Mitochondrien-Studie zu oxidativem Stress und vaskulärer Gesundheit (MOVHS)

Bluthochdruck entwickelt sich früher im Leben, ist schwieriger zu kontrollieren und ist mit höheren Morbiditätsraten wie Endorganschäden (z. B. Nieren) bei Schwarzen im Vergleich zu Weißen verbunden. Kürzlich veröffentlichte Daten aus der Studie Coronary Artery Risk Development in Young Adults (CARDIA)5 zeigen, dass die kumulative Inzidenz von Bluthochdruck im Alter von 55 Jahren bei schwarzen Erwachsenen (Männer und Frauen) 76 %, bei weißen Männern 55 % und bei weißen 40 % betrug Frauen und dass Rassenunterschiede beim Blutdruck (BP) bereits im dritten Lebensjahrzehnt auftauchten. Daten aus der Bogalusa-Herzstudie deuten darauf hin, dass Schwarze bereits in der Kindheit höhere Blutdruckwerte haben. Die Bluthochdruckraten der schwarzen Amerikaner übersteigen jede andere Rasse/ethnische Gruppe (nicht nur nicht-hispanische Weiße) in Amerika. Schwarze Amerikaner haben auch tendenziell einen schlechteren Blutdruck als im Ausland geborene schwarze Erwachsene, was auf eine Rolle sozioökonomischer Faktoren hinweist. Die AHA hat prognostiziert, dass sich die direkten medizinischen Kosten von Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVDs) zwischen 2010 und 2030 voraussichtlich verdreifachen werden, von 273 Mrd. USD auf 818 Mrd. USD. Darüber hinaus zeigen jüngste Prognosen, dass die jährlichen Kosten durch gesundheitliche Ungleichheiten bei vermeidbaren chronischen Krankheiten bis 2050 auf 50,1 Milliarden US-Dollar steigen werden. Angesichts der alarmierenden gesundheitlichen und wirtschaftlichen Folgen von Bluthochdruck und Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist es von entscheidender Bedeutung, das Problem der Rassenunterschiede bei Bluthochdruck anzugehen, um die Belastung durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu verringern. Ein wesentlicher Faktor für Unterschiede bei Bluthochdruck und kardiovaskulären Erkrankungen ist die vaskuläre Dysfunktion. Mehrere Studien haben Rassenunterschiede in der Endothelfunktion, der arteriellen Steifheit und der autonomen Kontrolle des Blutdrucks gezeigt, einschließlich übertriebener Blutdruckreaktionen auf sympathoexzitatorische Stimuli, wie z. B. körperliche Betätigung. Die zugrunde liegenden Mechanismen für den Rassenunterschied bei vaskulärer Dysfunktion sind jedoch noch unbekannt. Übermäßiger oxidativer Stress (d. h. ROS) trägt zu Rassenunterschieden in der Endothelfunktion bei. Schwarze Männchen zeigen eine größere PBMC-abgeleitete ROS-Produktion im Ruhezustand, was zu einem erhöhten systemischen oxidativen Stress beitragen könnte. Mehrere Veröffentlichungen zeigen auch, dass überschüssiges ROS zu mikrovaskulärer Dysfunktion bei jungen nicht-hispanischen Schwarzen im Vergleich zu nicht-hispanischen weißen Erwachsenen beiträgt. Die Hemmung von NADPH-Oxidase und Xanthinoxidase schwächte die Rassenunterschiede in der mikrovaskulären Funktion nicht vollständig ab, was darauf hindeutet, dass eine alternative Quelle von ROS, wie die Mitochondrien, eine Rolle bei den Rassenunterschieden in der Endothelfunktion spielen könnte. Darüber hinaus gibt es Daten, die auf eine reduzierte mitochondriale Atmung in Gewebe und Zellen von Erwachsenen mit schwarzer Hautfarbe hinweisen. Jüngste Daten aus präklinischen Modellen und Patienten mit Bluthochdruck deuten darauf hin, dass die Erschöpfung von SIRT3 zu einer Hyperacetylierung (d. h. Inaktivierung) des mitochondrialen Antioxidans SOD2 führt, das die endogene antioxidative Kapazität verringert und so zu übermäßigem oxidativem Stress und vaskulärer Dysfunktion beiträgt. Wichtig ist, dass diese Ergebnisse auch auf PBMCs ausgeweitet wurden. Die Berücksichtigung dieses SIRT3-"SOD2-Inaktivierungs"-Überschusses an mitochondrialem ROS-Milieu wurde jedoch nicht im Zusammenhang mit rassischen Unterschieden bei der vaskulären Dysfunktion und der BP-Regulierung berücksichtigt. MitoQ (Antipodean Pharmaceuticals) ist ein Nahrungsergänzungsmittel, das durch kovalente Bindung von Ubichinon, einem endogenen mitochondrialen Antioxidans und Bestandteil der Elektronentransportkette, an ein Triphenylphosphoniumkation hergestellt wird, um die Mitochondrien anzusteuern. Über 350 Publikationen, darunter mehrere Phase-II-Studien, haben MitoQ verwendet. Nagetierbefunde zeigen, dass sich MitoQ im Gefäßsystem ansammelt, um sowohl zirkulierende als auch lokale (d. h. Aorta-Homogenat) ROS zu reduzieren. Eine frühere Humanstudie, in der ältere (60-79 Jahre alte) Erwachsene mit eingeschränkter Endothelfunktion einer sechswöchigen oralen MitoQ-Ergänzung (20 mg/Tag) unterzogen wurden, zeigte eine 42%ige Verbesserung der Endothelfunktion in einer überwiegend weißen Kohorte. Während MitoQ und SOD2 über unterschiedliche Mechanismen wirken, wirken beide Antioxidantien, um den mitochondrialen oxidativen Stress zu reduzieren. Daher versuchen die Forscher, MitoQ zu nutzen, das im Handel erhältlich, sicher und nachweislich wirksam ist, um mitochondriale ROS bei schwarzen Erwachsenen zu reduzieren, von denen die Forscher vermuten, dass sie die endogene antioxidative Aktivität über das SIRT3 SOD2-Inaktivierungsüberschuss mitochondriale ROS-Milieu reduziert haben.