Senescencia vascular y vulnerabilidad a la placa aterosclerótica (VICTORIA)

Antecedentes: el proceso de envejecimiento cronológico contribuye significativamente a los cambios estructurales y funcionales dentro de la vasculatura, emergiendo como un importante factor de riesgo de enfermedad aterosclerótica y eventos trombóticos agudos [1,2]. Además, el deterioro vascular relacionado con la edad puede verse influenciado por elecciones de estilo de vida, factores ambientales y estímulos externos, lo que resulta en una disminución gradual de la integridad y funcionalidad vascular [3,4].

Para identificar posibles objetivos de intervención terapéutica para retrasar o revertir las consecuencias nocivas del envejecimiento vascular, es crucial comprender mejor los mecanismos celulares y moleculares del envejecimiento vascular, así como definir mejor cómo los factores ambientales pueden acelerar el proceso [3 -5].

En las últimas décadas, el daño al ADN (tanto telomérico como no telomérico, junto con las alteraciones mitocondriales) se ha convertido en un desencadenante fundamental del envejecimiento vascular y el desarrollo de la aterosclerosis [4-11]. Una gran cantidad de evidencia respalda la presencia de lesiones oxidativas del ADN, desgaste de los telómeros y daño del ADN mitocondrial tanto en modelos experimentales como en muestras de placa humana [12-17], así como en las células periféricas de individuos con aterosclerosis [9,18-21 ].

Además, es cada vez más evidente que la inestabilidad genómica puede afectar directamente la función celular vascular al desencadenar vías de señalización que conducen a una multitud de cambios fisiopatológicos. Estos cambios abarcan inflamación, apoptosis, autofagia y, en última instancia, senescencia celular, que está marcada por la secreción del "fenotipo secretor asociado a la senescencia" (SASP). [4-11]. La sólida asociación mecanicista entre el daño del ADN y el envejecimiento celular subraya el daño del ADN como un candidato principal para la causa principal del envejecimiento [22]. Abordar el daño del ADN y sus correlatos mecanicistas puede proporcionar una base lógica para el desarrollo de intervenciones unificadas destinadas a mitigar las disfunciones y enfermedades relacionadas con la edad [22].

Sin embargo, los mecanismos precisos que vinculan el daño del ADN con el SASP en las células vasculares, así como su papel en la patogénesis de la aterosclerosis y el ateroma vulnerable, siguen siendo difíciles de alcanzar.

La evidencia reciente subraya la interferencia mutua entre la disfunción de los telómeros y el dismetabolismo mitocondrial en el proceso de senescencia celular [23-26], enfatizando la necesidad de dilucidar aún más esta conexión compleja e intrincada, que puede abrir nuevas estrategias terapéuticas potenciales para las enfermedades relacionadas con la edad [27] .

Se necesitan más estudios para comprender los mecanismos subyacentes por los cuales la disfunción mitocondrial influye en la longitud de los telómeros y viceversa, y cómo su interacción contribuye al proceso de envejecimiento vascular [26].

Nuestra hipótesis es que mecanismos moleculares complejos que vinculan la disfunción de los telómeros, el daño del ADNmt y la desregulación del ARN no codificante están involucrados en el proceso de envejecimiento vascular, promoviendo el desarrollo y la progresión de la aterosclerosis. En consecuencia, los marcadores periféricos de envejecimiento de daño genético y ARN no codificante pueden ser útiles para caracterizar el desarrollo de una placa vulnerable en los vasos culpables y mejorar el pronóstico de los pacientes.

Objetivos: los objetivos específicos de la presente propuesta son: 1) investigar la asociación entre los marcadores periféricos del envejecimiento celular [longitud de los telómeros (LTL) y contenido de ADN mitocondrial (mtDNAcn)] y la desregulación del ARN no codificante (lncRNA TERRA, MitomiR) en los diferentes espectros de angina de pecho (angina estable, inestable, NSTEMI y STEMI) y 2) para evaluar su asociación con eventos cardiovasculares adversos mayores (MACE) dentro de los 12 meses posteriores a la inscripción.

Se excluirán los pacientes con shock cardíaco, insuficiencia cardíaca congestiva, enfermedad renal terminal e injerto de derivación de arteria coronaria. Se obtendrá una evaluación precisa de la morfología de la placa para los pacientes que serán examinados para un examen de tomografía de coherencia óptica (OCT) o ultrasonido intravascular (IVUS) de la arteria culpable.

Diseño del estudio: estudio observacional prospectivo, unicéntrico, no aleatorizado. Recolección de muestras y datos: se recolectará una muestra de sangre periférica (aproximadamente 10 ml) de cada paciente antes de someterse a procedimientos de angiografía diagnóstica o terapéutica y se utilizará para la extracción de ADN y/o ARN. Se establecerá un biobanco de otras muestras biológicas (sangre total, plasma, suero, coágulos, PBMC). Aproximadamente 12 meses después de la inscripción, se realizará un seguimiento clínico de todos los pacientes inscritos en el estudio mediante una visita médica de rutina o una entrevista telefónica para evaluar eventos cardiovasculares adversos (MACE - muerte, infarto de miocardio o necesidad de revascularizaciones posteriores).

Determinación de biomarcadores: LTL y mtDNAcn se miden después de la extracción de ADN de los leucocitos sanguíneos, mientras que lnc-RNA TERRA y mitomiR, después de la extracción de ARN de los leucocitos sanguíneos, se analizan mediante técnicas de PCR en tiempo real.

Tamaño de la muestra: para detectar un tamaño del efecto medio (f = 0,25) en la diferencia del valor LTL medio entre los grupos, estimamos que se requiere un tamaño de muestra de al menos 232 pacientes en total, con un nivel alfa de 0,05 y una potencia del 90% o superior. Teniendo en cuenta una tasa de abandono del 10%, el número total de pacientes que se inscribirán debe ser de al menos 260.

Análisis estadístico: la distribución normal de los datos se probará mediante la prueba de Kolmogorov-Smirnov.

Las variables continuas se presentarán como media, desviación estándar, mediana, primer y tercer cuartil. Las variables categóricas se expresarán como números y porcentajes.

Las comparaciones entre dos grupos se realizarán mediante la prueba t de Student para muestras independientes para variables continuas y la prueba de chi-cuadrado o prueba exacta de Fisher para categóricas. Las comparaciones entre más de dos grupos se probarán con el análisis de varianza unidireccional (ANOVA) seguido de pruebas post-hoc de Bonferroni para comparaciones de 2 grupos. Si no se cumple el supuesto de normalidad de la distribución de los datos, se utilizarán las pruebas no paramétricas equivalentes. Se calculará el coeficiente de Pearson o Spearman para investigar la correlación entre las variables de forma univariante. Se construirán curvas de supervivencia libre de eventos utilizando el modelo de Kaplan-Meier y se probarán con la prueba de rango logarítmico entre diferentes grupos. Se utilizará el modelo de riesgos proporcionales de Cox univariado y multivariado para identificar el valor predictivo de cada variable frente al evento MACE; los datos se expresarán con HR y su intervalo de confianza del 95%.

Referencias

1. Hamczyk MR, et al. Envejecimiento biológico versus cronológico. J. Am Coll Cardiol. 3 de marzo de 2020; 75: 919-30.
2. Liberale L, et al. El papel del envejecimiento vascular en el desarrollo y la vulnerabilidad de la placa aterosclerótica. Curr Pharm Des. 2019;2:3098-111.
3. Liu Y et al. Exposición a contaminantes ambientales: un contribuyente potencial al envejecimiento y las enfermedades relacionadas con la edad. Environ Toxicol Pharmacol. 2021;83:10357.
4. Climie RE, et al. Envejecimiento vascular en la juventud: un llamado a la acción. Circo Corazón Pulmón. 2021;30:1613-26.
5. Ungvari Z, et al. Mecanismos del envejecimiento vascular, una perspectiva de la gerociencia: Seminario de enfoque JACC. J. Am Coll Cardiol. 2020 3 de marzo;75(8):931-941
6. Andreassi MG. Aterosclerosis coronaria y mutaciones somáticas. Mutación Res. 2003;54367-8.
7. Mahmoudi M, et al. Daño y reparación del ADN en la aterosclerosis. Res. cardiovascular. 2006;71:259-68.
8. Madamanchi NRwt al. Disfunción mitocondrial en la aterosclerosis. Res. circular. 2007;100:460-73.
9. Andreassi MG. Daño al ADN, senescencia vascular y aterosclerosis. J Mol Med (Berl). 2008;86:1033-43.
10. Uryga A, et al. Daño y reparación del ADN en enfermedades vasculares. Annu Rev Physiol. 2016;78:45-66
11. Bautista-Niño PK, et al. Daño al ADN: un determinante principal del envejecimiento vascular. Int J Mol Ciencia. 2016;17:748.
12. Ballinger SW, et al. Daño y disfunción del ADN mitocondrial inducido por peróxido de hidrógeno y peroxinitrito en células endoteliales vasculares y del músculo liso. Circ Res 2000;86:960-6.
13. Minamino T, et al. Senescencia de las células endoteliales en la aterosclerosis humana: papel de los telómeros en la disfunción endotelial. Circulación. 2002;105:1541-4.
14. Matthews C, Gorenne I, Scott S, Figg N, Kirkpatrick P, Ritchie A, Goddard M, Bennett M. Las células del músculo liso vascular sufren senescencia basada en los telómeros en la aterosclerosis humana: efectos de la telomerasa y el estrés oxidativo. Res. circular. 2006; 99: 156-64
15. Durik M, et al. La reparación del ADN por escisión de nucleótidos se asocia con disfunción vascular relacionada con la edad. Circulación. 2012; 126:468-78

16. Yu E, et al. El daño al ADN mitocondrial puede promover la aterosclerosis independientemente de las especies reactivas de oxígeno a través de efectos sobre las células del músculo liso y los monocitos y se correlaciona con placas de mayor riesgo en humanos. Circulación. 2013;128:

    702-12.

17. Ataei Ataabadi Eet al. Características del envejecimiento vascular causadas por daño selectivo del ADN en las células del músculo liso. Óxido Med Cell Longev. 2021;2021:2308317.
18. Vecoli C, et al. Valor pronóstico de la deleción del ADN mitocondrial4977 y el número de copias del ADN mitocondrial en pacientes con enfermedad arterial coronaria estable. Aterosclerosis. 2018;276:91-97.
19. Vecoli C, et al. Efectos independientes y combinados del acortamiento de los telómeros y la eliminación del ADNmt 4977 en los resultados a largo plazo de pacientes con enfermedad de las arterias coronarias. Int J Mol Ciencia. 2019;20:5508.
20. Dan K, et al. La actividad reparadora del ácido desoxirribonucleico se asocia con la rotura de la placa coronaria curada mediante tomografía de coherencia óptica. J Cardiovasc Transl Res. 2019;12:608-10.
21. Andreassi MG, et al. Ensayo de micronúcleos para predecir la enfermedad de las arterias coronarias: una revisión sistemática y un metanálisis. Mutat Res Rev Mutat Res. 2021;787:108348.
22. Schumacher B, et al. El papel central del daño del ADN en el proceso de envejecimiento. Naturaleza. 2021;592:695-703.
23. Sahin E, et al. Eje del envejecimiento: telómeros, p53 y mitocondrias. Nat Rev Mol Cell Biol. 2012;13:397-404.
24. Sahi E, et al. La disfunción de los telómeros induce un compromiso metabólico y mitocondrial Nature 2011;470: 359-65.
25. Fang EF, et al. Señalización del daño del ADN nuclear a las mitocondrias en el envejecimiento Nat Rev Mol Cell Biol. 2016;17:308-21.
26. Vecoli C, et al. Los biomarcadores moleculares del envejecimiento vascular y la aterosclerosis: longitud de los telómeros y deleción común del ADN mitocondrial4977. Mutación Res. 2020;784:108309.
27. Gao X, et al. Telómeros y metabolismo mitocondrial: implicaciones para la senescencia celular y enfermedades relacionadas con la edad. Rep. Rev. de células madre 2022;18:2315-27.