Wpływ wieku i sprawności fizycznej na uraz reperfuzyjny i przygotowanie niedokrwienne do zapobiegania temu urazowi

Choroby układu krążenia stały się ogólnoświatowym obciążeniem. W Holandii ponad 40 000 osób umiera rocznie z powodu choroby niedokrwiennej serca, ostrego zawału mięśnia sercowego lub niewydolności serca.1 Poprzez tworzenie blaszek miażdżycowych i ujemną przebudowę naczyń, w tętnicach wieńcowych rozwijają się znaczne zwężenia, które następnie ograniczają przepływ wieńcowy i ostatecznie mogą powodować niedokrwienie wydarzenia. Terapia reperfuzyjna (farmakologiczna, wewnątrznaczyniowa lub chirurgiczna) jest obowiązkowa w celu ratowania niedokrwionej tkanki. Jednak podczas reperfuzji ma miejsce kilka szkodliwych zdarzeń powodujących dalsze uszkodzenia. Murry odkrył, że uraz niedokrwienny i reperfuzyjny (uraz IR) można zmniejszyć dzięki zjawisku zwanemu kondycjonowaniem niedokrwiennym.2 Krótkotrwałe, powtarzające się epizody niedokrwienia przed zdarzeniem niedokrwiennym mogą indukować tolerancję tkanek na uraz IR.

Po odkryciu tego zjawiska wiele badań poświęcono wyjaśnieniu mechanizmu ochronnego podbrzusza, ale także czynników poprawiających lub osłabiających zdolność tego zjawiska do ochrony tętnic przed uszkodzeniem niedokrwienno-reperfuzyjnym. Kilka badań przeprowadzonych na zwierzętach i ludziach wykazało, że ochronne działanie IP słabnie wraz z wiekiem. Wiele z tych prac wykonano na modelach zwierzęcych lub w badaniach in vitro na ludziach. Co ciekawe, żadne wcześniejsze badanie nie badało bezpośrednio mechanizmów leżących u podstaw tej obserwacji u ludzi przy użyciu technik in vivo. Jedno potencjalne wyjaśnienie związanego z wiekiem zmniejszenia ochronnego efektu IP dotyczy bezpośredniego wpływu na śródbłonek.

Wiele wysiłku naukowego poświęcono opracowaniu ludzkiego modelu in vivo do badania uszkodzeń niedokrwiennych i reperfuzyjnych. Ostatnio pojawiły się publikacje wykorzystujące dylatację za pośrednictwem przepływu (FMD) tętnicy ramiennej lub promieniowej przed i po przedłużonym bodźcu niedokrwiennym (20 minut) w celu ustalenia obecności stępionej funkcji śródbłonka po urazie niedokrwienno-reperfuzyjnym.3,4 Ten efekt reperfuzji uszkodzenie funkcji śródbłonka można znieść przez wstępne przygotowanie niedokrwienne.3 Dysfunkcja śródbłonka jest uznawana za pierwszą (subkliniczną) manifestację miażdżycy i chorób układu krążenia.5,6 Jest istotnie skorelowana z występowaniem zawału mięśnia sercowego i udaru mózgu.6 Ocena poszerzenia tętnicy ramiennej zależnego od przepływu jako miara (dys)funkcji śródbłonka jest zatwierdzonym modelem do badania skutków możliwych strategii ochronnych3,4 i przeprowadzania eksperymentów mechanistycznych4,7,8 na urazach IR u ludzi in vivo.

Kilka wcześniejszych badań nie wykazało zdolności bodźców farmakologicznych do naśladowania korzystnych efektów IP w starzejących się naczyniach.9 Przywrócenie związanego z wiekiem zmniejszenia skuteczności IP może być możliwe poprzez trening fizyczny. Dowody pośrednie wskazują, że aktywność fizyczna, niezależnie od innych czynników ryzyka sercowo-naczyniowego, chroni przed wystąpieniem i ciężkością zawału mięśnia sercowego u ludzi.10 Chociaż sugeruje to, że aktywność fizyczna może korzystnie wpływać na związane z wiekiem zmniejszenie IP, żadne wcześniejsze badanie nie dostarczyło bezpośrednich dowodów na tę hipotezę u ludzi.

W tym przekrojowym eksperymencie obserwacyjnym zbadamy wpływ starzenia się (osoby młodsze i starsze) oraz sprawności fizycznej (osoby starsze w porównaniu z osobami prowadzącymi siedzący tryb życia) na ochronny wpływ wstępnego przygotowania niedokrwiennego na funkcję śródbłonka tętnicy ramiennej po uszkodzeniu niedokrwienno-reperfuzyjnym u zdrowych ludzi na żywo.

Stawiamy hipotezę, że starzenie się jest związane z osłabioną zdolnością niedokrwiennego przygotowania wstępnego do zapobiegania zmniejszeniu funkcji śródbłonka tętnicy ramiennej obserwowanej po urazie niedokrwienno-reperfuzyjnym. Ponadto spodziewamy się, że związane z wiekiem zmniejszenie skuteczności wstępnego przygotowania niedokrwiennego w celu zapobiegania dysfunkcji śródbłonka po uszkodzeniu reperfuzyjnym jest (przynajmniej częściowo) zachowane u wyszkolonych starszych osób.