laboratory biomarkers were collected at baseline and at 4 weeks. Medication needs were assessed weekly. Data were analyzed using paired‐samples t tests and 1‐way repeated‐measures ANOVA. Results Significant reductions were observed for systolic (−16.6 mmHg) and diastolic (−9.1 mmHg) blood pressure ( P < 0.0005), serum lipids ( P ≤ 0.008), and total medication usage ( P < 0.0005). Other CVD risk factors, including weight ( P < 0.0005), waist circumference ( P < 0.0005), heart rate ( P = 0.018), insulin ( P < 0.0005), glycated hemoglobin ( P = 0.002), and high‐sensitivity C‐reactive protein ( P = 0.001) were also reduced. Conclusion A defined, plant‐based diet can be used as an effective therapeutic strategy in the clinical setting to mitigate cardiovascular risk factors and reduce patient drug burden.

Obesity affects over one-third of Americans and increases the risk of cardiovascular disease and type II diabetes. Interventional trials have consistently demonstrated that consumption of plant-based diets reduces body fat in overweight and obese subjects, even when controlling for energy intake. Nonetheless, the mechanisms underlying this effect have not been well-defined. This review discusses six major dietary mechanisms that may lead to reduced body fat. These include (1) reduced caloric density, (2) improved gut microbiota symbiosis, (3) increased insulin sensitivity, (4) reduced trimethylamine-N-oxide (TMAO), (5) activation of peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs), and (6) over-expression of mitochondrial uncoupling proteins. Collectively, these factors improve satiety and increase energy expenditure leading to reduced body weight.

Background Lipoprotein(a) [Lp(a)] is a highly atherogenic lipoprotein and is minimally effected by lifestyle changes. While some drugs can reduce Lp(a), diet has not consistently shown definitive reduction of this biomarker. The effect of consuming a plant‐based diet on serum Lp(a) concentrations have not been previously evaluated. Hypothesis Consumption of a defined, plant‐based for 4 weeks reduces Lp(a). Methods Secondary analysis of a previous trial was conducted, in which overweight and obese individuals ( n = 31) with low‐density lipoprotein cholesterol concentrations >100 mg/dL consumed a defined, plant‐based diet for 4 weeks. Baseline and 4‐week labs were collected. Data were analyzed using a paired samples t ‐test. Results Significant reductions were observed for serum Lp(a) (−32.0 ± 52.3 nmol/L, P = 0.003), apolipoprotein B (−13.2 ± 18.3 mg/dL, P < 0.0005), low‐density lipoprotein (LDL) particles (−304.8 ± 363.0 nmol/L, P < 0.0005) and small‐dense LDL cholesterol (−10.0 ± 9.2 mg/dL, P < 0.0005). Additionally, serum interleukin‐6 (IL‐6), total white blood cells, lipoprotein‐associated phospholipase A2 (Lp‐PLA2), high‐sensitivity c‐reactive protein ( hs ‐CRP), and fibrinogen were significantly reduced ( P ≤ 0.004). Conclusions A defined, plant‐based diet has a favorable impact on Lp(a), inflammatory indicators, and other atherogenic lipoproteins and particles. Lp(a) concentration was previously thought to be only minimally altered by dietary interventions. In this protocol however, a defined plant‐based diet was shown to substantially reduce this biomarker. Further investigation is required to elucidate the specific mechanisms that contribute to the reductions in Lp(a) concentrations, which may include alterations in gene expression.

Heart failure (HF) is a leading cause of death in the United States, with a 5-year mortality rate of 50% despite modern pharmacological therapies. Plant-based diets are comprised of a diverse polyphenol profile, which lends to their association with reduced cardiovascular disease risk. Whether a polyphenol-rich diet can slow the progression of or reverse HF in humans is not known. To date, in vitro and in vivo studies have reported on the protective role of polyphenols in HF. In this review, we will discuss the major mechanisms by which polyphenols mitigate HF in vitro and in vivo, including (1) reduced cardiac inflammation and oxidative stress, (2) reduced mitochondrial dysfunction, (3) improved Ca2+ homeostasis, (4) increased survival signaling, and (5) increased sirtuin 1 activity.

Cardiovascular disease (CVD) prevalence, pathogenesis, and manifestation is differentially influenced by biological sex. Berry polyphenols target several signaling pathways pertinent to CVD development, including inflammation, oxidative stress, and cardiac and vascular remodeling, and there are innate differences in these pathways that also vary by sex. There is limited research systematically investigating sex differences in berry polyphenol effects on these pathways, but there are fundamental findings at this time that suggest a sex-specific effect. This review will detail mechanisms within these pathological pathways, how they differ by sex, and how they may be individually targeted by berry polyphenols in a sex-specific manner. Because of the substantial polyphenolic profile of berries, berry consumption represents a promising interventional tool in the treatment and prevention of CVD in both sexes, but the mechanisms in which they function within each sex may vary.

Individuals diagnosed with congestive heart failure (CHF) have a 50% five-year mortality rate and approximately 650,000 new cases of CHF are diagnosed annually. Plant-based diets are known to improve plasma lipid concentrations, reduce blood pressure, and as part of a lifestyle intervention, lead to the regression of atherosclerotic lesions. However, a paucity of data exists with regards to plant-based diets in the treatment of CHF.Three patients diagnosed with CHF opted to undergo a dietary intervention consisting of a defined plant-based diet as an adjunct to standard medical treatment for CHF. Cardiac magnetic resonance imaging was performed. Patients' consumed the defined plant-based diet for an average of ˜79 days.Follow-up cardiac magnetic resonance images revealed a 92% increase in ejection fraction [mean ± standard deviation for all data] (22.0 ± 6.9% vs 42.2 ± 18.4%), 21% reduction in left ventricular mass (214 ± 90 g vs 170 ± 102 g), 62% increase in stroke volume (55.8 ± 24.3 cc vs 90.3 ± 30.6 cc) and a 17% increase in cardiac output (3.6 ± 1.2 L/min vs 4.2 ± 1.6 L/min). In patient 1, 90-95% ostial stenosis of the left anterior descending artery nearly completely regressed following the dietary intervention. All patients subjectively reported significant clinical improvements, including less angina, shortness of breath and fatigue.As an adjunct treatment, a defined plant-based diet may contribute to the reversal of cardiac morphological and functional abnormalities in the setting of CHF.

Accumulating evidence indicate that blueberries have anti-hypertensive properties, which may be mainly due to its rich polyphenol content and their high antioxidant capacity. Thus, we aimed to investigate the mechanisms by which blueberry polyphenols exert these effects. Human aortic endothelial cells (HAECs) were incubated with 200 µg/mL blueberry polyphenol extract (BPE) for 1 h prior to a 12 h treatment with angiotensin (Ang) II, a potent vasoconstrictor. Our results indicate that Ang II increased levels of superoxide anions and decreased NO levels in HAECs. These effects were attenuated by pre-treatment with BPE. Ang II increased the expression of the pro-oxidant enzyme NOX1, which was not attenuated by BPE. Pre-treatment with BPE attenuated the Ang II-induced increase in the phosphorylation of the redox-sensitive MAPK kinases, SAPK/JNK and p38. BPE increased the expression of the redox-transcription factor NRF2 as well as detoxifying and antioxidant enzymes it transcribes including HO-1, NQO1, and SOD1. We also show that BPE attenuates the Ang II-induced phosphorylation of the NF-κB p65 subunit. Further, we show that inhibition of NRF2 leads to a decrease in the expression of HO-1 and increased phosphorylation of the NF-κB p65 subunit in HAECs treated with BPE and Ang II. These findings indicate that BPE acts through a NRF2-dependent mechanism to reduce oxidative stress and increase NO levels in Ang II-treated HAECs.

Ischemia with no obstructive coronary artery disease (INOCA) is a common diagnosis with a higher prevalence in women compared to men. Despite the absence of obstructive coronary artery disease and no structural heart disease, INOCA is associated with major adverse cardiovascular outcomes as well a significant contributor to angina and related disability. A major feature of INOCA is coronary microvascular dysfunction (CMD), which can be detected by non-invasive imaging and invasive coronary physiology assessments in humans. CMD is associated with epicardial endothelial-dependent and -independent dysfunction, diffuse atherosclerosis, and left-ventricular hypertrophy, all of which lead to insufficient blood flow to the myocardium. Inflammatory and oxidative stress signaling, upregulation of the renin-angiotensin-aldosterone system and adrenergic receptor signaling are major drivers of CMD. Treatment of CMD centers around addressing cardiovascular risk factors; however, there are limited treatment options for those who do not respond to traditional anti-anginal therapies. In this review, we highlight the ability of berry-derived polyphenols to modulate those pathways. The evidence supports the need for future clinical trials to investigate the effectiveness of berries and their polyphenols in the treatment of CMD in INOCA patients.

Cornus officinalis var. koreana Kitam (CO) is found predominantly in China but also in Korea and Japan and has been used in Eastern medicine for over 2000 years to treat several conditions including diabetes, cardiovascular disease and kidney disease. Chronic inflammation underlies the pathogenesis of these diseases. The mechanisms by which CO may exert its anti-inflammatory effects have not been well defined. We aimed to determine whether Cornus officinalis var. koreana Kitam extract (COE) attenuate the inflammatory response induced by lipopolysaccharide (LPS) in RAW 264.7 macrophages, and to elucidate the mechanisms which contribute to these anti-inflammatory effects. COE was prepared using ethanolic extraction, followed by solvent evaporation and freeze-drying. RAW 264.7 macrophages were treated with 0, 50, 100, 200 and 400 μg/ml of COE. After 2 h, cells were treated with 100 ng/ml of LPS for 6 h. Cells were then collected for whole cell protein expression analysis of signaling and inflammatory molecules via western blot. Pre-treatment with 100, 200 and 400 μg/ml of COE significantly reduced Akt phosphorylation in LPS stimulated macrophages compared to LPS alone (P ≤ 0.003). NF-κB expression was significantly attenuated with 400 μg/ml of COE compared to LPS treatment alone (P = 0.01). LPS induced cyclooxygenase (COX)-2 and inducible nitric oxide synthase (iNOS) expression, which was significantly decreased by treatment with 400 μg/ml COE (P = 0.0001 and 0.02, respectively). COE dose-dependently decreased LPS-induced expression of interleukin (IL)-1β (P ≤ 0.0008) and IL-6 (P = 0.01). In summary, COE attenuated the inflammatory response induced by LPS in RAW 264.7 macrophages, likely due to Akt inhibition.

Increased cardiac inflammation and oxidative stress are common features in obesity, and toll-like receptor (TLR)4 signaling is a key inflammatory pathway in this deleterious process. This study aimed to investigate whether berries could attenuate the detrimental effects of a high-fat, high-sucrose (HFHS) diet on the myocardium at the molecular level.Eight-week-old male C57BL/6 mice consumed a low-fat, low-sucrose (LFLS) diet alone or supplemented with 10% blackberry (BL), 10% raspberry (RB) or 10% blackberry + raspberry (BL + RB) for four weeks. Animals were then switched to a HFHS diet for 24 weeks with or without berry supplementation or maintained on a LFLS control diet without berry supplementation. Left ventricles of the heart were isolated for protein and mRNA analysis. Berry consumption, particularly BL + RB reduced NADPH-oxidase (NOX)1 and NOX2 and increased catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD)2, expression while BL and RB supplementation alone was less efficacious. Downstream TLR4 signaling was attenuated mostly by both RB and BL + RB supplementation, while NF-κB pathway was attenuated by BL + RB supplementation. Stress-activated protein kinase (SAPK)/Jun amino-terminal kinase (JNK) was also attenuated by BL + RB supplementation, and reduced TNF-α transcription and protein expression was observed only with BL + RB supplementation.The synergistic effects of BL + RB may reduce obesity-induced cardiac inflammation and oxidative stress to a greater extent than BL or RB alone.