Undersøgelse af tungmetallers og essentielle metaldyshomeostase hos patienter med pulmonal arteriel hypertension

Eksponering for tungmetaller såsom arsen, bly, cadmium er blevet forbundet med øget forekomst af hjerte-kar-sygdomme (CVD). Nuværende undersøgelser lider dog af flere ulemper, de fleste undersøgelser var tværsnitsdesignede, fokuserede på individuelle metaller uden hensyntagen til de fælles virkninger af flere metaller og undersøgte ikke de mulige virkninger af essentielle metaller i CVD. Især forholdet mellem tungmetaller/essentiel metal dyshomeostase og højre ventrikulær (RV) dysfunktion/pulmonal hypertension (PAH) er mindre undersøgt. Efterforskere antager, at øgede toksiske tungmetaller og/eller essentiel metaldyshomeostase påvirker hypoxirespons, endothelial dysfunktion, perivaskulær inflammation og vaskulær remodellering af lungevaskulaturen og er vigtige patogene initiatorer/stimulatorer under progressionen af ​​PAH og tilhørende RV-remodellering/dysfunktion.

Efterforskere planlægger at rekruttere 50 PAH-patienter fra UofL PAH-klinikken med forskellige sværhedsgrader (25 patienter med mellemrisiko og 20 højrisikopatienter) og 10 kontroller, der matcher alder og køn. PAH-patienter vurderes mindst hver 6. måned af PAH-klinikken, og der vil blive udtaget blod/urinprøver ved hvert kontorbesøg. Blod-, plasma- og urinprøver vil blive brugt til at måle 31 metalniveauer, herunder tungmetaller (cadmium, arsen, kobolt, bly osv.) og essentielle metaller (calcium, kobber, jern, zink, kalium osv.) med ICP-MS via service fra ITEMFC. Interaktioner mellem de 31 metaller hos PAH-patienter, forskelle i metalkoncentrationer mellem PAH med mellemrisiko, højrisiko-PAH og kontrolgrupper, sammenhængen mellem metalkoncentrationer og ætiologi, sværhedsgrad, varighed, behandling og progression af PAH/RV-dysfunktion over 12 måneder vil analyseres af CIEHS Biostatistics and Informatics Facility Core.

Tungmetaller har potentialet til at generere reaktive oxygenarter (ROS) og oxidativ stress, når frigivelsen af ​​ROS overstiger den endogene antioxidantkapacitet. Derfor antager efterforskere, at dyshomeostase af tungmetal/essentiel metal kan inducere oxidative stress-responser, aktivere to vigtige pulmonale vaskulaturregulatorer (endotelin 1 og hypoxiinducerbar faktor (HIF)-veje), og igen bidrager til PAH-patogenesen og RV-dysfunktion. Oxidativ stress, endotelin 1 og HIF pathway markører i blodet vil blive målt med ELISA kits i både PAH og kontrolgrupper. Efterforskere vil udføre omfattende korrelationsanalyse mellem metalniveauer, oxidative stressmarkører, endotelin 1 og HIF pathway markører og kvantitative kliniske biomarkører såsom hæmodynamiske, laboratorie- og funktionelle data hos PAH-patienter. Ydermere vil efterforskerne udføre korrelationsanalyse mellem niveauer af oxidativt stress i blodet, endotelin 1 og HIF pathway markører og patienternes kostindtag af antioxidant grøntsager.