GENESIS: Genotype Guided - Peptydy natriuretyczne - Badanie zdrowia kardiometabolicznego

Otyłość wiąże się z częstszym występowaniem chorób kardiometabolicznych i wiąże się ze zwiększonym ryzykiem zdarzeń sercowo-naczyniowych (takich jak niewydolność serca [HF], udar mózgu, zawał mięśnia sercowego [MI] lub zawał serca) i śmierci. Serce odgrywa rolę wewnątrzwydzielniczą, wydzielając hormony zwane peptydami natriuretycznymi (NP). NP bezpośrednio reguluje ciśnienie krwi (BP), powodując rozszerzenie naczyń krwionośnych i usuwając sód i wodę z organizmu. Badacze wykazali, że niski poziom NP może inicjować rozwój chorób sercowo-naczyniowych. Badacze wykazali również, że osoby otyłe mają o 30-40% niższy poziom krążącego przedsionkowego NP (ANP) w porównaniu z osobami szczupłymi.

Podobnie osoby rasy czarnej mają stosunkowo o 20-30% niższe poziomy krążącego ANP w porównaniu z ich białymi odpowiednikami. Wcześniejsze dane eksperymentalne sugerują, że ANP ma szeroki zakres korzystnych efektów metabolicznych i reguluje homeostazę energii, utlenianie kwasów tłuszczowych, metabolizm lipidów, nietolerancję glukozy, wrażliwość na insulinę i otyłość. Wcześniejsze badania naukowców wykazały, że stan niedoboru ANP u osób otyłych i rasy czarnej przyczynia się do mniejszego wydatku energetycznego, złego profilu metabolicznego i sprzyja wystąpieniu cukrzycy. Pewne czynniki genetyczne przyczyniają się do większej predyspozycji do chorób kardiometabolicznych u osób ze względnym niedoborem ANP. PI i inni zidentyfikowali powszechny wariant genetyczny rs5068, który jest związany z wyższymi poziomami ANP w osoczu.

Brak wariantu rs5068 ma porównywalny wpływ na poziomy ANP, jak u osób otyłych i czarnych, i odgrywa przyczynową rolę w regulacji zdrowia kardiometabolicznego. Wariant rs5068 występuje tylko u 10-12% populacji, przez co prawie 90% dorosłych jest narażonych na potencjalny niekorzystny wpływ kardiometaboliczny względnego niedoboru ANP. Wskazuje to, że niski genotyp ANP jest związany ze złym metabolicznym profilem zdrowotnym.

Nasze wcześniejsze badanie, przeprowadzone na zdrowych, szczupłych i otyłych młodych osobach dorosłych z normotensją, wykazało, że posiłek o wysokiej zawartości glukozy powoduje obniżenie poziomu ANP o 20-30%, co wskazuje, że ANP jest hormonem reagującym na glukozę. Wstępne dane z naszego trwającego badania klinicznego wykazały wzrost poziomu ANP wraz z reakcją na ćwiczenie. Wpływ genetycznie uwarunkowanych niskich poziomów ANP na różnice w indukowanym wysiłkiem fizycznym wzroście ANP (korzystny) i wywołanym obciążeniem glukozą tłumieniu ANP (szkodliwy) nie jest znany u ludzi.

Micro-RNA-425 (miR-425) jest negatywnym regulatorem ANP i działa w sposób specyficzny dla genotypu. W naszym poprzednim badaniu badacze wykazali, że poziomy miR-425 spadły o 71% po tygodniu stosowania diety o wysokiej zawartości soli w porównaniu z dietą o niskiej zawartości soli u osób z niskim genotypem ANP i nie zaobserwowano żadnych zmian w wysokim genotypie ANP osoby. Eksperymenty in vitro na zwierzętach wykazały wzrost poziomu miR-425 w sercu o 22-30%. Negatywny regulator ANP również niezależnie reguluje ujemnie kontrolę wydatku energetycznego. Reaktywność mir-425 na prowokację glukozą i prowokację wysiłkową (zaburzenia metaboliczne) nie była wcześniej oceniana u ludzi.

Osoby z genetycznie zmniejszonymi ilościami ANP będą przedmiotem naszych obecnych badań fizjologicznych kierowanych genotypem. Po prowokacjach związanych z glukozą i ćwiczeniami badacze dodatkowo zbadają zakres, w jakim zachodzi kontrola supresji ANP za pośrednictwem miR-425. Badanie to pomoże zrozumieć, w jaki sposób ANP reguluje zdrowie kardiometaboliczne u osób z genetycznie niższym poziomem ANP.