Mitokondrioksen oksidatiivisen stressin roolin tutkiminen heikentyneessä verenkiertoelimistön toiminnassa nuorilla aikuisilla, joilla on varhaislapsuuden vastoinkäymisiä (PROMISE)

Haittaiset lapsuuskokemukset (ACEs) edustavat erittäin stressaavia tapahtumia elämän ensimmäisinä 18 vuotena, joihin sisältyy väkivalta, laiminlyönti sekä perhe- ja yhteisötason toimintahäiriöt. ACEs edistävät sydän- ja verisuonitauteihin liittyvää sairastuvuutta ja kuolleisuutta asteittaisella, annosriippuvaisella tavalla1 ja ovat siten merkittävä, laajalle levinnyt sydän- ja verisuonitautien (CVD) määrittäjä. Kliinisen esitutkimustiedon mukaisesti2 olemme osoittaneet, että aiemmin ACE-altistumiseen altistuneet nuoret aikuiset (18–29 v) osoittavat heikentynyttä verisuonen endotelin toimintaa (VEF)3, mikä ilmenee vähentyneenä virtaustaan aiheuttamana laajentumisena, vaikka kliinisiä CVD-riskitekijöitä ei olisikaan. Verisuonen endoteeli on säätelyelin, jolla on ratkaiseva rooli sydän- ja verenkiertoelimistön homeostaasin ylläpitämisessä, ja tuloksemme osoittavat, että verisuonen endotelin toimintahäiriö on yksi varhaisimmista tunnistettavista patofysiologisista mekanismeista, jotka yhdistävät ACE-altistumisen tulevaan CVD:hen. On edelleen kriittinen biomedikaalinen tarve tunnistaa ja ymmärtää ACEihin liittyvän verisuonen endotelin toimintahäiriön taustalla olevat psykobiologiset mekanismit, jotta voidaan kehittää tehokkaita toimenpiteitä parantamaan sydän- ja verenkiertoelimistön terveyttä miljoonilla ACE-vaikutteisilla henkilöillä. Stressiin liittyvä fysiologinen vaste koordinoituu eri fysiologisissa järjestelmissä, ja kaikki näistä riippuvat solutasolla mitokondrioiden tuottamasta energiasta. Tiimimme monista fysiologisista järjestelmistä kerätyn uuden todistusaineiston perusteella yleinen hypoteesimme on, että kroonisen stressitaakan aiheuttama mitokondrioiden toiminnan säätelyhäiriö – tai mitokondriaalinen allostaattinen kuormitus (MAL) – edistää fysiologisen stressivasteen säätelyhäiriötä, joka lopulta johtaa VEF-heikkouteen ACE-altistuneilla nuorilla aikuisilla. Huomionarvoista on, että alustavat todisteemme viittaavat myös siihen, että psykologinen resilienssi ja toimeenpanotoiminnot, kuten kognitiivinen uudelleentulkinta, voivat lieventää näitä suhteita, vähentää MAL:ia ja säilyttää VEF:n merkittävän vastoinkäymisen edessä. Tässä ehdotamme tarvittavaa kriittistä työtä näiden yhteyksien ymmärtämiseksi, mikä suoraan auttaa tunnistamaan henkilöt, jotka saattavat olla alttiimpia stressiin liittyvälle sydän- ja verisuonitautiriskille, ja kehittämään toimenpiteitä, jotka edistävät sydän- ja verenkiertoelimistön stressinsietokykyä.

Tässä tutkimuksessa käytämme kerta-annosta mitokondrioihin kohdennettua antioksidanttilisääravinnetta (MitoQ; tai lumelääkettä) kokeellisesti tutkiaksemme mitokondriaalisen oksidatiivisen stressin roolia, joka liittyy parannuksiin 1) verisuonen endotelin toiminnassa ja 2) solutason ja integroiduissa sydän- ja verenkiertovasteissa standardoituun laboratoriopsykososiaaliseen stressitekijään haittaisia lapsuuskokemuksia kokeilleilla nuorilla aikuisilla.

Osallistujat saapuvat laboratorioon, antavat verinäytteen ja heidän verisuonen endotelin toimintansa arvioidaan erikoistestillä, joka tunnetaan nimellä virtausaiheutettu laajeneminen, nauttivat yhden kerta-annoksen MitoQ:sta, jonka on aiemmin osoitettu olevan tehokas ja turvallinen mitokondriaalisen oksidatiivisen stressin akuutin vähentämisen kannalta ihmisillä TAI lumelääkettä, ja sitten verisuonen endotelin toiminta mitataan uudelleen. Seuraavaksi osallistujat antavat toisen verinäytteen ennen standardoidun ja yleisesti käytetyn laboratoriopsykososiaalisen stressitestin suorittamista, ennen kuin antavat lisää verinäytteitä testin päätyttyä.

1. Felitti VJ, Anda RF, Nordenberg D, Williamson DF, Spitz AM, Edwards V, Koss MP, et al. Lapsuuden väkivallan ja perheen toimintahäiriöiden suhde moniin aikuisten tärkeimpiin kuolinsyihin: Haittaiset lapsuuskokemukset (ACE) -tutkimus. American Journal of Preventive Medicine. 1998;14:245–58. 2. Su S, Jimenez MP, Roberts CT, Loucks EB. Haittaisten lapsuuskokemusten rooli sydän- ja verisuonitautiriskissä: Katsaus, jossa korostetaan uskottavia mekanismeja. Curr Cardiol Rep. 2015;17:88. PMC4941633 3. Jenkins NDM, Rogers EM, Banks NF, Tomko PM, Sciarrillo CM, Emerson SR, Taylor A, et al. Lapsuuden psykososiaalinen stressi liittyy heikentyneeseen verisuonen endotelin toimintaan, alhaisempaan sirt1:een ja oksidatiiviseen stressiin nuoruusiässä. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2021;321:H532–H41. PMC8461842