Studio dei ruoli dei metalli pesanti e della dishomeostasi dei metalli essenziali nei pazienti con ipertensione arteriosa polmonare

L'esposizione a metalli pesanti come arsenico, piombo e cadmio è stata collegata a una maggiore incidenza di malattie cardiovascolari (CVD). Tuttavia, gli studi attuali soffrono di molteplici inconvenienti, la maggior parte degli studi era trasversale nella progettazione, focalizzata sui singoli metalli senza considerare gli effetti congiunti di più metalli e non ha esaminato i possibili effetti dei metalli essenziali nella CVD. In particolare, la relazione tra metalli pesanti/disomeostasi dei metalli essenziali e disfunzione del ventricolo destro (RV)/ipertensione polmonare (PAH) è meno studiata. I ricercatori ipotizzano che l'aumento dei metalli pesanti tossici e/o la dismeostasi dei metalli essenziali influenzino la risposta all'ipossia, la disfunzione endoteliale, l'infiammazione perivascolare e il rimodellamento vascolare del sistema vascolare polmonare e siano importanti iniziatori/stimolatori patogeni durante la progressione della PAH e il rimodellamento/disfunzione del ventricolo destro associato.

Gli investigatori prevedono di reclutare 50 pazienti affetti da PAH dalla UofL PAH Clinic, con vari gradi di gravità (25 pazienti a rischio intermedio e 20 pazienti ad alto rischio) e 10 controlli abbinati per età e sesso. I pazienti affetti da PAH vengono valutati almeno ogni 6 mesi dalla clinica PAH e ad ogni visita ambulatoriale verranno prelevati campioni di sangue/urina. I campioni di sangue, plasma e urina verranno utilizzati per misurare i livelli di 31 metalli inclusi metalli pesanti (cadmio, arsenico, cobalto, piombo ecc.) e metalli essenziali (calcio, rame, ferro, zinco, potassio ecc.) mediante ICP-MS tramite il servizio di ITEMFC. Le interazioni tra i 31 metalli nei pazienti affetti da PAH, le differenze di concentrazione di metalli tra PAH a rischio intermedio, PAH ad alto rischio e gruppi di controllo, la correlazione tra le concentrazioni di metalli e l'eziologia, la gravità, la durata, il trattamento e la progressione della disfunzione PAH/RV nell'arco di 12 mesi essere analizzato dal CIEHS Biostatistics and Informatics Facility Core.

I metalli pesanti hanno il potenziale di generare specie reattive dell'ossigeno (ROS) e stress ossidativo ogni volta che il rilascio di ROS supera la capacità antiossidante endogena. Pertanto, i ricercatori ipotizzano che la dishomeostasi dei metalli pesanti/metalli essenziali potrebbe indurre risposte allo stress ossidativo, attivare due regolatori chiave della vascolarizzazione polmonare (endotelina 1 e percorsi del fattore inducibile dall'ipossia (HIF)) e, a sua volta, contribuire alla patogenesi della PAH e alla disfunzione del ventricolo destro. Lo stress ossidativo, l'endotelina 1 ei marcatori della via HIF nel sangue saranno misurati con kit ELISA sia nei gruppi PAH che in quelli di controllo. Gli investigatori eseguiranno un'analisi di correlazione completa tra livelli di metallo, marcatori di stress ossidativo, marcatori del percorso dell'endotelina 1 e HIF e biomarcatori clinici quantitativi come dati emodinamici, di laboratorio e funzionali nei pazienti con PAH. Inoltre, i ricercatori eseguiranno un'analisi di correlazione tra i livelli ematici di stress ossidativo, i marcatori della via dell'endotelina 1 e HIF e l'assunzione alimentare di verdure antiossidanti da parte dei pazienti.