Der Einfluss von Alter und Fitness auf Reperfusionsverletzungen und ischämische Vorkonditionierung zur Vorbeugung dieser Verletzung

Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind zu einer weltweiten Belastung geworden. In den Niederlanden sterben jährlich über 40.000 Menschen an einer koronaren Herzkrankheit, entweder einem akuten Myokardinfarkt oder einer Herzinsuffizienz.1 Durch Plaquebildung und negativen Gefäßumbau entwickeln sich signifikante stenotische Läsionen in den Koronararterien, die anschließend den koronaren Blutfluss einschränken und schließlich zu Ischämie führen können Veranstaltungen. Eine Reperfusionstherapie (entweder pharmakologisch, endovaskulär oder chirurgisch) ist zur Bergung von ischämischem Gewebe obligatorisch. Während der Reperfusion finden jedoch mehrere schädliche Ereignisse statt, die weiteren Schaden verursachen. Murry fand heraus, dass Ischämie und Reperfusionsschaden (IR-Schaden) durch ein Phänomen namens ischämische Vorkonditionierung reduziert werden konnten.2 Kurz andauernde, sich wiederholende Ischämieepisoden vor einem ischämischen Ereignis können eine Gewebetoleranz gegen IR-Schädigung induzieren.

Nach der Entdeckung dieses Phänomens wurde der Aufklärung des zugrunde liegenden Schutzmechanismus, aber auch von Faktoren, die die Fähigkeit dieses Phänomens verbessern oder beeinträchtigen, Arterien vor Ischämie-Reperfusionsverletzungen zu schützen, umfangreiche Forschung gewidmet. Mehrere an Tieren und Menschen durchgeführte Studien haben gezeigt, dass die Schutzwirkung von IP mit zunehmendem Alter abgeschwächt wird. Ein Großteil dieser Arbeit wurde in Tiermodellen oder in In-vitro-Studien am Menschen durchgeführt. Interessanterweise untersuchte keine frühere Studie die zugrunde liegenden Mechanismen dieser Beobachtung beim Menschen direkt unter Verwendung von In-vivo-Techniken. Eine mögliche Erklärung für eine altersbedingte Abnahme der Schutzwirkung von IP bezieht sich auf eine direkte Wirkung auf das Endothel.

Es wurde viel wissenschaftlicher Aufwand betrieben, um ein menschliches In-vivo-Modell zu entwickeln, um Ischämie und Reperfusionsverletzung zu untersuchen. Kürzlich erschienen Veröffentlichungen, die die flussvermittelte Dilatation (FMD) der Brachial- oder Radialarterie vor und nach einem anhaltenden ischämischen Stimulus (20 Minuten) verwendeten, um das Vorhandensein einer abgestumpften Endothelfunktion nach einer Ischämie-Reperfusionsverletzung festzustellen.3, 4 Dieser Effekt der Reperfusion Schädigung der Endothelfunktion kann durch ischämische Vorkonditionierung aufgehoben werden.3 Die endotheliale Dysfunktion ist anerkanntermaßen die erste (subklinische) Manifestation von Atherosklerose und kardiovaskulären Erkrankungen.5, 6 Sie korreliert signifikant mit dem Auftreten von Myokardinfarkt und Schlaganfall.6 Die Bewertung der flussvermittelten Dilatation der A. brachialis als Maß für die endotheliale (Dys-)Funktion ist ein validiertes Modell zur Erforschung der Auswirkungen möglicher Schutzstrategien3, 4 und zur Durchführung mechanistischer Experimente4, 7, 8 zur IR-Schädigung beim Menschen in vivo.

Mehrere frühere Studien konnten die Fähigkeit pharmakologischer Stimuli nicht nachweisen, die vorteilhaften Wirkungen von IP auf alternde Gefäße nachzuahmen.9 Eine Wiederherstellung der altersbedingten Minderung der Wirksamkeit von IP kann durch körperliches Training möglich sein. Indirekte Hinweise deuten darauf hin, dass körperliche Aktivität unabhängig von anderen kardiovaskulären Risikofaktoren beim Menschen vor dem Auftreten und der Schwere eines Myokardinfarkts schützt.10 Obwohl dies darauf hindeutet, dass körperliche Aktivität die altersbedingte Verringerung der IP positiv beeinflussen kann, lieferte keine frühere Studie direkte Beweise für diese Hypothese beim Menschen.

In diesem Querschnittsbeobachtungsexperiment werden wir den Einfluss des Alterns (junge versus ältere Probanden) und der körperlichen Fitness (sesshafte versus trainierte ältere Probanden) auf die schützenden Wirkungen der ischämischen Vorkonditionierung auf die Endothelfunktion der Brachialarterie nach Ischämie-Reperfusionsverletzung bei gesunden Menschen untersuchen in vivo.

Wir stellen die Hypothese auf, dass das Altern mit einer abgeschwächten Fähigkeit der ischämischen Präkonditionierung verbunden ist, um die Abnahme der endothelialen Funktion der Brachialarterie zu verhindern, die nach einer Ischämie-Reperfusionsverletzung beobachtet wird. Darüber hinaus erwarten wir, dass die altersbedingte Verringerung der Wirksamkeit der ischämischen Präkonditionierung zur Verhinderung einer endothelialen Dysfunktion nach einer Reperfusionsverletzung (zumindest teilweise) bei trainierten älteren Probanden erhalten bleibt.