IPHAAB-Studie zum Einfluss körperlicher Aktivität auf Atherosklerose-Biomarker

Laut Statistik Austria sind Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) in Österreich die häufigste Todesursache in der Gesamtbevölkerung. Im Jahr 2011 waren 42,3 % aller Todesfälle auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen zurückzuführen (ICD-10 I00-I99). Bei Menschen im Alter von 45 bis 64 Jahren ist Herz-Kreislauf-Erkrankung nach Krebs die zweithäufigste Todesursache. Laut der „Österreichischen Gesundheitsbefragung 2006/07“ sind mehr als zwei Drittel der Männer und drei Viertel der Frauen körperlich inaktiv, wobei körperliche Inaktivität als mindestens dreimal pro Woche schweißtreibende körperliche Betätigung wie Radfahren, Joggen oder Aerobic definiert wurde.

Eine sehr berühmte Studie von Morris et al. aus dem Jahr 1953 zeigten, dass Busschaffner in London (Laufjob) im Vergleich zu Busfahrern (Sitzjob) halb so häufig an koronarer Herzkrankheit (KHK) starben, und leiteten damit die Geburtsstunde der CVD-Forschung im Zusammenhang mit körperlicher (In-)Aktivität ein. Die kardiorespiratorische Fitness kann die kardiovaskuläre Mortalität je nach Ursache um 20–30 % (5–8) und die Wahrscheinlichkeit, an einer koronaren Herzkrankheit zu erkranken, um 30–50 % (9–11) senken.

In jüngster Zeit konzentriert sich die CVD-Forschung auf die Untersuchung von Blutmarkern, die auf das Vorliegen von Atherosklerose hinweisen und ein Risiko für die Entwicklung und Genese von CVD-Ereignissen darstellen. Z.B. Entzündungsmarker wie IL-6, TNF-alpha, ICAM-1, P-Selectin, hsCRP und Serumamyloid A sind vielversprechende Marker. Studien haben gezeigt, dass die hsCRP-Werte zu Studienbeginn zukünftige kardiovaskuläre Ereignisse vorhersagen. Marker der Plaquestabilität sind z.B. Myeloperoxidase, Metalloproteinase-9 und löslicher CD-40-Ligand. Der Einfluss von Bewegung auf diese Faktoren wurde jedoch bereits untersucht.

Die wichtigsten abhängigen Variablen werden Endocan und Osteoprotegerin (OPG) sein: OPG ist ein Mitglied der TNF-verwandten Familie und am Knochenstoffwechsel beteiligt. Es wurde jedoch über hohe OPG-Werte im Zusammenhang mit kardiovaskulären Folgen (KHK, Gefäßverkalkung, fortgeschrittene Arteriosklerose, Herzinsuffizienz usw.) berichtet. Es wurde festgestellt, dass die Serumkonzentrationen mit der Schwere der peripheren arteriellen Verschlusskrankheit, der Karotisstenose und des Myokardinfarkts korrelieren. Darüber hinaus wurde OPG mit der Umgestaltung des linken Ventrikels und des linken Vorhofs bei Patienten mit schwerer Aortenstenose in Verbindung gebracht, einer Erkrankung, die bei älteren Patienten häufig auftritt. Es wurde gezeigt, dass Alter und Geschlecht die OPG-Werte vorhersagen, zumindest bei Hämodialysepatienten. Es wurden mehrere Studien durchgeführt, die den Einfluss von akutem Training oder Krafttraining auf die zirkulierenden OPG-Mengen untersuchten. Über den Einfluss von langfristiger körperlicher Betätigung ist jedoch weniger bekannt.

Endocan (Endothelzellspezifisches Molekül 1; ESM-1) ist ein rekombinantes Proteoglykan, das möglicherweise einen neuen Marker darstellt, der mit dem kardiovaskulären Risiko und einer Ersatzendotheldysfunktion korreliert, die bei endothelabhängigen pathologischen Störungen eine Rolle spielt.

Weitere Variablen sind:

• Progerin: Progerin wurde ursprünglich im Rahmen der Forschung zum Hutchinson-Gilford-Syndrom untersucht, einem genetischen Effekt, der Kinder betrifft und zu Arteriosklerose führt. Progerin korreliert mit der Gefäßpathologie des „normalen“ Alterns und ist auch in der „normalen“ Bevölkerung vorhanden.
• Myeloid-verwandtes Protein 8 und 14 (MRP-8/14): MRP-8/14 ist ein stabiles Heterodimer, das von Ca++-bindenden Proteinen gebildet wird. Es wurde gezeigt, dass MRP-8/14 Gefäßentzündungen reguliert, an diabetischen Gefäßkomplikationen beteiligt ist und bei CAD auftritt. Darüber hinaus war MRP-14 mit histopathologischen Befunden und dem Entzündungsstatus in atherosklerotischen Plaques verbunden.
• Angiopoietin-ähnliches Protein 2 (Angptl2): Angptl2 gehört zur Familie der Angiopoietin-ähnlichen Proteine ​​und ist an der Angiogenese beteiligt. Es wurde gezeigt, dass Angptl2 bei Mäusen mit CAD im Vergleich zu Kontrollen sechsmal höher war. Darüber hinaus nimmt der Cholesterinspiegel mit zunehmendem Alter zu, dieser Anstieg war jedoch bei Mäusen mit hohem Cholesterinspiegel ausgeprägter. Angptl2 trägt daher zur Entstehung und Pathogenese der Atherosklerose bei.
• Cathepsin S und K: Cathepsine werden als inaktive Proenzyme synthetisiert und durch proteolytische Prozesse aktiviert. Atherosklerotische Läsionen enthalten viel höhere Mengen an Cathepsin S und K als normale Arterien. Darüber hinaus scheinen sie bei der Bildung von Aneurysmen eine Rolle zu spielen.
• Cystatin C: Cystatin C ist ein Cystein-Protease-Inhibitor, der am Proteinkatabolismus beteiligt ist und vermutlich kardiovaskuläre Erkrankungen vorhersagt. Es wurde gezeigt, dass hohe Serumspiegel von Cystatin C mit Atherosklerose im Frühstadium korrelieren. Cystatin C ist ein unabhängiger Prädiktor für das Risiko kardiovaskulärer Ereignisse.
• Plazentaler Wachstumsfaktor (PlGF): PlGF, ein Cysteinknotenprotein, das ziemlich homolog zu VEGF ist, war an der Pathophysiologie der Angiogenese beteiligt. Es wurde gezeigt, dass die PlGF-Expression in atherosklerotischen Läsionen mit Entzündungen und mikrovaskulärer Dichte verbunden ist, was darauf hindeutet, dass PlGF eine Rolle bei der Plaque-Destabilisierung und der klinischen Manifestation von CAD spielt (32). Eine Therapie mit monoklonalen Anti-PlGF-Antikörpern bei Mäusen führte zu einer Verringerung der Entwicklung von Arteriosklerose.

Alle genannten Marker sind für die Atheroskleroseforschung von besonderem Interesse, der Einfluss langfristiger körperlicher Betätigung auf sie wurde jedoch noch nicht untersucht.