Mitochondriální oxidační stres a studie vaskulárního zdraví (MOVHS)

Hypertenze se rozvíjí dříve v životě, je obtížnější ji kontrolovat a je spojena s vyšší mírou nemocnosti, jako je poškození koncových orgánů (např. ledvin) u černého ve srovnání s bílými dospělými. Nedávno publikovaná data ze studie Coronary Artery Risk Development in Young Adults (CARDIA)5 ukazují, že kumulativní výskyt hypertenze ve věku 55 let byl 76 % u dospělých černochů (muži i ženy), 55 % u bílých mužů a 40 % u bílých. ženy a že rasové rozdíly v krevním tlaku (TK) se začaly objevovat již ve třetí dekádě života. Údaje z Bogalusa Heart Study naznačují, že černí jedinci mají vyšší hladiny TK již v dětství. Míra hypertenze černých Američanů převyšuje jakoukoli jinou rasovou/etnickou skupinu (nejen nehispánskou bílou) v Americe. Černoši také mívají horší krevní tlak než dospělí černoši narození v zahraničí, což ukazuje na roli socioekonomických faktorů. AHA odhaduje, že v letech 2010 až 2030 se přímé lékařské náklady na kardiovaskulární onemocnění (CVD) ztrojnásobí, z 273 miliard USD na 818 miliard USD. Nedávné projekce navíc ukazují, že roční náklady na zdravotní rozdíly u chronických onemocnění, kterým lze předcházet, se do roku 2050 zvýší na 50,1 miliardy dolarů. Vzhledem k alarmujícím důsledkům hypertenze a KVO pro veřejné zdraví a ekonomické důsledky je řešení otázky rasových rozdílů u hypertenze za účelem snížení zátěže KVO zásadní. Hlavním přispěvatelem k rozdílům v hypertenzi a KVO je vaskulární dysfunkce. Několik studií prokázalo rasové rozdíly ve funkci endotelu, arteriální ztuhlosti a autonomní kontrole TK včetně přehnaných reakcí BP na sympatoexcitační stimuly, jako je cvičení. Avšak základní mechanismy rasového rozdílu ve vaskulární dysfunkci jsou stále neznámé. Nadměrný oxidační stres (tj. ROS) přispívá k rasovým rozdílům ve funkci endotelu. Černí samci vykazují větší klidovou produkci ROS odvozenou od PBMC, což by mohlo přispět ke zvýšenému systémovému oxidativnímu stresu. Mnoho publikací také ukazuje, že nadbytek ROS přispívá k mikrovaskulární dysfunkci u mladých nehispánských černochů ve srovnání s nehispánskými bílými dospělými. Inhibice NADPH oxidázy a xanthinoxidázy plně nezmírnila rasovou disparitu v mikrovaskulární funkci, což naznačuje, že alternativní zdroj ROS, jako jsou mitochondrie, může hrát roli v rasových disparitách ve funkci endotelu. Dále existují údaje ukazující na snížené mitochondriální dýchání ve tkáni a buňkách od dospělých černochů. Nedávná data z preklinických modelů a pacientů s hypertenzí naznačují, že deplece SIRT3 vede k hyperacetylaci (tj. inaktivaci) mitochondriálního antioxidantu SOD2, který snižuje endogenní antioxidační kapacitu, čímž přispívá k nadměrnému oxidačnímu stresu a vaskulární dysfunkci. Důležité je, že tato zjištění byla také rozšířena na PBMC. Zvažování tohoto nadbytečného mitochondriálního prostředí ROS SIRT3" inaktivace SOD2" však nebylo uvažováno v kontextu rasových rozdílů ve vaskulární dysfunkci a regulaci krevního tlaku. MitoQ (Antipodean Pharmaceuticals) je doplněk stravy produkovaný kovalentní vazbou ubichinonu, endogenního mitochondriálního antioxidantu a složky elektronového transportního řetězce, na trifenylfosfoniový kationt zacílený na mitochondrie. MitoQ použilo více než 350 publikací včetně několika studií fáze II. Nálezy na hlodavcích ukazují, že MitoQ se hromadí ve vaskulatuře, aby se snížilo jak cirkulující, tak lokální (tj. homogenát aorty) ROS. Předchozí studie na lidech, která přiřadila starším (60-79 let starým) dospělým s narušenou endoteliální funkcí k šestitýdenní perorální suplementaci MitoQ (20 mg/den), prokázala 42% zlepšení endoteliální funkce u převážně bílé kohorty. Zatímco MitoQ a SOD2 působí různými mechanismy, oba antioxidanty snižují mitochondriální oxidační stres. Vyšetřovatelé se tedy snaží využít MitoQ, který je komerčně dostupný, bezpečný a má záznam o účinnosti, ke snížení mitochondriálních ROS u dospělých černochů, o nichž vědci předpokládají, že mají sníženou endogenní antioxidační aktivitu prostřednictvím nadbytečného mitochondriálního prostředí ROS inaktivace SIRT3 SOD2.