Cirkulující markery, které jsou základem přechodu od kompenzované hypertrofie k srdečnímu selhání

Srdeční selhání (HF) je komplexní klinický syndrom a hlavní problém veřejného zdraví, který si ročně vyžádá životy více než 500 000 lidí. Je to přední skupina související s diagnózou (DRG) pro propouštění z nemocnic v USA. Pro akutní dekompenzované srdeční selhání je ročně přijato přibližně 1–3 miliony pacientů. Úmrtnost na srdeční selhání třídy III a IV je 14–18 % každý rok (1). V současné době má v USA téměř 5 milionů pacientů (2). Včasná detekce a prevence zůstávají klíčovými opatřeními při léčbě subjektů s touto formou srdečního onemocnění. Odhalení a definování cirkulujících markerů, které jsou základem přechodu mezi kompenzovanou hypertrofií a akutním srdečním selháním, představuje oblast důležité potřeby v úsilí o detekci a prevenci. Stávající marker BNP je užitečný v tom, že pomáhá odlišit osoby se srdečním selháním od těch, kteří mají jiná onemocnění. Velká variabilita abnormálních hladin BNP u pacientů s diagnózou srdečního selhání však činí hladinu BNP nespolehlivou jako prediktor pro přechod mezi kompenzovaným a dekompenzovaným srdečním selháním.

Apoptóza přispívá a možná je příčinou smrti myocytů, která je základem progrese srdeční dysfunkce a přechodu mezi stabilním kompenzovaným srdečním selháním a akutním zhoršením (3). Apoptóza je regulovaný biologický proces vedoucí k buněčné smrti (4-9). Kaspázy, rodina cysteinových kyselých proteáz regulují proces a ve skutečnosti vedou k apoptóze. Apoptotický spouštěč nebo signál vede k aktivaci proximálních nebo iniciačních kaspáz (jako kaspázy-8, -9, 10). Tyto iniciační kaspázy pak štěpí a následně aktivují downstream efektorové kaspázy, jako jsou kaspázy-3, -6 a -7. Tyto efektorové kaspázy pak štěpí různé proteiny, jako jsou proteiny přítomné v cytoskeletech a jádře, jako je lamin A, alfa-fodrin a poly (ADP-ribóza) polymeráza, což vede k apoptóze. Kaspáza-3 je klíčovým popravčím v této apoptotické dráze, zcela nebo kriticky odpovědná za proteolytické štěpení buněčných a jaderných proteinů. Aktivace kaspázy-3 vyžaduje proteolytické zpracování jejího neaktivního zymogenu na aktivní fragmenty p17 a p12. Štěpená kaspáza-3 může být detekována protilátkami specifickými pro tento štěpený enzym (fragment p17) v buněčných lyzátech imunoblotováním nebo testem ELISA využívajícím spektrofotometrické stanovení pomocí čtečky mikrodestiček při OD450 nm.

Primárními cíli této pilotní studie je zjistit, zda 1) aktivovaná kaspáza-3 může být detekována v lidském oběhu, a pokud ano, existují variace denního rytmu a sériové změny hladin v průběhu času, 2) zda je její hladina zvýšena během akutní dekompenzace srdeční selhání a 3) zda přechod mezi akutním a stabilním srdečním selháním koreluje s poklesem jeho úrovně.

Dalším potenciálním markerem akutního zhoršení je dystrofin. Dystrophin byl původně identifikován jako X-vázaný gen, jehož mutace na jeho N-konci způsobují kardiomyopatii. Dystrofin poskytuje důležitou strukturální podporu pro srdeční myocyt a jeho sarkolemální membránu (10-11). Spojuje aktin na svém N-konci s proteinovým komplexem spojeným s dystrofinem a sarkolemou na C-konci a extracelulární matrix svalu. Mutace způsobují ztrátu podpory a sarkolemální nestabilitu a myopatii. Translokace a štěpení myokardiálního dystrofinu jsou spojeny s progresí srdečního selhání a kontraktilní dysfunkce. Tyto změny jsou obráceny po snížení mechanického namáhání od zařízení na podporu komor (12). V této pilotní studii budeme testovat hypotézu, že dystrofin se může uvolňovat a detekovat v lidském oběhu během akutního zhoršení srdečního selhání. Dále budeme testovat, zda 1) je jeho hladina zvýšena při akutním dekompenzovaném srdečním selhání a 2) zda přechod mezi akutním a stabilním srdečním selháním koreluje s poklesem jeho úrovně a 3) zda dochází k sériovým změnám těchto hladin v čase. .

BNP je známý marker pro stresovaný myokard a používá se k detekci natažení myokardu a stresu u srdečních chorob. IL-6 a TNF alfa jsou oba zánětlivé markery a bylo prokázáno, že jsou zvýšené při zánětlivém stavu, jako je srdeční selhání. CRP je dalším zánětlivým markerem. Znalost jejich hladin je užitečná při korelaci hladiny sérové ​​kaspázy-3 p17 s těmito známými sérovými faktory u CHF.

Kontrolou hladin těchto markerů každé 3 měsíce (+/- jeden měsíc) u stabilních pacientů se srdečním selháním po dobu dvou let je naším cílem zjistit, zda ti, kteří mají „špičkovou“ hladinu, předpovídají nepříznivý výsledek u CHF. Nakonec, pokud tomu tak je, můžeme identifikovat pacienty s „špičkou“ nebo kumulativním vyšším fragmentem kaspázy-3 jako s vysokým rizikem morbidity/mortality. Identifikace takových pacientů může způsobit, že je budeme léčit aktivněji, abychom se pokusili změnit výsledek.

Budeme také získávat vzorky krve od kontrolních subjektů, abychom změřili základní hladiny a určili, zda existují odchylky denního rytmu.