Esercizio e NO in HFrEF

L'insufficienza cardiaca con frazione di eiezione ridotta (HFrEF), una sindrome clinica che si sviluppa come conseguenza di malattie cardiache da molteplici eziologie, colpisce ora quasi sei milioni di americani, presentando un'imminente necessità di ulteriori ricerche che affrontino la patofisiologia di questa malattia pervasiva. Una delle conseguenze più dannose della malattia è un aumento dell'attività del sistema nervoso simpatico (SNS), che si manifesta perifericamente come vasocostrizione cronica. Nei pazienti con HFrEF, la vasocostrizione periferica agisce limitando il flusso sanguigno nel muscolo in esercizio, promuovendo l'intolleranza all'esercizio, l'affaticamento muscolare scheletrico prematuro, l'inattività e una successiva accelerazione nella progressione della malattia. Fortunatamente, l'eccitazione simpatica correlata alla malattia può essere curabile. Tra i modulatori più influenti dell'espressione del SNS periferico c'è la via dell'ossido nitrico (NO). Pertanto, gli interventi incentrati sul miglioramento della biodisponibilità di NO possono offrire una nuova strategia inesplorata per inibire l'iperattività del SNS nell'HFrEF e quindi rappresentare un nuovo approccio per il miglioramento e la tolleranza all'esercizio.

L'obiettivo specifico 1 utilizzerà un cocktail di antiossidanti orali (AOx) per studiare se le interruzioni dello stress ossidativo possono influenzare favorevolmente la tolleranza all'esercizio nei pazienti con HFrEF.

L'Obiettivo Specifico 2 esaminerà l'efficacia della tetraidrobiopterina orale (BH4), un cofattore dell'ossido nitrico sintasi endoteliale (eNOS), per migliorare l'intolleranza all'esercizio nei pazienti con HFrEF.

L'Obiettivo Specifico 3 esaminerà il potenziale terapeutico dell'allenamento aerobico dell'estensore del ginocchio (KE) per migliorare il flusso sanguigno del muscolo scheletrico e quindi la tolleranza all'esercizio nei pazienti con scompenso cardiaco. È importante sottolineare che questa modalità di esercizio produce un potente stimolo di allenamento senza il significativo stress cardiopolmonare che accompagna l'esercizio più tradizionale di tutto il corpo. Si propone che 12 settimane di allenamento KE supervisionato aumentino la biodisponibilità di NO e inibiscano l'attività SNS, che a sua volta migliorerà la funzione vascolare e l'esercizio del flusso sanguigno degli arti.

L'obiettivo specifico 4 esaminerà se le strategie interventistiche negli obiettivi 1-3 possono migliorare l'aderenza a un programma clinico di riabilitazione cardiaca di 8 settimane. Si ipotizza che il consumo cronico di AOx (Obiettivo 1), il consumo di BH4 (Obiettivo 2) e l'allenamento all'esercizio aerobico (Obiettivo 3) ridurranno il tasso di logoramento dalla riabilitazione cardiaca ambulatoriale di Fase II nei pazienti con HFrEF rispetto ai pazienti che non hanno partecipato in una fase interventistica dello studio.

I ricercatori prevedono che l'interruzione di questo "circolo vizioso" di vasocostrizione nell'HFrEF possa migliorare la salute vascolare complessiva a tal punto da realizzare miglioramenti significativi nei sintomi correlati all'esercizio, che potrebbero quindi migliorare l'iscrizione a un programma di riabilitazione cardiaca. In questo contesto, i risultati del lavoro proposto possono fornire un collegamento importante tra la medicina vascolare e quella riabilitativa, servendo così a perfezionare le attuali strategie per il trattamento dei veterani con HFrEF, portando infine a una migliore qualità della vita in questa coorte.