Ruokavalion rajoitukset verisuonikirurgiassa (DRIVeS)

Rikkivety (H2S) on noussut kriittiseksi kaasumaiseksi signaalimolekyyliksi, jolla on rooli useissa prosesseissa, mukaan lukien iskemia-reperfuusio (IR) -vaurio, angiogeneesi, sisäkalvon liikakasvu ja anti-inflammatoriset mekanismit. Sillä näyttää jopa olevan ateroskleroottisia ominaisuuksia. Kaasu on kuitenkin myrkyllistä, ja sen puoliintumisaika on minuutteja, ja se voi hapettua nopeasti. Lisäksi kliinisesti käyttökelpoisia farmakologisia H2S-luovuttajia ei ole tähän mennessä kehitetty. Vuoden 2015 Cell-paperissa tutkimustutkijat yhdistävät endogeenisen H2S:n huomattavan lisääntymisen nisäkkäiden ravinnonsaannin lyhytaikaiseen manipulointiin: yksinkertaiseen ruokavalion rajoitukseen. Nykyinen projekti toimii toisena vaiheena tämän tärkeän löydön nopeutetussa siirtämisessä kliiniseksi hyödyksi, joka voi merkittävästi vaikuttaa verisuonipotilaaseen useilla tasoilla: suoja IR-vaurioilta, sisäkalvon liikakasvulta, toimenpiteen väliltä, ​​kuten aivohalvaukselta, sydämen vajaatoiminnalta ja sydänlihakselta. infarkti (MI) ja angiogeneesin edistäminen.

Krooninen proteiini- ja kalorirajoitus (PCR; vähennetty ravinnon saanti ilman aliravitsemusta) tiedetään pidentävän useiden lajien elinikää. PCR on myös vakiintunut tapa vaikuttaa positiivisesti metaboliseen kuntoon ja vastustuskykyyn useille akuutin stressin muodoille. Näistä laaja-alaisista eduista huolimatta mahdollisia kliinisiä sovelluksia ei ole koskaan pidetty toteuttamiskelpoisina ihmisillä, koska vapaaehtoiseen ruuan rajoittamiseen liittyy käytännön vaikeuksia yhdistettynä oletukseen, että PCR-hyötyjen kertyminen kestää kauan. Hakijoiden viimeaikaiset prekliiniset tutkimukset paljastavat PCR-hyötyjen nopean alkamisen kirurgisesti aiheutettua traumaattista tulehdusta, IR-vauriota ja fibroproliferatiivista verisuonivastetta jyrsijöillä vaurioille vastaan. Mekaanisesti nopeat muutokset rasvan fenotyypissä ja siihen liittyvissä adipokiiniprofiileissa näyttävät olevan näiden etujen taustalla; mutta tärkein välittäjä näyttää olevan endogeeninen H2S. Tämä kenttä on siten valmis siirtymään kliiniseen käyttöön, ja verisuonikirurgia tarjoaa optimaalisen riski/hyötysuhteen PCR/H2S-hypoteesin muuntamiseksi.

Tässä projektissa tutkijat suorittavat satunnaistetun, kontrolloidun kokeen arvioidakseen potilaan hoitomyöntyvyyttä ja lyhytaikaisen preoperatiivisen PCR-ruokavalion biologisia mekanismeja verrattuna normaaliin ad libitum -ruokavalioon 4 päivän ajan ennen elektiivistä suurta verisuonikirurgiaa. Molemmat päätepisteet liittyvät pitkän aikavälin ensisijaiseen tieteelliseen tavoitteeseen testata hypoteesia, jonka mukaan endogeenisen H2S:n lyhyt ylössäätely preoperatiivisen PCR:n avulla elektiivisessä suuressa leikkauksessa parantaa kliinisiä tuloksia ihmisillä. Onnistuneen PCR-ruokavalion pilottitutkimuksen, joka tehtiin sairaalahoidossa ennen kaulavaltimon endarterektomiaa ja jonka otsikkona on lyhytaikainen endogeeninen vetysulfidin nousu (NCT03303534), tutkijat pyrkivät nyt laajentamaan tutkimusta kotiruokavalioon useiden verisuonikirurgisten toimenpiteiden joukossa.

80 potilasta, joille tehdään kaulavaltimon endarterektomia, aortan aneurysman korjaus (avoin ja endovaskulaarinen, jos nivus leikataan suunnitteilla), avoimet alaraajojen valtimotoimenpiteet (ohitusleikkaukset, aneurysman korjaus, valtimo- ja ohitussiirteen rekonstruktiot), alaraajan laaja amputaatio ja alaraajan amputaatio (alhaalla). polven amputaatioiden yläpuolella) tai avoimet hemodialyysitoimenpiteet joko oireellisen tai oireettoman sairauden varalta ja otetaan mukaan Brigham and Women's Hospitaliin. Satunnaistettua (3:2) rinnakkaista suunnittelua käyttäen potilaat saavat joko PCR-ruokavalion (n = 48; ScandiShake [mikä tahansa 4 mausta] sekoitettuna mantelimaitoon, joka lasketaan yksilöllisesti päivittäisestä kokonaistilavuudesta 30 %:n kalorirajoituksen saavuttamiseksi ja 70 % proteiinirajoitus painon ja aktiivisuustason perusteella) tai rutiininomaisen ad libitum -ruokavalion jatkaminen (n=32). Päivittäistä fyysistä aktiivisuutta arvioidaan kyselylomakkeella aktiivisuustekijän määrittämiseksi tarkkoja kalorirajoituslaskelmia varten. Veden saanti on ad libitum molemmille kohorteille, ja molempia ruokavalioita voidaan nauttia koko päivän ja yön (paitsi leikkauspäivänä). Potilaat nauttivat heille määrätyn ruokavalion neljän leikkausta edeltävän päivän ajan leikkauspäivän puoleenyöhön asti, jolloin molemmat kohortit ovat paastonneet toimenpiteen ajaksi (normaalien kliinisen ohjeen mukaan).