Iän ja kunnon vaikutus reperfuusiovaurioon ja iskeeminen esihoito tämän vamman estämiseksi

Sydän- ja verisuonitaudeista on tullut maailmanlaajuinen taakka. Alankomaissa yli 40 000 ihmistä kuolee vuosittain sepelvaltimotautiin, joko akuuttiin sydäninfarktiin tai sydämen vajaatoimintaan.1 Plakin muodostumisen ja negatiivisen verisuonten uudelleenmuodostumisen seurauksena sepelvaltimoissa kehittyy merkittäviä ahtauttavia vaurioita, jotka myöhemmin rajoittavat sepelvaltimoiden verenkiertoa ja voivat lopulta aiheuttaa iskeemisen Tapahtumat. Reperfuusiohoito (joko farmakologinen, endovaskulaarinen tai kirurginen) on pakollinen iskeemisen kudoksen pelastamiseksi. Reperfuusion aikana tapahtuu kuitenkin useita haitallisia tapahtumia, jotka aiheuttavat lisävaurioita. Murry havaitsi, että iskemia ja reperfuusiovaurio (IR-vaurio) voitaisiin vähentää ilmiöllä, jota kutsutaan iskeemiseksi esikäsittelyksi. Lyhytkestoiset toistuvat iskemiajaksot ennen iskeemistä tapahtumaa voivat indusoida kudosten sietokyvyn IR-vauriota vastaan.

Tämän ilmiön löytämisen jälkeen on omistettu runsaasti tutkimusta alla olevan suojamekanismin selvittämiselle, mutta myös tekijöille, jotka parantavat tai heikentävät tämän ilmiön kykyä suojata valtimoita iskemiareperfuusiovauriolta. Useat eläimillä ja ihmisillä tehdyt tutkimukset ovat osoittaneet, että IP:n suojaavat vaikutukset heikkenevät ikääntymisen myötä. Suuri osa tästä työstä on tehty eläinmalleilla tai ihmisillä tehdyissä in vitro -tutkimuksissa. Mielenkiintoista on, että mikään aikaisempi tutkimus ei suoraan tutkinut tämän havainnon taustalla olevia mekanismeja ihmisillä käyttämällä in vivo -tekniikoita. Yksi mahdollinen selitys IP:n suojaavan vaikutuksen ikääntymiselle vähenemiselle liittyy suoraan vaikutukseen endoteeliin.

Paljon tieteellistä työtä on omistettu ihmisen in vivo -mallin kehittämiseen iskemian ja reperfuusiovaurion tutkimiseksi. Äskettäin on ilmestynyt julkaisuja, joissa käytettiin olkavarren tai säteittäisen valtimon virtausvälitteistä laajentumista (FMD) ennen ja jälkeen jatkuvan iskeemisen ärsykkeen (20 minuuttia) toteamaan, onko endoteelitoiminto tylsistynyt iskemian reperfuusiovaurion jälkeen.3, 4 Tämä reperfuusion vaikutus endoteelin toiminnan vaurio voidaan kumota iskeemisellä esikäsittelyllä.3 Endoteelin toimintahäiriön tunnustetaan olevan ensimmäinen (subkliininen) ateroskleroosin ja sydän- ja verisuonitautien ilmentymä.5, 6 Se korreloi merkittävästi sydäninfarktin ja aivohalvauksen esiintymisen kanssa. Arvio olkapäävaltimon virtausvälitteisestä laajentumisesta endoteelin (dys)toiminnan mittana on validoitu malli mahdollisten suojastrategioiden vaikutusten tutkimiseksi3, 4 ja mekanististen kokeiden 4, 7, 8 suorittamiseksi IR-vauriosta ihmisillä in vivo.

Useat aiemmat tutkimukset eivät ole osoittaneet farmakologisten ärsykkeiden kykyä jäljitellä IP:n hyödyllisiä vaikutuksia ikääntyviin verisuoniin. IP:n tehokkuuden ikääntymisen alenemisen palauttaminen voi olla mahdollista harjoittelun avulla. Epäsuorat todisteet osoittavat, että fyysinen aktiivisuus muista kardiovaskulaarisista riskitekijöistä riippumaton suojaa sekä sydäninfarktin esiintymiseltä että sen vaikeudelta ihmisillä.10 Vaikka tämä viittaa siihen, että fyysinen aktiivisuus voi vaikuttaa suotuisasti ikääntymiseen liittyvään IP:n vähenemiseen, mikään aikaisempi tutkimus ei antanut suoraa näyttöä tälle hypoteesille ihmisillä.

Tässä poikkileikkauksellisessa havaintokokeessa tutkimme ikääntymisen (nuoret vs. vanhemmat) ja fyysisen kunnon (istumisen ja harjoittelun vanhemmat koehenkilöt) vaikutusta iskeemisen esikäsittelyn suojaaviin vaikutuksiin olkapäävaltimon endoteelin toimintaan iskemia-reperfuusiovaurion jälkeen terveillä ihmisillä. in vivo.

Oletamme, että ikääntyminen liittyy iskeemisen esikäsittelyn heikentyneeseen kykyyn estää olkavarsivaltimon endoteelin toiminnan heikkeneminen, joka havaitaan iskemian reperfuusiovaurion jälkeen. Lisäksi odotamme, että iskeemisen esikäsittelyn tehokkuuden ikään liittyvä heikkeneminen endoteelin toimintahäiriön estämiseksi reperfuusiovaurion jälkeen säilyy (ainakin osittain) koulutetuilla vanhemmilla henkilöillä.