Oksidatiivisen stressin kohdistaminen verisuonten ja luuston lihasten toimintahäiriöiden estämiseksi käytön aikana

Loukkaantumisen jälkeiseen tai akuutin sairaalahoidon aikana tapahtuvaan käyttämättä jättämiseen liittyy monia negatiivisia seurauksia, kuten toiminnallisia puutteita, takaisinotto sairaalaan, vamma ja lisääntynyt kuolleisuus. Vanhemmat aikuiset ovat erityisen haavoittuva väestö, koska ikääntymisen seurauksena esiintyy toiminnallisia (verisuoni- ja luustolihasten toimintahäiriöitä) ja rakenteellisia puutteita (lihasmassan menetys, joka johtaa voiman vähenemiseen). Kaikki ylimääräiset ja kiihtyneet loukkaukset, jotka johtuvat käytöstä poistamisesta, muodostavat vakavan terveysuhan näille iäkkäille henkilöille, koska he kuluttavat heidän jo ennestään heikentynyttä fysiologista ja toiminnallista reserviään ja nopeuttavat vamman syntymistä. Nykyiset strategiat, jotka tähtäävät toiminnan säilyttämiseen käytöstäpoiston aikana, ovat keskittyneet luuston lihasmassan ja -voiman säilyttämiseen, kun taas verisuonten kriittinen rooli on suurelta osin jätetty huomiotta. Lisäksi toimintahäiriön taustalla olevaa syytä ei ole käsitelty riittävästi ihmisillä. Tämä hajonnut ja likinäköinen lähestymistapa todennäköisesti myötävaikuttaa siihen, että ei ole olemassa interventioita, jotka pystyvät säilyttämään terveyttä käyttämättömän käytön aikana. Verisuoni- ja luustolihasjärjestelmät liittyvät erottamattomasti optimaaliseen liikkuvuuteen hapen ja ravinteiden toimittamisen kautta, joten verisuonten toimintahäiriöt todennäköisesti myötävaikuttavat ja pahentavat luurankolihasten puutteita, joita esiintyy käytön aikana. Jotta ymmärtäisimme täysin käytöstä poistamisen vaikutukset terveyteen ja liikkuvuuteen ja kehitämme tehokkaita vastatoimia, väitämme, että sekä verisuoni- että tuki- ja liikuntaelimiä on tutkittava ja ongelman perimmäinen syy on puututtava. Vaikka taustalla olevia tekijöitä, jotka johtavat näihin nopeutuneisiin hävikkiin käytön aikana, eivät tunneta, ne näyttävät olevan mekaanisesti yhteydessä oksidatiiviseen stressiin.

Pitkän aikavälin tavoitteena on minimoida käytöstäpoiston aikana tapahtuvat verisuoni- ja luustolihasten toiminnan menetykset toimintareservin ylläpitämiseksi ja vakavien haittatapahtumien välttämiseksi. Tavoitteena tässä, joka on seuraava askel tämän tavoitteen saavuttamisessa, on määrittää, kuinka oksidatiivinen stressi edistää käytöstä aiheutuvaa verisuonten ja luustolihasten toimintahäiriöitä. Keskeisenä hypoteesimme on, että oksidatiivinen stressi laukaisee verisuonten ja luustolihasten toiminnan kiihtyvän heikkenemisen käytöstäpoiston aikana. Tämän hypoteesin testaamiseksi ja vakuuttavan todisteen saamiseksi siitä, että oksidatiivinen stressi on toimintahäiriön laukaiseva tekijä, tutkijat käyttävät kahta uutta ja pohjimmiltaan erilaista strategiaa parantaakseen redox-tasapainoa käytöstäpoiston aikana. Tavoitteessa 1 mitokondrioihin kohdennettua antioksidanttia (MITO-AO) annetaan mitokinonia käytöstäpoiston aikana vapaiden radikaalien poistamisen parantamiseksi mitokondrioiden tasolla. Tavoitteessa 2 ydintekijä Erytroid-2:n kaltaisen 2:n (Nrf2) aktivointi, "antioksidanttientsyymien pääsäätelijä", saadaan aikaan PB125:llä (uusi luonnossa esiintyvä Nrf2-aktivaattori) endogeenisten antioksidanttipuolustusjärjestelmien lisäämiseksi. Näiden interventioiden vaikutusta eristetyn ja integroidun verisuoni- ja luustolihasten toiminnan mittauksiin ennen ja jälkeen käytöstäpoiston tarkastellaan. Keskeistä hypoteesia tukevat alustavat tiedot, jotka raportoivat merkittävistä verisuonten ja luustolihasten toiminnan heikkenemisestä ja samanaikaisesta oksidatiivisen stressin lisääntymisestä 5 päivän vuodelevon jälkeen. Tärkeää on, että MITO-AO ehkäisee käytön aiheuttamaa lihasmassan menetystä ja palauttaa ikääntymiseen liittyvät vajeet verisuonten toiminnassa ikääntyneillä eläimillä ja ihmisillä (alustavat tiedot). Lisäksi PB125 aktivoi Nrf2-reitin useissa kontrollipisteissä, mikä johtaa keskeisten antioksidanttientsyymien pitkittyneeseen ja lisääntyneeseen aktivaatioon ja myöhempään geeniekspressioon, mikä johtaa oksidatiivisen stressin vähenemiseen ihmisillä (alustavat tiedot).