Badanie roli metali ciężkich i istotnych dyshomeostazy metali u pacjentów z tętniczym nadciśnieniem płucnym

Ekspozycja na metale ciężkie, takie jak arsen, ołów, kadm, została powiązana ze zwiększoną częstością występowania chorób sercowo-naczyniowych (CVD). Jednak obecne badania mają wiele wad, większość badań miała charakter przekrojowy, koncentrowała się na poszczególnych metalach bez uwzględnienia łącznego wpływu wielu metali i nie badała możliwego wpływu podstawowych metali na CVD. W szczególności związek między metalami ciężkimi/dyshomeostazą metali niezbędnych a dysfunkcją prawej komory (RV)/nadciśnieniem płucnym (PAH) jest mniej zbadany. Badacze wysuwają hipotezę, że zwiększone stężenie toksycznych metali ciężkich i/lub dyshomeostaza metali podstawowych wpływają na odpowiedź na niedotlenienie, dysfunkcję śródbłonka, zapalenie okołonaczyniowe i przebudowę naczyń płucnych oraz są ważnymi inicjatorami/stymulatorami patogennymi podczas progresji PAH i związanej z tym remodelingu/dysfunkcji RV.

Badacze planują rekrutację 50 pacjentów z PAH UofL PAH Clinic o różnym stopniu nasilenia (25 pacjentów średniego ryzyka i 20 pacjentów wysokiego ryzyka) oraz 10 osób z grupy kontrolnej dobranej pod względem wieku i płci. Pacjenci z PAH są oceniani co najmniej raz na 6 miesięcy przez Klinikę PAH, a próbki krwi/moczu będą pobierane podczas każdej wizyty w gabinecie. Próbki krwi, osocza i moczu zostaną użyte do pomiaru 31 poziomów metali, w tym metali ciężkich (kadmu, arsenu, kobaltu, ołowiu itp.) i metali podstawowych (wapń, miedź, żelazo, cynk, potas itp.) za pomocą ICP-MS za pośrednictwem usługi ITEMFC. Interakcje między 31 metalami u pacjentów z PAH, różnice w stężeniu metali pomiędzy grupami średniego ryzyka PAH, wysokiego ryzyka PAH i grupą kontrolną, korelacja między stężeniami metali a etiologią, ciężkością, czasem trwania, leczeniem i postępem dysfunkcji PAH/RV w ciągu 12 miesięcy być analizowane przez CIEHS Biostatistics and Informatics Facility Core.

Metale ciężkie mają potencjał generowania reaktywnych form tlenu (ROS) i stresu oksydacyjnego, gdy uwalnianie ROS przekracza endogenne zdolności antyoksydacyjne. W związku z tym badacze wysuwają hipotezę, że dyshomeostaza metali ciężkich/niezbędnych może indukować reakcje stresu oksydacyjnego, aktywować dwa kluczowe regulatory naczyń płucnych (ścieżki endoteliny 1 i czynnika indukowanego niedotlenieniem (HIF)), a z kolei przyczynia się do patogenezy PAH i dysfunkcji RV. Stres oksydacyjny, markery szlaku endoteliny 1 i HIF we krwi będą mierzone za pomocą zestawów ELISA zarówno w grupie PAH, jak iw grupie kontrolnej. Badacze przeprowadzą wszechstronną analizę korelacji między poziomami metali, markerami stresu oksydacyjnego, markerami szlaku endoteliny 1 i HIF oraz ilościowymi klinicznymi biomarkerami, takimi jak dane hemodynamiczne, laboratoryjne i czynnościowe u pacjentów z PAH. Ponadto badacze przeprowadzą analizę korelacji między poziomem stresu oksydacyjnego we krwi, markerami szlaku endoteliny 1 i HIF a spożyciem przez pacjentów warzyw zawierających przeciwutleniacze.