IPHAAB-tutkimus Fyysisen aktiivisuuden vaikutus ateroskleroosin biomarkkereihin

Statistik Austrian mukaan sydän- ja verisuonisairaudet (CVD) ovat yleisin kuolinsyy Itävallassa koko väestössä. Vuonna 2011 42,3 % kaikista kuolemista johtui sydän- ja verisuonisairauksista (ICD-10 I00-I99). 45–64-vuotiailla sydän- ja verisuonitauti on syövän lisäksi toiseksi yleisin kuolinsyy. Österreichische Gesundheitsbefragung 2006/7:n mukaan yli kaksi kolmasosaa miehistä ja kolme neljäsosaa naisista on fyysisesti passiivisia, jolloin fyysinen passiivisuus määriteltiin vähintään 3 kertaa viikossa sudatory-harjoitukseksi, kuten pyöräily, lenkkeily tai aerobinen harjoitus.

Hyvin kuuluisa tutkimus, jonka teki Morris et al. vuonna 1953 osoitti, että Lontoon linja-autojen konduktööreillä (kävelytyö) oli puolet sepelvaltimotautikuolleisuudesta (CHD) verrattuna linja-autonkuljettajiin (istuva työ), ja siksi he aloittivat fyysiseen (in)aktiivisuuteen liittyvän sydän- ja verisuonitautitutkimuksen syntymähetken. Sydän-hengityksen kunto saattaa vähentää sydän- ja verisuoniperäistä kuolleisuutta 20-30 % (5-8) ja sydän- ja verisuonitautien kehittymisen todennäköisyyttä 30-50 % (9-11).

Viime aikoina CVD-tutkimus keskittyy sellaisten verimerkkiaineiden tutkimukseen, jotka osoittavat ateroskleroosin esiintymisen ja edustavat riskiä CV-tapahtumien kehittymiselle ja syntymiselle. Esim. tulehdusmarkkerit, kuten IL-6, TNF-alfa, ICAM-1, P-selektiini, hsCRP ja seerumin amyloidi A ovat lupaavia markkereita. Tutkimukset ovat osoittaneet, että lähtötason hsCRP-tasot ennustavat tulevia CV-tapahtumia. Plakin stabiilisuuden merkkejä ovat mm. myeloperoksidaasi, metalloproteinaasi-9 ja liukoinen CD-40-ligandi. Liikunnan vaikutusta näihin tekijöihin on kuitenkin jo tutkittu.

Tärkeimmät riippuvat muuttujat ovat endokaani ja osteoprotegeriini (OPG): OPG on TNF:ään liittyvän perheen jäsen ja osallistuu luun aineenvaihduntaan. Korkeita OPG-tasoja on kuitenkin raportoitu kardiovaskulaaristen tulosten yhteydessä (CAD, verisuonten kalkkeutuminen, pitkälle edennyt ateroskleroosi, sydämen vajaatoiminta...). Seerumipitoisuuksien havaittiin korreloivan ääreisvaltimotaudin, kaulavaltimostenoosin ja sydäninfarktin vaikeusasteen kanssa. Lisäksi OPG yhdistettiin vasemman kammion ja vasemman eteisen uudelleenmuotoiluun potilailla, joilla on vaikea aorttastenoosi, sairaus, joka on usein käänteinen iäkkäillä potilailla. Iän ja sukupuolen osoitettiin ennustavan OPG-tasoja ainakin hemodialyysipotilailla. Akuutin harjoituksen tai vastustusharjoittelun vaikutusta verenkierrossa oleviin OPG-määriin on tehty useita tutkimuksia, mutta pitkäaikaisen fyysisen harjoituksen vaikutuksista tiedetään vähemmän.

Endokaani (endoteelisoluspesifinen molekyyli 1; ESM-1) on yhdistelmä-DNA-tekniikalla valmistettu proteoglykaani, joka voi edustaa uutta merkkiainetta, joka korreloi sydän- ja verisuonitautiriskin ja korvaavan endoteelin toimintahäiriön kanssa, jolla on rooli endoteelistä riippuvaisissa patologisissa häiriöissä.

Muut muuttujat ovat:

• Progerin: Progerin tutkittiin alun perin tutkimuksen aikana Hutchinson-Gilford-oireyhtymä, geneettinen vaikutus, joka vaikuttaa lapsiin johtaa ateroskleroosiin. Progerin korreloi "normaalin" ikääntymisen verisuonipatologian kanssa ja sitä esiintyy myös "normaalissa" populaatiossa.
• Myeloidiin liittyvä proteiini 8 ja 14 (MRP-8/14): MRP-8/14 on stabiili heterodimeeri, jonka muodostavat Ca++:aa sitovat proteiinit. On osoitettu, että MRP-8/14 säätelee verisuonitulehdusta, osallistuu diabeettisiin verisuonikomplikaatioihin ja esiintyy CAD:ssä. Lisäksi MRP-14 liittyi histopatologisiin löydöksiin ja tulehdustilaan ateroskleroottisissa plakeissa.
• Angiopoietiinin kaltainen proteiini 2 (angptl2): Angptl2 riippuu angiopoietiinin kaltaisten proteiinien perheestä ja osallistuu angiogeneesiin. Angptl2:n osoitettiin olevan 6 kertaa korkeampi CAD-hiirillä verrattuna kontrolleihin. Lisäksi se lisääntyy iän myötä, mutta tämä nousu oli selvempää hiirillä, joilla oli korkea kolesterolitaso. Siksi Angptl2 edistää ateroskleroosin syntyä ja patogeneesiä.
• Katepsiini S ja K: Katepsiinit syntetisoidaan inaktiivisina proentsyymeinä ja aktivoituvat proteolyyttisten prosessien kautta. Ateroskleroottiset vauriot sisältävät paljon suurempia määriä katepsiini S:tä ja K:tä kuin normaalit valtimot. Lisäksi niillä näyttää olevan rooli aneurysmien muodostumisessa.
• Kystatiini C: Kystatiini C on kysteiiniproteaasin estäjä, joka osallistuu proteiinien kataboliaan, ja sen on ehdotettu ennustavan sydän- ja verisuonitautia. Kystatiini c:n korkeiden seerumipitoisuuksien osoitettiin korreloivan varhaisen vaiheen ateroskleroosin kanssa. Kystatiini C on riippumaton kardiovaskulaaristen tapahtumien riskin ennustaja.
• Istukan kasvutekijä (PlGF): PlGF, kysteiinisolmuproteiini, joka on melko homologinen VEGF:n kanssa, osallistui angiogeneesin patofysiologiaan. PlGF:n ilmentymisen ateroskleroottisissa leesioissa osoitettiin liittyvän tulehdukseen ja mikrovaskulaariseen tiheyteen, mikä viittaa siihen, että PlGF:llä on rooli plakin destabiloitumisessa ja CAD:n kliinisissä ilmenemismuodoissa (32). Anti-PlGF-monoklonaalinen vasta-ainehoito hiirillä johtaa ateroskleroosin kehittymisen vähenemiseen.

Kaikki mainitut markkerit ovat erityisen kiinnostavia ateroskleroositutkimuksessa, mutta pitkäaikaisen liikunnan vaikutusta niihin ei ole vielä tutkittu.