Studer rollene til tungmetaller og essensiell metalldyshomeostase hos pasienter med pulmonal arteriell hypertensjon

Eksponering for tungmetaller som arsen, bly, kadmium har vært knyttet til økt forekomst av hjerte- og karsykdommer (CVD). Nåværende studier lider imidlertid av flere ulemper, de fleste studier var tverrsnittsdesign, fokuserte på individuelle metaller uten hensyn til felleseffektene av flere metaller, og undersøkte ikke mulige effekter av essensielle metaller i CVD. Spesielt forholdet mellom tungmetaller/essensiell metall dyshomeostase og høyre ventrikkel (RV) dysfunksjon/pulmonal hypertensjon (PAH), er mindre undersøkt. Etterforskere antar at økte toksiske tungmetaller og/eller essensielle metalldyshomeostase påvirker hypoksirespons, endotelial dysfunksjon, perivaskulær inflammasjon og vaskulær remodellering av lungevaskulaturen, og er viktige patogene initiatorer/stimulatorer under progresjonen av PAH og tilhørende RV-remodellering/dysfunksjon.

Etterforskere planlegger å rekruttere 50 PAH-pasienter fra UofL PAH-klinikk, med ulike alvorlighetsgrader (25 pasienter med middels risiko og 20 høyrisikopasienter) og 10 kontroller med alder og kjønn. PAH-pasienter blir evaluert minst hver 6. måned av PAH-klinikken og blod-/urinprøver vil bli tatt ved hvert kontorbesøk. Blod-, plasma- og urinprøver vil bli brukt til å måle 31 metallnivåer, inkludert tungmetaller (kadmium, arsen, kobolt, bly osv.) og essensielle metaller (kalsium, kobber, jern, sink, kalium etc.) med ICP-MS via tjenesten til ITEMFC. Interaksjoner mellom de 31 metallene hos PAH-pasienter, metallkonsentrasjonsforskjeller mellom PAH med middels risiko, høyrisiko-PAH og kontrollgrupper, korrelasjonen mellom metallkonsentrasjoner og etiologi, alvorlighetsgrad, varighet, behandling og progresjon av PAH/RV-dysfunksjon over 12 måneder vil analyseres av CIEHS Biostatistics and Informatics Facility Core.

Tungmetaller har potensialet til å generere reaktive oksygenarter (ROS) og oksidativt stress når frigjøringen av ROS overskrider endogene antioksidantkapasitet. Derfor antar etterforskere at dyshomeostase av tungmetall/essensielt metall kan indusere oksidative stressresponser, aktivere to viktige lungevaskulaturregulatorer (endotelin 1 og hypoksi-induserbar faktor (HIF)-veier), og i sin tur bidrar til PAH-patogenesen og RV-dysfunksjon. Oksidativt stress, endotelin 1 og HIF pathway-markører i blodet vil bli målt med ELISA-sett i både PAH og kontrollgrupper. Etterforskere vil utføre omfattende korrelasjonsanalyse mellom metallnivåer, oksidative stressmarkører, endotelin 1- og HIF-veimarkører, og kvantitative kliniske biomarkører som hemodynamiske, laboratorie- og funksjonelle data hos PAH-pasienter. Videre vil etterforskerne utføre korrelasjonsanalyse mellom nivåer av oksidativt stress i blodet, endotelin 1 og HIF-veimarkører og pasientenes kostinntak av antioksidantgrønnsaker.