Reduser risikoen for hjertesvikt i slutten av livet med fysisk aktivitet

Livsstilsendringer med fysisk aktivitet (PA) ser ut til å være beskyttende mot flere aldersrelaterte kardiovaskulære (CV) utfall, inkludert hjertesvikt (HF), på en doseavhengig måte. Mens mange studier med treningstrening har vist forbedring i livskvalitet og kardiorespiratorisk kondisjon, har funnene ikke vært konsistente med hensyn til potensialet for trening for å bevare eller til og med forbedre hjertefunksjonen hos voksne med HF. Det er fortsatt ufullstendig forståelse av de molekylære veiene som PA reduserer HF-risiko. Videre ekskluderer treningsstudier ofte eldre voksne, som er uforholdsmessig påvirket av HF, selv om våre foreløpige data tyder på at de beskyttende effektene av PA strekker seg til sent i livet. Eldre voksne har spesielt økt risiko for HF med bevart ejeksjonsfraksjon (HFpEF), som er preget av svekket venstre ventrikkel (LV) diastolisk funksjon og svekket systolisk deformasjon til tross for bevart LV ejeksjonsfraksjon (LVEF). I motsetning til HF med redusert ejeksjonsfraksjon (HFrEF), er effektive farmakologiske terapier eller intervensjoner for å forbedre hjertefunksjonen hos individer med bevart LVEF begrenset. Dermed er det et kritisk behov for å definere de kardiovaskulære mekanismene som PA påvirker HF-risiko hos eldre voksne som kan muliggjøre identifisering av nye terapeutiske mål for å forhindre HF og HFpEF spesielt.

Ettersom proteiner orkestrerer og utfører cellulære funksjoner i helse og sykdommer, er en metode for å karakterisere endringer i CV-funksjon å undersøke cellesignalering ved å studere det sirkulerende proteomet. Proteomiske tilnærminger har tidligere blitt brukt for å identifisere veier som er relevante for hjerteinfarkt og har også blitt brukt til å undersøke molekylære veier som karakteriserer PA og CV-sykdom. En fersk studie viste oppregulering av betennelsesrelaterte proteiner hos HFpEF-pasienter (n=228) sammenlignet med kontroller, og deres assosiasjon med dårligere indekser for hjertefunksjon. Spesifikke proteomiske mønstre har også blitt assosiert med aerob trening, med 2 proteomiske moduler som ble spesifikt bevart med aldring hos vanlige trenere. Data fra svenske kohorter har også vist en assosiasjon av PA i fritiden med 28 CV-spesifikke proteiner involvert i aterosklerotiske prosesser. Serielle multiomiske mål (inkludert proteomikk) har blitt brukt for å demonstrere markerte intra-individuelle endringer i sirkulerende proteiner ved akutt trening. Nylig har high-throughput proteomisk profilering blitt brukt med hell hos yngre voksne for å identifisere baseline proteinnivåer assosiert med endring i kardiorespiratorisk kondisjon etter en treningsintervensjon. Til dags dato finnes det imidlertid begrensede data om intervensjonsrelaterte endringer i proteomet hos eldre voksne med risiko for HF og i hvilken grad disse endringene korrelerer med endringer i kardiorespiratorisk kondisjon.

Overvåket treningstrening med hjerterehabilitering (CR) har blitt godt etablert som en effektiv metode for å forbedre maksimalt oksygenforbruk (VO2 max), et mål på kardiorespiratorisk kondisjon. Forbedring i VO2 max er også påvist med treningstrening hos stillesittende eldre voksne over 65 år.

Målet med dette forslaget er å identifisere proteinsignaturer som karakteriserer de kjente fordelene med et strukturert CR-program på VO2 maks. Våre arbeidshypoteser er at proteomiske tilnærminger vil identifisere nye biomarkører som unikt karakteriserer molekylære veier assosiert med treningstrening og CR-relaterte endringer i proteiner vil korrelere med endringer i VO2 maks. Vellykket gjennomføring av dette målet vil identifisere mulige nye proteinsignaturer som ligger til grunn for de beskyttende biologiske veiene formidlet av et strukturert CR-program som kan brukes som foreløpige data for fremtidige tilskuddsforslag.

Mål: Identifisere molekylære veier som ligger til grunn for den gunstige effekten av en strukturert PA-intervensjon på funksjonell kapasitet ved bruk av plasmaproteomikk hos eldre stillesittende voksne med høy risiko for HF. (BWH-basert kohort). Hypoteser: (1) Randomisering til deltakelse i et hjerterehabiliteringsprogram (CR) vil resultere i forbedring i sirkulerende nivåer av 4 plasmaproteiner assosiert med endring i VO2max, et mål på kardiorespiratorisk kondisjon, og med genetisk bevis som støtter en årsakseffekt på HF og hjertestruktur (ATF6, STC1, JAG1, PTK7). Etterforskerne vil randomisere 42 stillesittende voksne med høy risiko for HF (stadium B HF) til deltakelse i et CR-program og utføre proteomisk analyse, kardiopulmonal treningstesting og ekkokardiografi ved baseline og 12 uker.