Studera rollerna för tungmetaller och essentiell metalldyshomeostas hos patienter med pulmonell arteriell hypertoni

Exponering för tungmetaller som arsenik, bly, kadmium har kopplats till ökad förekomst av hjärt-kärlsjukdom (CVD). Men nuvarande studier lider av flera nackdelar, de flesta studier var tvärsnittsdesignade, fokuserade på enskilda metaller utan hänsyn till de gemensamma effekterna av flera metaller, och undersökte inte de möjliga effekterna av essentiella metaller i CVD. Speciellt är sambandet mellan tungmetaller/essentiell metalldyshomeostas och högerkammardysfunktion/pulmonell hypertoni (PAH) mindre undersökt. Utredare antar att ökade toxiska tungmetaller och/eller essentiell metalldyshomeostas påverkar hypoxirespons, endotelial dysfunktion, perivaskulär inflammation och vaskulär ombyggnad av lungkärlen, och är viktiga patogena initiatorer/stimulatorer under progressionen av PAH och tillhörande RV-ombyggnad/dysfunktion.

Utredarna planerar att rekrytera 50 PAH-patienter från UofL PAH-klinik, med olika svårighetsgrad (25 patienter med medelrisk och 20 högriskpatienter) och 10 ålders- och könsmatchade kontroller. PAH-patienter utvärderas minst var sjätte månad av PAH-kliniken och blod-/urinprov kommer att tas vid varje kontorsbesök. Blod-, plasma- och urinprov kommer att användas för att mäta 31 metallnivåer inklusive tungmetaller (kadmium, arsenik, kobolt, bly etc.) och essentiella metaller (kalcium, koppar, järn, zink, kalium etc.) med ICP-MS via tjänsten ITEMFC. Interaktioner mellan de 31 metallerna hos PAH-patienter, metallkoncentrationsskillnader mellan PAH med mellanrisk, högrisk-PAH och kontrollgrupper, korrelationen mellan metallkoncentrationer och etiologi, svårighetsgrad, varaktighet, behandling och progression av PAH/RV-dysfunktion under 12 månader kommer att analyseras av CIEHS Biostatistics and Informatics Facility Core.

Tungmetaller har potential att generera reaktiva syrearter (ROS) och oxidativ stress närhelst frisättningen av ROS överstiger endogen antioxidantkapacitet. Därför antar utredare att dyshomeostas av tungmetaller/essentiella metaller kan inducera oxidativ stressrespons, aktivera två viktiga lungkärlregulatorer (endotelin 1 och hypoxiinducerbar faktor (HIF) vägar), och i sin tur bidrar till PAH-patogenesen och RV-dysfunktion. Oxidativ stress, endotelin 1 och HIF vägmarkörer i blodet kommer att mätas med ELISA-kit i både PAH- och kontrollgrupper. Utredarna kommer att utföra omfattande korrelationsanalyser mellan metallnivåer, oxidativ stressmarkörer, markörer för endotelin 1 och HIF-vägar och kvantitativa kliniska biomarkörer som hemodynamiska, laboratorie- och funktionella data hos PAH-patienter. Vidare kommer utredarna att utföra korrelationsanalys mellan blodnivåer av oxidativ stress, markörer för endotelin 1 och HIF-väg och patienternas intag av antioxidantgrönsaker i kosten.