Øvelse på ekspression af Heat Shock Protein 70 i arteriel risiko (HSP70)

Formålet med undersøgelsen er at bestemme niveauet af serumekspression af HSP70-proteinet hos personer med risiko for aterosklerotisk perifer arteriel sygdom, efter en intervention af moderat træning.

Aterosklerotisk perifer arteriel sygdom (PAD) er en systemisk sygdom, der forårsager obstruktion af arteriel blodgennemstrømning og er en væsentlig årsag til morbiditet og dødelighed på verdensplan 1.

Patienter med PAD har tre gange større risiko for myokardieinfarkt, slagtilfælde og død end dem uden sygdommen. Mere end 50 % af patienterne er dog asymptomatiske; så sygdommen forbliver underdiagnosticeret. 2 Det anslås, at 202 millioner mennesker i verden er ramt af PAD, 45 millioner af dem dør af koronar eller cerebrovaskulær sygdom i løbet af ti år. Den nuværende forekomst af PAD i Mexico er 10% af den generelle befolkning.3 Sygdommen er stærkt relateret til modificerbare risikofaktorer (blodtryk, stillesiddende livsstil, baseline glykæmi, kolesterol og fedme) og usund livsstil (tobak, fysisk inaktivitet, mad og psykosocial stress), hvilket øger risikoen for at få sygdommen op til 17,2 gange 4, 5, 6 Øget membranpermeabilitet fører til akkumulering og modifikation af proteiner, lipider og lipoproteiner i endotelet. Akkumuleringen af ​​pro-inflammatoriske molekyler såsom kemotaktisk monocytprotein 1 (MCP-1), intracellulære adhæsionsmolekyler (ICAM-1), vaskulær celleadhæsion (VCAM-1) og højere nitro-tyrosinindhold genereres også. 7 Makrofager er aktive som reaktion på spredningen af ​​det inflammatoriske respons og binder sig til low-density lipoprotein (LDL) receptorer, der er blevet internaliseret.

Makrofager udskiller pro-inflammatoriske cytokiner, hvilket resulterer i rekruttering og aktivering af yderligere immunceller på stedet for læsionen, forstærker immunresponset og fremmer udviklingen af ​​komplekse og avancerede plaques, der bliver modne aterosklerotiske plaques.8 Ankelarmindekset (ABI) er den ikke-invasive guldstandard, der accepteres til både diagnosticering og evaluering af sværhedsgraden af ​​denne sygdom. Skæringspunktet for diagnosen PAD er en ABI på mindre end 0,90 i hvile, uanset Framingham Risk Score, idet den er 95 % følsom ved påvisning af PAD. 9, 10 For at opretholde homeostase på karvæggen producerer vaskulære celler et højt niveau af varmechokproteiner (HSP) 11. Disse typer af stressproteiner er cytobeskyttende midler, der fremmer celleoverlevelse under stressorer. 12 Reduktionen af ​​HSP intracellulær ekspression er også relateret til PAD, kardiovaskulære sygdomme og metabolisk syndrom, hvor de er stærkt formindsket. 10 HSP er normalt intracellulære proteiner, men når de frigives på et ekstracellulært niveau, udøver de et immunrespons.13 Den mest termofølsomme og meget inducerbare HSP tilhører 70 kilodalton (kDa) familien, som etableret af Mizzen et al., i 1998 (figur 1). Det menes, at ekstracellulær Hsp70 (eHsp70) stimulerer medfødt immunitet og fungerer som et faresignal. Serum Hsp70 er blevet påvist i det perifere kredsløb hos tilsyneladende raske individer og stigninger som reaktion på forskellige stressfaktorer, herunder træning. 12, 14

Figur 1. Skematisk repræsentation af den molekylære struktur af HSP70. Tilpasset fra Carrasco L. et al. 15 Motion øger HSP-niveauet primært gennem reaktive oxygenarter (ROS), forhøjet temperatur, hormoner, calciumflux eller mekanisk vævsdeformation.16 Det har vist sig, at koncentrationen af ​​Hsp70 stiger efter at have udført både akutte og langvarige øvelser, og når niveauer, der forbliver høje, men når dens beskyttende virkning falder både på intra- og ekstracellulært niveau.17 Motion udøver gavnlige virkninger mod åreforkalkning ved at øge cirkulerende endostatin, som hæmmer udviklingen af ​​aterosklerotisk plak ved at blokere angiogenese i plakvæv.18 Isotoniske sammentrækninger af typen modstandstræning (aerob) har en tendens til at føre til stigninger i Hsp70-niveauer, i modsætning til excentrisk træning. Ved gentagen træning opretholdes en induceret stigning i dette protein, mens andre HSP'ers initiale respons på træning aftager, efterhånden som træningen skrider frem.16 Regelmæssig træning igangsætter langsigtede processer for tilpasning af muskelmetabolisme, kardiovaskulære system og immunmodulerende virkninger, der i vid udstrækning anses for gavnlige; Der er bevis for, at Hsp70 under træning frigives til menneskets kredsløb i forbindelse med exosomer, specifikt med aerob træning.19, 20 Det er blevet vist, at Hsp70 direkte hæmmer inflammatoriske processer gennem undertrykkelse af oxidativt stress, direkte reducerer apoptose, hyperplasi, samt mindsker ekspressionen af ​​adhæsionsmolekyler, der fører til leukocyt-ekstravasation og manifestation af inflammatoriske cytokiner.16 Højere serumniveauer af Hsp70 er forbundet med reduceret fortykkelse af den aterosklerotiske intima og en lavere risiko for koronararteriesygdom.21