Изучение роли тяжелых металлов и дисгомеостаза эссенциальных металлов у пациентов с легочной артериальной гипертензией

Воздействие тяжелых металлов, таких как мышьяк, свинец, кадмий, связано с увеличением частоты сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Тем не менее, текущие исследования имеют множество недостатков, большинство исследований были перекрестными по дизайну, были сосредоточены на отдельных металлах без учета совместного действия нескольких металлов и не изучали возможное влияние основных металлов на сердечно-сосудистые заболевания. В частности, менее изучена взаимосвязь между тяжелыми металлами/дисгомеостазом основных металлов и дисфункцией правого желудочка (ПЖ)/легочной гипертензией (ЛАГ). Исследователи предполагают, что повышенный уровень токсичных тяжелых металлов и/или дисгомеостаз основных металлов влияет на реакцию гипоксии, дисфункцию эндотелия, периваскулярное воспаление и ремоделирование сосудов легочной артерии, а также являются важными патогенными инициаторами/стимуляторами во время прогрессирования ЛАГ и связанного с ним ремоделирования/дисфункции ПЖ.

Исследователи планируют набрать 50 пациентов с ЛАГ из клиники ЛАГ UofL с различной степенью тяжести (25 пациентов со средним риском и 20 пациентов с высоким риском) и 10 человек из контрольной группы того же возраста и пола. Пациенты с ЛАГ обследуются клиникой ЛАГ не реже одного раза в 6 месяцев, и образцы крови/мочи будут браться при каждом визите в клинику. Образцы крови, плазмы и мочи будут использоваться для измерения уровней 31 металла, включая тяжелые металлы (кадмий, мышьяк, кобальт, свинец и т. д.) и основные металлы (кальций, медь, железо, цинк, калий и т. д.) с помощью ICP-MS. через сервис ITEMFC. Взаимодействия между 31 металлом у пациентов с ЛАГ, различия в концентрации металлов между ЛАГ промежуточного риска, ЛАГ высокого риска и контрольными группами, корреляция между концентрациями металлов и этиологией, тяжестью, продолжительностью, лечением и прогрессированием дисфункции ЛАГ/ПЖ в течение 12 месяцев будут быть проанализированы CIEHS Biostatistics and Informatics Facility Core.

Тяжелые металлы могут генерировать активные формы кислорода (АФК) и окислительный стресс всякий раз, когда высвобождение АФК превышает эндогенную антиоксидантную способность. Таким образом, исследователи предполагают, что дисгомеостаз тяжелых металлов/эссенциальных металлов может индуцировать реакции на окислительный стресс, активировать два ключевых регулятора легочной сосудистой системы (пути эндотелина 1 и фактора, индуцируемого гипоксией (HIF)), и, в свою очередь, способствует патогенезу ЛАГ и дисфункции правого желудочка. Окислительный стресс, маркеры пути эндотелина 1 и HIF в крови будут измеряться с помощью наборов ELISA как в группе ЛАГ, так и в контрольной группе. Исследователи проведут комплексный корреляционный анализ между уровнями металлов, маркерами окислительного стресса, эндотелином 1 и маркерами пути HIF, а также количественными клиническими биомаркерами, такими как гемодинамические, лабораторные и функциональные данные у пациентов с ЛАГ. Кроме того, исследователи проведут корреляционный анализ между уровнями окислительного стресса в крови, маркерами пути эндотелина 1 и HIF и потреблением пациентами овощей с антиоксидантами.