Patobiologiske determinanter for åreforkalkning hos unge (PDAY)

BAGGRUND:

Det Internationale Atherosclerosis Project (IAP) kvantificerede åreforkalkning i aorta og kranspulsårer hos over 31.000 personer i alderen 10 til 69, som døde mellem 1960 og 1965 i femten byer og lande over hele verden. IAP fastslog, at den gennemsnitlige sværhedsgrad af åreforkalkning var meget forskellig i mange dele af verden, og at forskellene korrelerede med dødelighed af iskæmisk hjertesygdom. Det viste også, at barndommens fede streger var udbredte og alvorlige hos både drenge og piger. Fibrøse plaques optrådte generelt først mellem 20 og 30 år og i forhold til forekomsten af ​​iskæmisk sygdom i den voksne befolkning. Siden resultaterne af IAP først blev offentliggjort i 1968, har forskning i åreforkalkning ændret sig meget fra grove og mikroskopiske morfologiske metoder til manipulation af forsøgsdyr, in vitro-dyrkning af arterievægsceller og anvendelse af mikrokemiske, fysisk-kemiske og immunologiske teknikker til væv.

Brugen af ​​disse nyere teknikker gjorde det muligt at teste hypotesen om, at en række ændringer i fedtstriben mellem femten og femogtyve år fører til den typiske fibrøse plak og at teste hypotesen om, at andre læsioner end fedtstriber går forud for og kan udvikle sig til fibrøse plaques. Undersøgelsen testede også sammenhænge mellem de etablerede risikofaktorer for åreforkalkning med tidlige stadier af læsionsprogression som set hos unge.

Protokollen for denne undersøgelse tjente som grundlag for protokollen udviklet af Verdenssundhedsorganisationens (WHO) komité for patobiologiske determinanter for åreforkalkning hos unge. Det var planlagt at inkorporere denne undersøgelse i WHO-studiet, således at tværkulturelle og geografiske faktorer kunne evalueres i populationer med højere og lavere forekomst af åreforkalkning.

DESIGN FORTÆLLING:

En fælles protokol blev fulgt til indsamling af risikofaktordata og kranspulsårer og aorta fra cirka 1.000 obduktioner om året i tre år. Prøver blev indsamlet og opbevaret på en standardiseret måde på hvert indsamlingscenter. Datastyring og statistisk analyse blev udført ved University of Texas i San Antonio. Enheden ved Louisiana State University var sammensat af tre centrale laboratorier: lipidbiokemicentret; risikofaktorcentret for koronar hjertesygdom; og et groft morfologisk center. Morfometri-centrallaboratoriet var placeret ved Ohio State University. Administration og koordinering blev styret fra University of Chicago og University of Illinois.

Ud over at fungere som indsamlingscentre gennemførte mange af centrene individuelle forskningsprojekter. På University of Alabama i Birmingham blev der udført to separate, men relaterede undersøgelser: Dr. Miller analyserede de forskellige kollagener ved at opløse dem som peptidfraktioner og isolere peptiderne via kromatografi; Dr. Gay brugte monoklonale antistoffer til at definere fordelingen af ​​de forskellige kollagener i ateromatøse læsioner. På West Virginia University under Dr. Jagannathan var der undersøgelser af isomere fedtsyrer og proteoglycaner. Dr. Reichenbach ved University of Washington undersøgte fordelingen af ​​immunocytokemiske markører for differentiering af glatte muskelceller og leukocytsubpopulationer i kranspulsårerne samt søgte efter viralt DNA i plaques. Hos Baylor blev den tredimensionelle fordeling af lipidinklusioner, makrofager og glatte muskelceller i kranspulsårer bestemt ved digital fluorescens. Dr. Mergner fra University of Maryland indsamlede prøver i det øjeblikkelige obduktionsprogram, som gav prøver fri for autolyse. Han udførte også transmissions- og scanningselektronmikroskopi, røntgenmikroanalyse, lipidanalyse og immunfluorescens- og immunoperoxidaseprocedurer for at definere calciumindhold og cytoskeletkomponenter. Dr. Virmani ved Vanderbilt bestemte rollen af ​​biogene aminer såsom histamin, serotonin og katekolaminer i åreforkalkning og korrelerede indholdet af aminer med tilstedeværelsen af ​​mastceller i adventitia.

I 1988 blev der uddelt to regulære forskningsbevillinger som led i denne multicenterundersøgelse. Bevillingen fra Southwest Foundation for Biomedical Research bestemte genotyperne for hvert individ med hensyn til restriktionsfragmentlængdepolymorfismer i apolipoprotein- og LDL-receptorgener ved hjælp af Southern blot-analyser af DNA fra leverprøver sendt fra hvert indsamlingscenter. Den typede også forsøgspersonerne for apo E isoform genotyper ved hjælp af oligonukleotidprober. Bevillingen ved Ohio State University korrelerede 3-D koronar aksial geometri og patologi.

Nogle af de vigtigste spørgsmål, der blev behandlet af undersøgelsen, omfattede: om nogle eller alle fedtstriber udviklede sig til fibrøse plaques og overgangslæsioner; de morfometriske og biokemiske læsionsændringer angivet ved progression; hyppigheden og kendetegnene ved insudative og proliferative læsioner, som kan varsle progressiv sygdom; kønsforskelle i læsioner; om immunkomplekser eller virusinfektioner var impliceret.

I FY 1991 blev der tildelt seks bevillinger under titlen "Risikofaktorer i tidlig menneskelig atherogenese" (RFEHA). Formålet var at udvide den igangværende PDAY og at: opnå et tilstrækkeligt antal kvindelige tilfælde, således at risikofaktorsammenhænge nøjagtigt kunne opdages og studeres; at øge undersøgelsens kraft generelt til at opdage associationer af risikofaktorer med hævede læsioner, som begyndte at dukke op i denne aldersgruppe; og for at øge undersøgelsens kraft til at opdage genetiske påvirkninger på åreforkalkning. REFHA tilføjede 1.400 nye prøver til de 1.800 tilfælde, der allerede er indsamlet i PDAY for at opnå cirka 3.000 prøver i alt. Der blev lagt vægt på kvindelige tilfælde og dem, der gav den bedste mulighed for at studere overgangslæsioner mellem fedtstriber og fibrøse plaques.

I 1998 tildelte NHLBI R24HL60808 i fem år for at tilvejebringe og vedligeholde et arkiv af humant kardiovaskulært og andet væv, som kan bruges af andre amerikanske og internationale efterforskere til at studere human aterosklerose. Efterforskerne har, som en del af PDAY og RFEHA, samlet obduktionsmateriale (for det meste af aorta og kranspulsårer, men med andet væv, herunder lever, serum og fedtvæv) fra over 3.000 sorte og hvide mænd og kvinder. Disse var fra obduktioner af personer i alderen 15 til 34 og opnået inden for 48 timer efter døden. Bevillingen til det kardiovaskulære prøve- og databibliotek blev fornyet til og med juli 2007.