Effekten av alder og kondisjon på reperfusjonsskade og iskemisk prekondisjonering for å forhindre denne skaden

Hjerte- og karsykdommer har blitt en verdensomspennende byrde. I Nederland dør over 40 000 personer årlig på grunn av koronarsykdom, enten akutt hjerteinfarkt eller hjertesvikt.1 Gjennom plakkdannelse og negativ vaskulær remodellering utvikles betydelige stenotiske lesjoner i koronararteriene som deretter begrenser koronar blodstrøm og til slutt kan forårsake iskemisk arrangementer. Reperfusjonsterapi (enten farmakologisk, endovaskulær eller kirurgisk) er obligatorisk for berging av iskemisk vev. Under reperfusjon finner imidlertid flere skadelige hendelser sted som forårsaker ytterligere skade. Murry fant at iskemi og reperfusjonsskade (IR-skade) kunne reduseres av et fenomen kalt iskemisk prekondisjonering.2 Kortvarige repeterende episoder av iskemi før en iskemisk hendelse kan indusere vevstoleranse mot IR-skade.

Etter oppdagelsen av dette fenomenet har det blitt viet mye forskning til å belyse den underliggende beskyttelsesmekanismen, men også faktorer som forbedrer eller svekker dette fenomenets evne til å beskytte arterier mot iskemi-reperfusjonsskade. Flere studier utført på dyr og mennesker har vist at de beskyttende effektene av IP blir svekket med aldring. Mye av dette arbeidet har blitt utført i dyremodeller eller i in vitro-studier på mennesker. Interessant nok undersøkte ingen tidligere studie direkte de underliggende mekanismene til denne observasjonen hos mennesker ved bruk av in vivo-teknikker. En potensiell forklaring på en aldersrelatert reduksjon av den beskyttende effekten av IP er knyttet til en direkte effekt på endotelet.

Mye vitenskapelig innsats har blitt viet til å utvikle en menneskelig in vivo-modell for å studere iskemi og reperfusjonsskade. Nylig dukket det opp publikasjoner som bruker strømningsmediert dilatasjon (FMD) av brachial- eller radialarterien før og etter en vedvarende iskemisk stimulus (20 minutter) for å fastslå tilstedeværelsen av en avstumpet endotelfunksjon etter iskemi-reperfusjonsskade.3, 4 Denne effekten av reperfusjon. skade på endotelfunksjonen kan oppheves ved iskemisk prekondisjonering.3 Endoteldysfunksjon er anerkjent for å være den første (subkliniske) manifestasjonen av aterosklerose og kardiovaskulær sykdom.5, 6 Det er signifikant korrelert til forekomsten av hjerteinfarkt og hjerneslag.6 Vurdering av strømningsmediert dilatasjon av arterien brachialis som mål på endotelial (dys)funksjon, er en validert modell for å forske på effekter av mulige beskyttelsesstrategier3, 4 og utføre mekanistiske eksperimenter4, 7, 8 på IR-skade hos mennesker in vivo.

Flere tidligere studier klarte ikke å demonstrere evnen til farmakologiske stimuli til å etterligne de gunstige effektene av IP i aldrende kar.9 Gjenoppretting av den aldersrelaterte reduksjonen i effektiviteten til IP kan være mulig gjennom treningstrening. Indirekte bevis indikerer at fysisk aktivitet, uavhengig av andre kardiovaskulære risikofaktorer, beskytter mot en forekomst så vel som alvorlighetsgraden av et hjerteinfarkt hos mennesker.10 Selv om dette antyder at fysisk aktivitet kan gunstig påvirke den aldersrelaterte reduksjonen i IP, ga ingen tidligere studie direkte bevis for denne hypotesen hos mennesker.

I dette tverrsnittsobservasjonseksperimentet vil vi studere virkningen av aldring (unge versus eldre forsøkspersoner) og fysisk form (sittende versus trente eldre forsøkspersoner) på de beskyttende effektene av iskemisk prekondisjonering på brachial arterie endotelfunksjon etter iskemi-reperfusjonsskade hos friske mennesker in vivo.

Vi antar at aldring er assosiert med en svekket evne til iskemisk prekondisjonering for å forhindre reduksjon i brachial arterie endotelfunksjon observert etter iskemi reperfusjonsskade. Dessuten forventer vi at den aldersrelaterte reduksjonen i effektiviteten av iskemisk prekondisjonering for å forhindre endoteldysfunksjon etter reperfusjonsskade er (i det minste delvis) bevart hos trente eldre forsøkspersoner.