Reduzierung des Herzinsuffizienzrisikos im späteren Lebensalter durch körperliche Aktivität

Eine Änderung des Lebensstils mit körperlicher Aktivität (PA) scheint dosisabhängig vor mehreren altersbedingten kardiovaskulären Folgen (CV), einschließlich Herzinsuffizienz (HF), zu schützen. Während viele Studien mit körperlichem Training eine Verbesserung der Lebensqualität und der kardiorespiratorischen Fitness gezeigt haben, sind die Ergebnisse hinsichtlich des Potenzials von Bewegung zur Erhaltung oder sogar Verbesserung der Herzfunktion bei Erwachsenen mit Herzinsuffizienz nicht konsistent. Es besteht weiterhin ein unvollständiges Verständnis der molekularen Mechanismen, über die PA das HF-Risiko mindert. Darüber hinaus schließen Bewegungsstudien häufig ältere Erwachsene aus, die überproportional von Herzinsuffizienz betroffen sind, obwohl unsere vorläufigen Daten darauf hindeuten, dass die schützende Wirkung von PA bis ins hohe Alter reicht. Bei älteren Erwachsenen besteht ein besonders erhöhtes Risiko für Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (HFpEF), die durch eine eingeschränkte diastolische Funktion des linken Ventrikels (LV) und eine beeinträchtigte systolische Deformation trotz erhaltener LV-Ejektionsfraktion (LVEF) gekennzeichnet ist. Anders als bei Herzinsuffizienz mit reduzierter Ejektionsfraktion (HFrEF) sind wirksame pharmakologische Therapien oder Interventionen zur Verbesserung der Herzfunktion bei Personen mit erhaltener LVEF begrenzt. Daher besteht ein dringender Bedarf, die kardiovaskulären Mechanismen zu definieren, durch die PA das Herzinsuffizienzrisiko bei älteren Erwachsenen beeinflusst, was die Identifizierung neuer therapeutischer Ziele zur Vorbeugung von Herzinsuffizienz und HFpEF insbesondere ermöglichen könnte.

Da Proteine ​​zelluläre Funktionen bei Gesundheit und Krankheiten orchestrieren und ausführen, besteht eine Methode zur Charakterisierung von Veränderungen in der CV-Funktion darin, die Zellsignalisierung durch Untersuchung des zirkulierenden Proteoms zu untersuchen. Proteomische Ansätze wurden zuvor verwendet, um für Myokardinfarkt relevante Signalwege zu identifizieren, und wurden auch zur Untersuchung molekularer Signalwege verwendet, die PA- und CV-Erkrankungen charakterisieren. Eine aktuelle Studie zeigte eine Hochregulierung entzündungsbedingter Proteine ​​bei HFpEF-Patienten (n=228) im Vergleich zu Kontrollpersonen und deren Zusammenhang mit schlechteren Herzfunktionsindizes. Spezifische proteomische Muster wurden auch mit Aerobic-Übungen in Verbindung gebracht, wobei zwei proteomische Module mit zunehmendem Alter bei gewohnheitsmäßigen Sportlern speziell erhalten blieben. Daten aus schwedischen Kohorten haben auch einen Zusammenhang zwischen Freizeit-PA und 28 CV-spezifischen Proteinen gezeigt, die an atherosklerotischen Prozessen beteiligt sind. Serielle Multi-Omic-Messungen (einschließlich Proteomik) wurden verwendet, um deutliche intraindividuelle Veränderungen der zirkulierenden Proteine ​​bei akuter Belastung nachzuweisen. In jüngerer Zeit wurde die Hochdurchsatz-Proteomanalyse erfolgreich bei jüngeren Erwachsenen eingesetzt, um die Grundproteinwerte zu ermitteln, die mit einer Veränderung der kardiorespiratorischen Fitness nach einem Trainingseingriff verbunden sind. Bisher liegen jedoch nur begrenzte Daten zu interventionsbedingten Veränderungen im Proteom bei älteren Erwachsenen mit einem Risiko für Herzinsuffizienz und zum Ausmaß vor, in dem diese Veränderungen mit Veränderungen der kardiorespiratorischen Fitness korrelieren.

Beaufsichtigtes körperliches Training mit Herzrehabilitation (CR) hat sich als wirksame Methode zur Verbesserung des maximalen Sauerstoffverbrauchs (VO2 max), einem Maß für die kardiorespiratorische Fitness, etabliert. Eine Verbesserung des VO2max wurde auch durch körperliches Training bei sesshaften älteren Erwachsenen über 65 Jahren nachgewiesen.

Das Ziel dieses Vorschlags besteht darin, Proteinsignaturen zu identifizieren, die die bekannten Vorteile eines strukturierten CR-Programms für VO2max charakterisieren. Unsere Arbeitshypothese ist, dass proteomische Ansätze neuartige Biomarker identifizieren werden, die molekulare Pfade im Zusammenhang mit körperlichem Training eindeutig charakterisieren und CR-bedingte Veränderungen in Proteinen mit Veränderungen der VO2 max korrelieren. Durch den erfolgreichen Abschluss dieses Ziels werden mögliche neue Proteinsignaturen identifiziert, die den schützenden biologischen Pfaden zugrunde liegen, die durch ein strukturiertes CR-Programm vermittelt werden und als vorläufige Daten für zukünftige Förderanträge verwendet werden können.

Ziel: Identifizieren Sie molekulare Wege, die der vorteilhaften Wirkung einer strukturierten PA-Intervention auf die Funktionsfähigkeit durch den Einsatz von Plasmaproteomik bei älteren, bewegungsarmen Erwachsenen mit hohem Herzinsuffizienzrisiko zugrunde liegen. (BWH-basierte Kohorte). Hypothesen: (1) Die Randomisierung zur Teilnahme an einem Herzrehabilitationsprogramm (CR) führt zu einer Verbesserung der zirkulierenden Werte von 4 Plasmaproteinen, die mit einer Änderung des VO2max, einem Maß für die kardiorespiratorische Fitness, und mit genetischen Beweisen, die einen kausalen Effekt auf Herzinsuffizienz und Herzinsuffizienz belegen, verbunden sind Herzstruktur (ATF6, STC1, JAG1, PTK7). Die Forscher werden 42 sesshafte Erwachsene mit hohem Herzinsuffizienzrisiko (Stadium B Herzinsuffizienz) randomisieren, um an einem CR-Programm teilzunehmen und zu Studienbeginn und nach 12 Wochen eine Proteomanalyse, kardiopulmonale Belastungstests und eine Echokardiographie durchzuführen.