Сосудистое старение и уязвимость атеросклеротических бляшек (VICTORIA)

Введение. Процесс хронологического старения в значительной степени способствует структурным и функциональным изменениям в сосудистой сети, становясь основным фактором риска атеросклеротических заболеваний и острых тромботических событий [1,2]. Кроме того, на возрастное ухудшение состояния сосудов могут влиять образ жизни, факторы окружающей среды и внешние раздражители, что приводит к постепенному снижению целостности и функциональности сосудов [3,4].

Чтобы определить потенциальные цели для терапевтического вмешательства, направленного на задержку или обращение вспять пагубных последствий старения сосудов, крайне важно лучше понять клеточные и молекулярные механизмы сосудистого старения, а также лучше определить, как факторы окружающей среды могут ускорить этот процесс [3]. -5].

За последние десятилетия повреждение ДНК – как теломерное, так и нетеломерное, наряду с митохондриальными нарушениями – стало ключевым фактором старения сосудов и развития атеросклероза [4-11]. Множество доказательств подтверждают наличие окислительных повреждений ДНК, истощения теломер и повреждения митохондриальной ДНК как в экспериментальных моделях, так и в образцах бляшек человека [12-17], а также в периферических клетках людей с атеросклерозом [9,18-21]. ].

Более того, становится все более очевидным, что нестабильность генома может напрямую влиять на функцию сосудистых клеток, запуская сигнальные пути, которые приводят к множеству патофизиологических изменений. Эти изменения включают воспаление, апоптоз, аутофагию и, в конечном итоге, клеточное старение, которое характеризуется секрецией «секреторного фенотипа, связанного со старением» (SASP). [4-11]. Надежная механистическая связь между повреждением ДНК и клеточным старением подчеркивает, что повреждение ДНК является главным кандидатом на роль основной причины старения [22]. Нацеливание на повреждение ДНК и его механические корреляты могут обеспечить логическую основу для разработки унифицированных вмешательств, направленных на смягчение возрастных дисфункций и заболеваний [22].

Тем не менее, точные механизмы, связывающие повреждение ДНК с SASP в сосудистых клетках, а также его роль в патогенезе атеросклероза и уязвимых атером, остаются неясными.

Недавние данные подчеркивают взаимные помехи между дисфункцией теломер и митохондриальным дисметаболизмом в процессе клеточного старения [23-26], подчеркивая необходимость дальнейшего выяснения этой сложной и запутанной связи, которая может открыть новые потенциальные терапевтические стратегии для возрастных заболеваний [27]. .

Необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять основные механизмы, с помощью которых митохондриальная дисфункция влияет на длину теломер и наоборот, а также то, как их взаимодействие способствует процессу сосудистого старения [26].

Мы предполагаем, что сложные молекулярные механизмы, связывающие дисфункцию теломер, повреждение мтДНК и нарушение регуляции некодирующих РНК, участвуют в процессе старения сосудов, способствуя развитию и прогрессированию атеросклероза. Следовательно, периферические маркеры старения, генетические повреждения и некодирующая РНК могут быть полезны для характеристики развития уязвимых бляшек в сосудах-виновниках и улучшения прогноза пациентов.

Цели. Конкретными целями настоящего предложения являются: 1) исследовать связь между периферическими маркерами клеточного старения (длиной теломер (LTL) и содержанием митохондриальной ДНК (mtDNAcn)) и дерегуляцией некодирующих РНК (lncRNA TERRA, MitomiR) у различные спектры стенокардии (стабильная стенокардия, нестабильная стенокардия, ИМбпST и ИМпST) и 2) оценить их связь с основными неблагоприятными сердечно-сосудистыми событиями (MACE) в течение 12 месяцев после включения.

Из исследования будут исключены пациенты с сердечным шоком, застойной сердечной недостаточностью, терминальной стадией почечной недостаточности и аорто-коронарным шунтированием. Точная оценка морфологии бляшек будет получена у пациентов, которые пройдут обследование с помощью оптической когерентной томографии (ОКТ) или внутрисосудистого ультразвукового исследования (ВСУЗИ) виновной артерии.

Дизайн исследования: проспективное одноцентровое нерандомизированное обсервационное исследование. Сбор проб и данных. Образец периферической крови (приблизительно 10 мл) будет взят у каждого пациента перед проведением диагностических или терапевтических процедур ангиографии и использован для выделения ДНК и/или РНК. Будет создан биобанк других биологических образцов (цельная кровь, плазма, сыворотка, сгусток, РВМС). Примерно через 12 месяцев после включения в исследование будет проведено клиническое наблюдение за всеми пациентами, включенными в исследование, путем обычного медицинского визита или телефонного интервью для оценки неблагоприятных сердечно-сосудистых событий (MACE - смерть, инфаркт миокарда или необходимость последующих реваскуляризаций).

Определение биомаркеров - LTL и mtDNAcn измеряются после выделения ДНК из лейкоцитов крови, а lnc-РНК TERRA и mitomiR - после выделения РНК из лейкоцитов крови и анализируются с использованием методов ПЦР в реальном времени.

Размер выборки. Чтобы обнаружить средний размер эффекта (f = 0,25) в разнице среднего значения LTL между группами, по нашим оценкам, необходим размер выборки, составляющий не менее 232 пациентов, с уровнем альфа 0,05 и степенью 90% и выше. Учитывая процент отсева в 10%, общее количество пациентов, которые будут включены в исследование, должно составлять не менее 260.

Статистический анализ. Нормальное распределение данных будет проверено с использованием критерия Колмогорова-Смирнова.

Непрерывные переменные будут представлены как среднее значение, стандартное отклонение, медиана, первый и третий квартиль. Категориальные переменные будут выражаться в числах и процентах.

Сравнения между двумя группами будут проводиться с использованием t-критерия Стьюдента для независимых выборок для непрерывных переменных и критерия хи-квадрат или точного критерия Фишера для категориальных переменных. Сравнения между более чем двумя группами будут проверяться с помощью однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) с последующими апостериорными тестами Бонферрони для сравнений двух групп. Если предположение о нормальности распределения данных не выполняется, будут использоваться эквивалентные непараметрические тесты. Коэффициент Пирсона или Спирмена будет рассчитан для одномерного исследования корреляции между переменными. Кривые бессобытийной выживаемости будут построены с использованием модели Каплана-Мейера и проверены с помощью лог-рангового теста между различными группами. Одномерная и многомерная модель пропорциональных рисков Кокса будет использоваться для определения прогностической ценности каждой переменной в отношении события MACE; данные будут выражены через ЧСС и их 95% доверительный интервал.

Рекомендации

1. Хамчик М.Р. и др. Биологическое и хронологическое старение. Дж Ам Колл Кардиол. 2020 г., 3 марта;75:919-30.
2. Либерале Л и др. Роль старения сосудов в развитии и уязвимости атеросклеротических бляшек. Карр Фарм Дес. 2019;2:3098-111.
3. Лю Ю и др. Воздействие загрязнителей окружающей среды: потенциальный фактор старения и возрастных заболеваний. Энвайрон Токсикол Фармакол. 2021;83:10357.
4. Клими Р.Э. и др. Сосудистое старение в молодости: призыв к действию. Сердце-легочный цирк. 2021;30:1613-26.
5. Унгвари З. и др. Механизмы сосудистого старения, взгляд на генетику: фокус-семинар JACC. Дж Ам Колл Кардиол. 2020 март 3;75(8):931-941
6. Андреасси МГ. Коронарный атеросклероз и соматические мутации. Мутат Рес. 2003;54367-8.
7. Махмуди М. и др. Повреждение и репарация ДНК при атеросклерозе. Кардиоваск Рез. 2006;71:259-68.
8. Мадаманчи NRwt al. Митохондриальная дисфункция при атеросклерозе. Цир Рез. 2007;100:460-73.
9. Андреасси МГ. Повреждение ДНК, старение сосудов и атеросклероз. Джей Мол Мед (Берл). 2008;86:1033-43.
10. Урыга А и др. Повреждение и репарация ДНК при сосудистых заболеваниях. Анну преподобный физиол. 2016;78:45-66
11. Баутиста-Ниньо ПК и др. Повреждение ДНК: основной фактор, определяющий старение сосудов. Int J Mol Sci. 2016;17:748.
12. Баллинджер С.В. и др. Вызванное перекисью водорода и пероксинитритом повреждение митохондриальной ДНК и дисфункция сосудистых эндотелиальных и гладкомышечных клеток. Circ Res 2000;86:960-6.
13. Минамино Т. и др. Старение эндотелиальных клеток при атеросклерозе человека: роль теломер в эндотелиальной дисфункции. Тираж. 2002;105:1541-4.
14. Мэтьюз С., Горенн И., Скотт С., Фигг Н., Киркпатрик П., Ричи А., Годдард М., Беннетт М. Клетки гладких мышц сосудов подвергаются старению на основе теломер при атеросклерозе человека: эффекты теломеразы и окислительного стресса. Цир Рез. 2006 г.; 99:156-64
15. Дурик М. и др. Репарация ДНК путем вырезания нуклеотидов связана с возрастной сосудистой дисфункцией. Тираж. 2012 г.; 126:468-78

16. Ю Э и др. Повреждение митохондриальной ДНК может способствовать атеросклерозу независимо от активных форм кислорода за счет воздействия на гладкомышечные клетки и моноциты и коррелирует с образованием бляшек повышенного риска у людей. Тираж. 2013; 128:

    702-12.

17. Атаи Атаабади и др. Особенности сосудистого старения, вызванные избирательным повреждением ДНК гладкомышечных клеток. Оксид Мед Селл Лонгев. 2021;2021:2308317.
18. Веколи С. и др. Прогностическое значение делеции митохондриальной ДНК4977 и числа копий митохондриальной ДНК у пациентов со стабильной ишемической болезнью сердца. Атеросклероз. 2018;276:91-97.
19. Веколи С. и др. Независимые и комбинированные эффекты укорочения теломер и делеции мтДНК 4977 на отдаленные исходы пациентов с ишемической болезнью сердца. Int J Mol Sci. 2019;20:5508.
20. Дэн К. и др. Репарационная активность дезоксирибонуклеиновой кислоты связана с заживлением разрыва коронарной бляшки по данным оптической когерентной томографии. J Cardiovasc Transl Res. 2019;12:608-10.
21. Андреасси М.Г. и др. Микроядерный анализ для прогнозирования ишемической болезни сердца: систематический обзор и метаанализ. Mutat Res Rev Mutat Res. 2021;787:108348.
22. Шумахер Б и др. Центральная роль повреждения ДНК в процессе старения. Природа. 2021;592:695-703.
23. Шахин Э и др. Ось старения: теломеры, р53 и митохондрии. Nat Rev Mol Cell Biol. 2012;13:397-404.
24. Сахи Э и др. Дисфункция теломер вызывает метаболический и митохондриальный компромисс. Nature 2011;470: 359-65.
25. Фанг Э.Ф. и др. Повреждение ядерной ДНК, передающее сигнал митохондриям при старении Nat Rev Mol Cell Biol. 2016;17:308-21.
26. Веколи С. и др. Молекулярные биомаркеры сосудистого старения и атеросклероза: длина теломер и общая делеция митохондриальной ДНК4977. Мутат Рес. 2020;784:108309.
27. Гао X и др. Теломеры и митохондриальный метаболизм: последствия клеточного старения и возрастных заболеваний. Stem Cell Rev. 2022;18:2315-27.