Vaszkuláris öregedés és ateroszklerotikus plakk sebezhetősége (VICTORIA)

Háttér - A kronológiai öregedés folyamata jelentősen hozzájárul az érrendszeren belüli szerkezeti és funkcionális változásokhoz, és az ateroszklerózisos betegségek és az akut trombotikus események fő kockázati tényezőjévé válik [1,2]. Továbbá az életkorral összefüggő érrendszeri leépülést befolyásolhatják az életmódbeli döntések, a környezeti tényezők és a külső ingerek, ami az érrendszeri integritás és funkcionalitás fokozatos csökkenését eredményezi [3,4].

Az érrendszeri öregedés káros következményeinek késleltetését vagy visszafordítását célzó terápiás beavatkozás lehetséges célpontjainak azonosítása érdekében kulcsfontosságú az érrendszeri öregedés sejt- és molekuláris mechanizmusainak jobb megértése, valamint annak pontosabb meghatározása, hogy a környezeti tényezők hogyan gyorsíthatják fel a folyamatot [3] -5].

Az elmúlt évtizedekben a DNS-károsodás – mind a telomer, mind a nem telomer, valamint a mitokondriális károsodások mellett – az érrendszeri öregedés és az érelmeszesedés kialakulásának kulcsfontosságú kiváltó okaként jelentek meg [4-11]. Rengeteg bizonyíték támasztja alá az oxidatív DNS-léziók, a telomerkopás és a mitokondriális DNS-károsodás jelenlétét mind a kísérleti modellekben, mind a humán plakkmintákban [12-17], valamint az atherosclerosisban szenvedő egyének perifériás sejtjeiben [9,18-21] ].

Ezen túlmenően egyre nyilvánvalóbb, hogy a genomi instabilitás közvetlenül befolyásolhatja a vaszkuláris sejtfunkciókat azáltal, hogy jelátviteli útvonalakat indít el, amelyek számos patofiziológiai változáshoz vezetnek. Ezek a változások magukban foglalják a gyulladást, az apoptózist, az autofágiát és végső soron a celluláris öregedést, amelyet az "öregedéshez kapcsolódó szekréciós fenotípus" (SASP) szekréciója jellemez. [4-11]. A DNS-károsodás és a sejtek öregedése közötti erős mechanikai kapcsolat rámutat a DNS-károsodásra, mint az öregedés elsődleges okára [22]. A DNS-károsodás és annak mechanikai összefüggéseinek megcélzása logikus alapot jelenthet az életkorral összefüggő diszfunkciók és betegségek mérséklését célzó egységes beavatkozások kidolgozásához [22].

Mindazonáltal a pontos mechanizmusok, amelyek a DNS-károsodást a vaszkuláris sejtekben a SASP-hez kapcsolják, valamint az atherosclerosis és a sebezhető atheroma patogenezisében betöltött szerepe továbbra is megfoghatatlan.

A legújabb bizonyítékok alátámasztják a telomer-diszfunkció és a mitokondriális diszmetabolizmus közötti kölcsönös áthallást a sejtek öregedésének folyamatában [23-26], hangsúlyozva, hogy tovább kell tisztázni ezt az összetett és bonyolult összefüggést, amely új potenciális terápiás stratégiákat nyithat meg az életkorral összefüggő betegségekre [27]. .

További vizsgálatokra van szükség annak érdekében, hogy megértsük azokat a mögöttes mechanizmusokat, amelyek révén a mitokondriális diszfunkció befolyásolja a telomerek hosszát és fordítva, valamint hogy ezek kölcsönhatása hogyan járul hozzá az érrendszeri öregedés folyamatához [26].

Feltételezzük, hogy a telomer diszfunkciót, az mtDNS károsodást és a nem kódoló RNS deregulációt összekapcsoló komplex molekuláris mechanizmusok részt vesznek az érrendszeri öregedés folyamatában, elősegítve az érelmeszesedés kialakulását és progresszióját. Következésképpen a genetikai károsodás perifériás öregedési markerei és a nem kódoló RNS hasznosak lehetnek a sérülékeny plakkok kialakulásának jellemzésére a bűnös erekben, és javíthatják a betegek prognózisát.

Célok - A jelen javaslat konkrét céljai a következők: 1) a sejtöregedés perifériás markerei [telomerhossz (LTL) és a mitokondriális DNS (mtDNAcn) tartalma] és a nem kódoló RNS deregulációja (lncRNA TERRA, MitomiR) közötti összefüggés vizsgálata. az angina pectoris különböző spektrumait (stabil angina, instabil, NSTEMI és STEMI) és 2), hogy értékeljék a jelentős nemkívánatos kardiovaszkuláris eseményekkel (MACE) való összefüggést a felvételt követő 12 hónapon belül.

A szívsokkban, pangásos szívelégtelenségben, végstádiumú vesebetegségben és koszorúér bypass graftban szenvedő betegek kizárásra kerülnek. A plakk morfológiájáról pontos értékelést kapnak azok a betegek, akiket optikai koherencia tomográfiás (OCT) vizsgálatra vagy a vétkes artéria intravaszkuláris ultrahangjára (IVUS) szűrnek.

Vizsgálat tervezése - Prospektív, egyközpontú, nem randomizált megfigyeléses vizsgálat. Minta- és adatgyűjtés – Minden páciensből egy perifériás vérmintát (körülbelül 10 ml) vesznek a diagnosztikai vagy terápiás angiográfiás eljárások előtt, és felhasználják a DNS és/vagy RNS kinyerésére. Más biológiai mintákból (teljes vér, plazma, szérum, vérrög, PBMC) biobank kerül kialakításra. Körülbelül 12 hónappal a beiratkozás után a vizsgálatba bevont összes betegnél klinikai nyomon követést végeznek egy rutin orvosi látogatáson vagy telefonos interjún keresztül, hogy értékeljék a nemkívánatos kardiovaszkuláris eseményeket (MACE - halál, szívinfarktus vagy későbbi revaszkularizáció szükségessége).

Biomarkerek meghatározása - Az LTL-t és az mtDNAcn-t a vér leukocitákból történő DNS-kinyerése után, míg az lnc-RNS TERRA-t és a mitomiR-t a vér leukocitákból történő RNS-kinyerése után mérjük, és valós idejű PCR-technikával elemezzük.

Mintanagyság – A közepes hatásméret (f = 0,25) kimutatásához az átlagos LTL-érték különbségében a csoportok között, becsléseink szerint legalább 232 betegből álló mintaszámra van szükség, 0,05 alfa-szinttel és erővel. 90% vagy magasabb. A 10%-os lemorzsolódást figyelembe véve a beíratandó betegek teljes számának legalább 260-nak kell lennie.

Statisztikai elemzés - Az adatok normál eloszlását Kolmogorov-Smirnov teszttel teszteljük.

A folytonos változók átlagként, szórásként, mediánként, első és harmadik kvartilisként jelennek meg. A kategorikus változókat számok és százalékok formájában fejezzük ki.

A két csoport összehasonlítása a Student-féle t-próbával történik független minták esetén folytonos változók esetén, és a khi-négyzet teszt vagy Fisher-féle egzakt teszt segítségével a kategorikus változók esetében. Kettőnél több csoport összehasonlítását az egytényezős varianciaanalízissel (ANOVA), majd Bonferroni post-hoc tesztekkel teszteljük a 2 csoportos összehasonlításhoz. Ha az adateloszlás normalitási feltételezése nem teljesül, akkor az egyenértékű, nem paraméteres teszteket kell alkalmazni. A Pearson vagy Spearman együttható kiszámítása a változók közötti korreláció egyváltozós vizsgálatára szolgál. Eseménymentes túlélési görbéket készítünk a Kaplan-Meier modell segítségével, és a log-rank teszttel teszteljük a különböző csoportok között. Az egy- és többváltozós Cox-arányos kockázati modellt az egyes változók MACE-eseményhez viszonyított prediktív értékének azonosítására fogják használni; az adatokat a HR-vel és azok 95%-os konfidencia intervallumával fejezzük ki.

Hivatkozások

1. Hamczyk MR és mtsai. Biológiai versus kronológiai öregedés. J Am Coll Cardiol. 2020. március 3.;75:919-30.
2. Liberale L et al. Az érrendszeri öregedés szerepe az atheroscleroticus plakkok kialakulásában és sérülékenységében. Curr Pharm Des. 2019;2:3098-111.
3. Liu Y et al. Környezeti szennyező anyagoknak való kitettség: Az öregedés és az életkorral összefüggő betegségek potenciális hozzájárulója. Environ Toxicol Pharmacol. 2021;83:10357.
4. Climie RE et al. Érrendszeri öregedés fiatalkorban: cselekvésre ösztönzés. Szív Lung Circ. 2021;30:1613-26.
5. Ungvari Z et al. Mechanisms of Vascular Aging, A Geroscience Perspective: JACC Focus Seminar. J Am Coll Cardiol. 2020. március 3., 75(8):931-941
6. Andreassi MG. Koszorúér atherosclerosis és szomatikus mutációk. Mutat Res. 2003;54367-8.
7. Mahmoudi M és mtsai. DNS-károsodás és javítás ateroszklerózisban. Cardiovasc Res. 2006;71:259-68.
8. Madamanchi NRwt al. Mitokondriális diszfunkció ateroszklerózisban. Circ Res. 2007; 100:460-73.
9. Andreassi MG. DNS-károsodás, érrendszeri öregedés és érelmeszesedés. J Mol Med (Berl). 2008;86:1033-43.
10. Uryga A és mtsai. DNS-károsodás és javítás érrendszeri betegségekben. Annu Rev Physiol. 2016;78:45-66
11. Bautista-Niño PK, et al. DNS-károsodás: az érrendszeri öregedés fő meghatározója. Int J Mol Sci. 2016;17:748.
12. Ballinger SW és mtsai. Hidrogén-peroxid és peroxinitrit által kiváltott mitokondriális DNS-károsodás és diszfunkció vaszkuláris endoteliális és simaizomsejtekben. Circ Res 2000;86:960-6.
13. Minamino T et al. Endothelsejtek öregedése az emberi atherosclerosisban: a telomer szerepe az endothel diszfunkcióban. Keringés. 2002;105:1541-4.
14. Matthews C, Gorenne I, Scott S, Figg N, Kirkpatrick P, Ritchie A, Goddard M, Bennett M. A vaszkuláris simaizomsejtek telomer-alapú öregedésén mennek keresztül humán atherosclerosisban: a telomerase és az oxidatív stressz hatásai. Circ Res. 2006; 99, 156-64 (1999)]
15. Durik M és mtsai. Nukleotid kivágás A DNS-javítás az életkorral összefüggő vaszkuláris diszfunkcióval jár. Keringés. 2012; 126:468-78

16. Yu E és mtsai. A mitokondriális DNS-károsodás a reaktív oxigénfajtáktól függetlenül elősegítheti az érelmeszesedést a simaizomsejtekre és a monocitákra gyakorolt ​​hatáson keresztül, és korrelál az emberben előforduló magasabb kockázatú plakkokkal. Keringés. 2013;128:

    702-12.

17. Ataei Ataabadi Eet al. Érrendszeri öregedési jellemzők, amelyeket a simaizomsejtek szelektív DNS-károsodása okoz. Oxid Med Cell Longev. 2021;2021:2308317.
18. Vecoli C és mtsai. A mitokondriális DNS4977 deléció és a mitokondriális DNS kópiaszám prognosztikai értéke stabil koszorúér-betegségben szenvedő betegeknél. Érelmeszesedés. 2018; 276:91-97.
19. Vecoli C és mtsai. A telomer rövidülés és az mtDNS 4977 deléció független és kombinált hatásai a koszorúér-betegségben szenvedő betegek hosszú távú kimenetelére. Int J Mol Sci. 2019;20:5508.
20. Dan K és mtsai. A dezoxiribonukleinsav javító aktivitása az optikai koherencia tomográfiával összefüggésbe hozható a gyógyult koszorúér plakk-repedéssel. J Cardiovasc Transl Res. 2019;12:608-10.
21. Andreassi MG, et al. Mikronukleusz-vizsgálat a koszorúér-betegség előrejelzésére: szisztematikus áttekintés és metaanalízis. Mutat Res Rev Mutat Res. 2021;787:108348.
22. Schumacher B és mtsai. A DNS-károsodás központi szerepe az öregedési folyamatban. Természet. 2021;592:695-703.
23. Sahin E és mtsai. Az öregedés tengelye: telomerek, p53 és mitokondriumok. Nat Rev Mol Cell Biol. 2012;13:397-404.
24. Sahi E és mtsai. A telomer diszfunkció metabolikus és mitokondriális kompromittációt vált ki Nature 2011; 470: 359-65.
25. Fang EF és mtsai. Nukleáris DNS-károsodást jelző mitokondriumok öregedő Nat Rev Mol Cell Biol. 2016;17:308-21.
26. Vecoli C és mtsai. A vaszkuláris öregedés és az érelmeszesedés molekuláris biomarkerei: telomerhossz és mitokondriális DNS4977 közös deléció. Mutat Res. 2020;784:108309.
27. Gao X és mtsai. Telomerek és mitokondriális anyagcsere: a sejtek öregedésére és az életkorral összefüggő betegségekre gyakorolt ​​​​hatások. Stem Cell Rev Rep. 2022;18:2315-27.