Снижение риска сердечной недостаточности в пожилом возрасте с помощью физической активности

Модификация образа жизни с помощью физической активности (ФА), по-видимому, дозозависимо защищает от некоторых возрастных сердечно-сосудистых (СС) исходов, включая сердечную недостаточность (СН). Хотя многие исследования физических упражнений продемонстрировали улучшение качества жизни и кардиореспираторной работоспособности, результаты не согласуются с потенциалом физических упражнений для сохранения или даже улучшения сердечной функции у взрослых с СН. Остается неполным понимание молекулярных путей, с помощью которых ПА снижает риск СН. Более того, исследования физических упражнений часто исключают пожилых людей, которые непропорционально страдают от СН, хотя наши предварительные данные показывают, что защитные эффекты ФА распространяются и на пожилой возраст. У пожилых людей особенно повышен риск сердечной недостаточности с сохраненной фракцией выброса (СНсФВ), которая характеризуется нарушением диастолической функции левого желудочка (ЛЖ) и нарушением систолической деформации, несмотря на сохраненную фракцию выброса ЛЖ (ФВЛЖ). В отличие от СН со сниженной фракцией выброса (СНнФВ), эффективная фармакологическая терапия или вмешательства для улучшения сердечной функции у лиц с сохраненной ФВ ЛЖ ограничены. Таким образом, существует острая необходимость определить сердечно-сосудистые механизмы, с помощью которых ПА влияет на риск СН у пожилых людей, что может позволить определить новые терапевтические цели для предотвращения СН и, в частности, СНсФВ.

Поскольку белки организуют и выполняют клеточные функции как в здоровом состоянии, так и при заболеваниях, одним из методов характеристики изменений сердечно-сосудистой функции является исследование клеточной сигнализации путем изучения циркулирующего протеома. Протеомные подходы ранее использовались для выявления путей, связанных с инфарктом миокарда, а также для исследования молекулярных путей, характеризующих заболевания PA и сердечно-сосудистые заболевания. Недавнее исследование продемонстрировало усиление регуляции белков, связанных с воспалением, у пациентов с HFpEF (n = 228) по сравнению с контрольной группой, а также их связь с худшими показателями сердечной функции. С аэробными упражнениями также связаны специфические протеомные закономерности: два протеомных модуля специально сохраняются с возрастом у тех, кто регулярно занимается спортом. Данные шведских когорт также показали связь физической активности в свободное время с 28 сердечно-специфическими белками, участвующими в атеросклеротических процессах. Серийные мультиомные измерения (включая протеомику) использовались для демонстрации заметных внутрииндивидуальных изменений в циркулирующих белках при острых физических нагрузках. Совсем недавно высокопроизводительное протеомное профилирование было успешно использовано у молодых людей для определения исходных уровней белка, связанных с изменением кардиореспираторной подготовленности после физических упражнений. Однако на сегодняшний день существуют ограниченные данные об изменениях протеома, связанных с вмешательством, у пожилых людей с риском развития СН и степени, в которой эти изменения коррелируют с изменениями кардиореспираторной подготовленности.

Тренировки под наблюдением с кардиореабилитацией (CR) хорошо зарекомендовали себя как эффективный метод улучшения максимального потребления кислорода (VO2 max), показателя кардиореспираторной подготовленности. Улучшение максимального VO2 также было продемонстрировано при физических упражнениях у пожилых людей старше 65 лет, ведущих малоподвижный образ жизни.

Целью данного предложения является идентификация белковых сигнатур, характеризующих известные преимущества структурированной программы CR на VO2 max. Наша рабочая гипотеза заключается в том, что протеомные подходы позволят выявить новые биомаркеры, которые однозначно характеризуют молекулярные пути, связанные с тренировками, а изменения в белках, связанные с CR, будут коррелировать с изменениями VO2 max. Успешное достижение этой цели позволит выявить возможные новые белковые сигнатуры, лежащие в основе защитных биологических путей, опосредованных структурированной программой CR, которые могут быть использованы в качестве предварительных данных для будущих заявок на гранты.

Цель: Определить молекулярные пути, лежащие в основе положительного влияния структурированного вмешательства ФА на функциональные возможности с использованием протеомики плазмы у пожилых людей, ведущих малоподвижный образ жизни, с высоким риском СН. (когорта на основе BWH). Гипотезы: (1) Рандомизация для участия в программе сердечной реабилитации (CR) приведет к улучшению циркулирующих уровней 4 белков плазмы, что связано с изменением VO2max, показателем кардиореспираторной подготовленности, а также с генетическими данными, подтверждающими причинное влияние на СН и структура сердца (ATF6, STC1, JAG1, PTK7). Исследователи рандомизируют 42 взрослых, ведущих малоподвижный образ жизни, с высоким риском СН (стадия B СН) для участия в программе CR и проведут протеомный анализ, сердечно-легочные нагрузочные тесты и эхокардиографию в начале исследования и через 12 недель.