Badanie IPHAAB Wpływ aktywności fizycznej na biomarkery miażdżycy

Według Statistik Austria, choroby sercowo-naczyniowe (CVD) są najczęstszą przyczyną zgonów w całej populacji Austrii. W 2011 r. 42,3% wszystkich zgonów było spowodowanych chorobami układu krążenia (ICD-10 I00-I99). U osób w wieku 45-64 lata choroby sercowo-naczyniowe są, po nowotworach, drugą najczęstszą przyczyną zgonów. Według „Österreichische Gesundheitsbefragung 2006/7” ponad dwie trzecie mężczyzn i trzy czwarte kobiet jest nieaktywnych fizycznie, przy czym brak aktywności fizycznej został zdefiniowany jako co najmniej 3x tygodniowo ćwiczenia sudacyjne, takie jak jazda na rowerze, jogging lub aerobik.

Bardzo znane badanie przeprowadzone przez Morrisa i in. w 1953 roku wykazali, że konduktorzy autobusów w Londynie (praca chodząca) mieli o połowę mniejszą śmiertelność z powodu choroby niedokrwiennej serca (CHD) w porównaniu z kierowcami autobusów (praca siedząca) i dlatego zapoczątkowali godzinę narodzin badań CVD w związku z (brakiem) aktywności fizycznej. Sprawność krążeniowo-oddechowa może zmniejszyć śmiertelność z przyczyn sercowo-naczyniowych niezależnie od przyczyny o 20-30% (5-8), a prawdopodobieństwo wystąpienia CHD o 30-50% (9-11).

Ostatnio badania CVD koncentrują się na badaniu markerów krwi, które wskazują na obecność miażdżycy tętnic i stanowią ryzyko rozwoju i genezy zdarzeń sercowo-naczyniowych. Np. markery zapalne, takie jak IL-6, TNF-alfa, ICAM-1, P-selektyna, hsCRP i amyloid A w surowicy są obiecującymi markerami. Badania wykazały, że początkowe poziomy hsCRP przewidują przyszłe zdarzenia sercowo-naczyniowe. Markerami stabilności płytki są m.in. mieloperoksydaza, metaloproteinaza-9 i rozpuszczalny ligand CD-40. Jednak wpływ ćwiczeń na te czynniki został już zbadany.

Głównymi zmiennymi zależnymi będą endokan i osteoprotegeryna (OPG): OPG należy do rodziny pokrewnych TNF i bierze udział w metabolizmie kości. Jednak wysokie poziomy OPG były zgłaszane w związku ze skutkami sercowo-naczyniowymi (CAD, zwapnienie naczyń, zaawansowana miażdżyca tętnic, niewydolność serca...). Stwierdzono, że stężenia w surowicy korelują z ciężkością choroby tętnic obwodowych, zwężenia tętnicy szyjnej i zawału mięśnia sercowego. Co więcej, OPG było związane z przebudową lewej komory i lewego przedsionka u pacjentów z ciężkim zwężeniem zastawki aortalnej, chorobą, która często występuje u pacjentów w podeszłym wieku. Wykazano, że wiek i płeć pozwalają przewidzieć poziomy OPG, przynajmniej u pacjentów hemodializowanych. Przeprowadzono kilka badań oceniających wpływ intensywnych ćwiczeń lub treningu oporowego na krążące ilości OPG, ale mniej wiadomo na temat wpływu długotrwałych ćwiczeń fizycznych.

Endokan (cząsteczka specyficzna dla komórek śródbłonka 1; ESM-1) jest rekombinowanym proteoglikanem, który może stanowić nowy marker korelujący z ryzykiem sercowo-naczyniowym i zastępczą dysfunkcją śródbłonka odgrywającą rolę w zaburzeniach patologicznych zależnych od śródbłonka.

Inne zmienne będą:

• Progeryna: Progeryna była pierwotnie badana w trakcie badań nad zespołem Hutchinsona-Gilforda, efektem genetycznym, który dotyka dzieci i prowadzi do miażdżycy tętnic. Progeryna koreluje z patologią naczyniową „normalnego” starzenia się i występuje również w „normalnej” populacji.
• Białko szpikowe 8 i 14 (MRP-8/14): MRP-8/14 jest stabilnym heterodimerem, utworzonym przez białka wiążące Ca++. Wykazano, że MRP-8/14 reguluje stany zapalne naczyń, bierze udział w powikłaniach naczyniowych cukrzycy oraz występuje w CAD. Ponadto MRP-14 był związany z wynikami badań histopatologicznych i stanem zapalnym w blaszkach miażdżycowych.
• Białko podobne do angiopoetyny 2 (angptl2): Angptl2 zależy od rodziny białek podobnych do angiopoetyny i bierze udział w angiogenezie. Wykazano, że Angptl2 jest 6 razy wyższy u myszy z CAD w porównaniu z grupą kontrolną. Co więcej, zwiększa się wraz z wiekiem, ale wzrost ten był bardziej wyraźny u myszy z wysokim poziomem cholesterolu. Angptl2 bierze zatem udział w genezie i patogenezie miażdżycy.
• Katepsyna S i K: Katepsyny są syntetyzowane jako nieaktywne proenzymy i aktywowane w procesach proteolitycznych. Zmiany miażdżycowe zawierają znacznie większe ilości katepsyny S i K niż prawidłowe tętnice. Ponadto wydają się odgrywać rolę w powstawaniu tętniaków.
• Cystatyna C: Cystatyna C jest inhibitorem proteazy cysteinowej uczestniczącym w katabolizmie białek i sugeruje się, że może przewidywać CVD. Wykazano, że wysokie poziomy cystatyny c w surowicy korelują z miażdżycą tętnic we wczesnym stadium. Cystatyna C jest niezależnym predyktorem ryzyka zdarzeń sercowo-naczyniowych.
• Łożyskowy czynnik wzrostu (PlGF): PlGF, białko węzła cysteiny, które jest dość homologiczne do VEGF, było zaangażowane w patofizjologię angiogenezy. Wykazano, że ekspresja PlGF w zmianach miażdżycowych jest związana ze stanem zapalnym i gęstością mikrokrążenia, co sugeruje, że PlGF odgrywa rolę w destabilizacji płytki miażdżycowej i klinicznej manifestacji CAD (32). Terapia przeciwciałami monoklonalnymi anty-PlGF u myszy prowadzi do zmniejszenia rozwoju miażdżycy.

Wszystkie wymienione markery cieszą się szczególnym zainteresowaniem w badaniach nad miażdżycą tętnic, jednak wpływ długotrwałych ćwiczeń na nie nie został jeszcze zbadany.