Ridurre il rischio di insufficienza cardiaca in tarda età con l'attività fisica

La modifica dello stile di vita con l’attività fisica (PA) sembra essere protettiva nei confronti di diversi esiti cardiovascolari (CV) legati all’età, inclusa l’insufficienza cardiaca (HF), in modo dose-dipendente. Sebbene molti studi con l’allenamento fisico abbiano dimostrato un miglioramento della qualità della vita e della capacità cardiorespiratoria, i risultati non sono stati coerenti per quanto riguarda il potenziale dell’esercizio nel preservare o addirittura migliorare la funzione cardiaca negli adulti con scompenso cardiaco. Rimane una comprensione incompleta dei percorsi molecolari attraverso i quali l’PA mitiga il rischio di HF. Inoltre, gli studi sull’esercizio fisico spesso escludono gli anziani, che sono colpiti in modo sproporzionato dall’insufficienza cardiaca, sebbene i nostri dati preliminari suggeriscano che gli effetti protettivi dell’attività fisica si estendono fino alla tarda età. Gli anziani sono particolarmente a rischio di scompenso cardiaco con frazione di eiezione conservata (HFpEF), che è caratterizzato da una compromissione della funzione diastolica del ventricolo sinistro (LV) e da una compromissione della deformazione sistolica nonostante la frazione di eiezione LV preservata (LVEF). A differenza dello scompenso cardiaco con frazione di eiezione ridotta (HFrEF), le terapie farmacologiche efficaci o gli interventi per migliorare la funzione cardiaca tra gli individui con LVEF preservata sono limitati. Pertanto, esiste una necessità fondamentale di definire i meccanismi cardiovascolari attraverso i quali l’PA influisce sul rischio di scompenso cardiaco negli anziani che potrebbero consentire l’identificazione di nuovi bersagli terapeutici per prevenire l’HF e l’HFpEF in particolare.

Poiché le proteine ​​orchestrano e svolgono funzioni cellulari in salute e in malattia, un metodo per caratterizzare i cambiamenti nella funzione CV è studiare la segnalazione cellulare studiando il proteoma circolante. Gli approcci proteomici sono stati precedentemente utilizzati per identificare i percorsi rilevanti per l'infarto miocardico e sono stati anche utilizzati per studiare i percorsi molecolari che caratterizzano la malattia PA e CV. Uno studio recente ha dimostrato una sovraregolazione delle proteine ​​correlate all’infiammazione nei pazienti con HFpEF (n=228) rispetto ai controlli e la loro associazione con indici peggiori della funzione cardiaca. Schemi proteomici specifici sono stati associati anche all'esercizio aerobico, con 2 moduli proteomici che sono stati specificamente preservati con l'invecchiamento negli atleti abituali. I dati provenienti da coorti svedesi hanno anche mostrato un'associazione tra PA nel tempo libero e 28 proteine ​​CV-specifiche coinvolte nei processi aterosclerotici. Misure multi-omiche seriali (inclusa la proteomica) sono state utilizzate per dimostrare marcati cambiamenti intra-individuali nelle proteine ​​circolanti con esercizio acuto. Più recentemente, la profilazione proteomica ad alto rendimento è stata impiegata con successo nei giovani adulti per identificare i livelli proteici di base associati al cambiamento della forma cardiorespiratoria a seguito di un intervento di esercizio. Tuttavia, ad oggi, esistono dati limitati riguardanti i cambiamenti correlati all’intervento nel proteoma negli anziani a rischio di scompenso cardiaco e la misura in cui questi cambiamenti sono correlati ai cambiamenti dell’idoneità cardiorespiratoria.

L’allenamento fisico supervisionato con riabilitazione cardiaca (CR) si è affermato come un metodo efficace per migliorare il consumo massimo di ossigeno (VO2 max), una misura dell’idoneità cardiorespiratoria. Il miglioramento del VO2 max è stato dimostrato anche con l’allenamento fisico negli anziani sedentari di età superiore ai 65 anni.

L'obiettivo di questa proposta è identificare le firme proteiche che caratterizzano i benefici noti di un programma CR strutturato sul VO2 max. La nostra ipotesi di lavoro è che gli approcci proteomici identificheranno nuovi biomarcatori che caratterizzeranno in modo univoco i percorsi molecolari associati all'allenamento fisico e che i cambiamenti correlati alla CR nelle proteine ​​saranno correlati ai cambiamenti nel VO2 max. Il completamento con successo di questo obiettivo identificherà possibili nuove firme proteiche alla base dei percorsi biologici protettivi mediati da un programma CR strutturato che potrebbe essere utilizzato come dati preliminari per future proposte di sovvenzione.

Obiettivo: identificare i percorsi molecolari alla base dell'effetto benefico di un intervento strutturato di PA sulla capacità funzionale con l'uso della proteomica plasmatica negli anziani sedentari ad alto rischio di scompenso cardiaco. (Coorte basata su BWH). Ipotesi: (1) La randomizzazione alla partecipazione a un programma di riabilitazione cardiaca (CR) si tradurrà in un miglioramento dei livelli circolanti di 4 proteine ​​plasmatiche associati al cambiamento del VO2max, una misura dell'idoneità cardiorespiratoria, e con prove genetiche a supporto di un effetto causale su HF e struttura cardiaca (ATF6, STC1, JAG1, PTK7). I ricercatori randomizzeranno 42 adulti sedentari ad alto rischio di scompenso cardiaco (HF in stadio B) per la partecipazione a un programma CR ed eseguiranno analisi proteomiche, test da sforzo cardiopolmonare ed ecocardiografia al basale e a 12 settimane.