Mitokondrioiden oksidatiivisen stressin ja verisuoniterveyden tutkimus (MOVHS)

Hypertensio kehittyy varhaisemmassa elämässä, sitä on vaikeampi hallita, ja siihen liittyy suurempi sairastuvuus, kuten pää-elinvaurio (esim. munuaiset) mustilla verrattuna valkoisiin aikuisiin. Äskettäin julkaistut tiedot nuorten aikuisten sepelvaltimoriskin kehitys (CARDIA) tutkimuksesta5 osoittavat, että kohonneen verenpaineen kumulatiivinen ilmaantuvuus 55 vuoden iässä oli 76 % mustilla aikuisilla (sekä miehillä että naisilla), 55 % valkoisilla miehillä ja 40 % valkoisilla. naiset ja että rodulliset erot verenpaineessa (BP) alkoivat ilmaantua jo kolmannella elinvuosikymmenellä. Bogalusa Heart Study -tutkimuksen tiedot viittaavat siihen, että mustilla henkilöillä on korkeampi verenpaine jo lapsuudessa. Mustien amerikkalaisten verenpainetauti on suurempi kuin minkä tahansa muun rodun/etnisen ryhmän (ei vain ei-latinalaisamerikkalaisen valkoisen) Amerikassa. Myös mustilla amerikkalaisilla on yleensä huonompi verenpaine kuin ulkomailla syntyneillä mustilla aikuisilla, mikä osoittaa sosioekonomisten tekijöiden roolin. AHA on ennustanut, että vuosina 2010–2030 sydän- ja verisuonitautien (CVD) välittömien lääketieteellisten kustannusten ennustetaan kolminkertaistuvan, 273 miljardista dollarista 818 miljardiin dollariin. Lisäksi viimeaikaiset ennusteet osoittavat, että ehkäistävissä olevien kroonisten sairauksien terveyseroista aiheutuvat vuotuiset kustannukset nousevat 50,1 miljardiin dollariin vuoteen 2050 mennessä. Verenpainetaudin ja sydän- ja verisuonitautien hälyttävät kansanterveydelliset ja taloudelliset seuraukset huomioon ottaen on erittäin tärkeää puuttua verenpainetaudin rodullisiin eroihin sydän- ja verisuonitautien aiheuttaman taakan vähentämiseksi. Avaintekijä verenpaineen ja sydän- ja verisuonitautien eroissa on verisuonten toimintahäiriö. Useat tutkimukset ovat osoittaneet rodullisia eroja endoteelin toiminnassa, valtimoiden jäykkyydessä ja verenpaineen autonomisessa hallinnassa, mukaan lukien liioitellut verenpainevasteet sympaattikiihotuksiin, kuten harjoitteluun. Verisuonten toimintahäiriöiden rodullisten erojen taustalla olevat mekanismit ovat kuitenkin edelleen tuntemattomia. Liiallinen oksidatiivinen stressi (eli ROS) edistää rotueroja endoteelin toiminnassa. Mustat urokset osoittavat enemmän lepotilassa olevaa PBMC-peräistä ROS-tuotantoa, mikä voi myötävaikuttaa lisääntyneeseen systeemiseen oksidatiiviseen stressiin. Useat julkaisut osoittavat myös, että ylimääräinen ROS edistää mikrovaskulaarista toimintahäiriötä nuorilla ei-latinalaisamerikkalaisilla mustilla verrattuna ei-latinalaisamerikkalaisiin valkoisiin aikuisiin. NADPH-oksidaasin ja ksantiinioksidaasin esto ei täysin heikentänyt rotueroja mikrovaskulaarisessa toiminnassa, mikä viittaa siihen, että vaihtoehtoisella ROS-lähteellä, kuten mitokondrioilla, voi olla rooli endoteelin toiminnan rodullisissa eroissa. Lisäksi on olemassa tietoja, jotka osoittavat vähentyneen mitokondrioiden hengityksen mustien aikuisten kudoksissa ja soluissa. Viimeaikaiset tiedot prekliinisistä malleista ja verenpainepotilaista viittaavat siihen, että SIRT3:n ehtyminen johtaa mitokondrioiden antioksidantin SOD2:n hyperasetylaatioon (eli inaktivoitumiseen), mikä vähentää endogeenistä antioksidanttikapasiteettia ja myötävaikuttaa siten liialliseen oksidatiiviseen stressiin ja verisuonitoiminnan toimintahäiriöihin. Tärkeää on, että nämä havainnot on ulotettu myös PBMC:ihin. Tämän SIRT3" SOD2:n inaktivaation "ylimääräisen mitokondriaalisen ROS-miljön huomioon ottamista ei kuitenkaan ole otettu huomioon verisuonten toimintahäiriöiden ja verenpaineen säätelyn rodullisten erojen yhteydessä. MitoQ (Antipodean Pharmaceuticals) on ravintolisä, joka tuotetaan sitomalla kovalenttisesti ubikinonia, endogeenistä mitokondrioiden antioksidanttia ja elektroninkuljetusketjun komponenttia, trifenyylifosfoniumkationiin mitokondrioiden kohdentamiseksi. MitoQ:ta on käytetty yli 350 julkaisussa, mukaan lukien useita vaiheen II kokeita. Jyrsijälöydökset osoittavat, että MitoQ kerääntyy verisuoniin vähentäen sekä verenkiertoa että paikallista (eli aortan homogenaattia) ROS:ää. Aikaisempi ihmistutkimus, jossa vanhemmille (60–79-vuotiaille) aikuisille, joilla oli heikentynyt endoteelin toiminta, määrättiin kuuden viikon mittaiseen MitoQ-lisähoitoon (20 mg/vrk), osoitti, että endoteelin toiminta parani 42 % pääasiassa valkoisessa kohortissa. Vaikka MitoQ ja SOD2 toimivat eri mekanismien kautta, molemmat antioksidantit vähentävät mitokondrioista johtuvaa oksidatiivista stressiä. Siten tutkijat pyrkivät hyödyntämään MitoQ:ta, joka on kaupallisesti saatavilla, turvallinen ja jolla on todistetusti tehokkuus, vähentämään mitokondrioiden ROS:ää mustilla aikuisilla, joilla tutkijat olettavat, että heillä on vähentynyt endogeeninen antioksidanttiaktiivisuus SIRT3 SOD2:n ylimääräisen mitokondrioiden ROS-ympäristön kautta.