Ефект на инхибиране на аргиназата върху увреждане на исхемия и реперфузия при пациенти с коронарна артерия
Оскар Кьоваемес
Катедра по медицина, Karolinska Institutet, Стокхолм, Швеция,
Алексей Шемякин
Катедра по медицина, Karolinska Institutet, Стокхолм, Швеция,
Джон Пернов
Катедра по медицина, Karolinska Institutet, Стокхолм, Швеция,
Замислени и проектирани експерименти: OK AS JP. Изпълнени експерименти: OK AS. Анализирани данни: OK AS JP. Допринесени реагенти/материали/инструменти за анализ: OK AS JP. Написа хартията: OK AS JP.
Резюме
Заден план
Аргиназата се конкурира с азотен оксид синтаза за техния общ субстрат L-аргинин. Регулирането на аргиназата при коронарна артериална болест (ИБС) и захарен диабет може да намали бионаличността на азотен оксид, допринасяйки за ендотелна дисфункция и увреждане на исхемията и реперфузията. Инхибирането на аргиназата намалява размера на инфаркта при животински модели. Следователно целта на настоящото проучване е да се изследва дали инхибирането на аргиназата предпазва от ендотелна дисфункция, индуцирана от исхемия-реперфузия при пациенти с ИБС със или без диабет тип 2 (регистрационен номер на клиничното изпитване:> NCT02009527).
Методи
Пациенти от мъжки пол с CAD (n = 12) или CAD + диабет тип 2 (n = 12), бяха включени в това кръстосано проучване със сляпа оценка. Зависимата от ендотел вазодилатация се оценява чрез медиирана от потока дилатация (ФМД) на радиалната артерия преди и след 20 минути исхемия-реперфузия по време на интраартериална инфузия на инхибитора на аргиназата (N ω-хидрокси-нор-L-аргинин, 0,1 mg/мин) или физиологичен разтвор.
Резултати
маса 1
| CAD | CAD + DM | |
| Възраст (години) | 65 ± 8 | 65 ± 7 |
| Кръвно налягане (mmHg) | ||
| Систоличен | 131 ± 15 | 141 ± 12 |
| Диастолна | 80 ± 9 | 83 ± 10 |
| КАРТА | 97 ± 10 | 102 ± 9 |
| ИТМ (тегло/височина 2) | 28 ± 4 | 27 ± 3 |
| Съотношение талия-ханш | 0,99 ± 0,06 | 0,98 ± 0,06 |
| HbA1c (%) | 39 ± 3 | 52 ± 8 * |
| Глюкоза (mmol/l) | 5,6 ± 0,8 | 8,0 ± 2,2 † |
| Триглицериди (mmol/l) | 1,3 ± 0,8 | 1,9 ± 1,0 |
| Общ холестерол (mmol/l) | 4,3 ± 0,8 | 4,2 ± 1,1 |
| HDL холестерол (mmol/l) | 1,3 ± 0,3 | 1,1 ± 0,3 |
| LDL холестерол (mmol/l) | 2,4 ± 0,5 | 2,2 ± 0,8 |
| Лекарства (№) | ||
| АСЕ-инхибитори или ARB | 8 | 10 |
| Бета-блокери | 11. | 8 |
| Инхибитори на тромбоцитите | 12 | 12 |
| Лекарства за понижаване на липидите | 11. | 10 |
| Диуретици | 2 | 3 |
| Нитрати | 1 | 4 |
| Перорални лекарства за понижаване на глюкозата | 0 | 8 |
| Инсулин | 0 | 4 |
| Блокери на калциевите канали | 0 | 3 |
Ящур, дилатация, медиирана от потока; NaCl, натриев хлорид; Нор-NOHA, N-хидрокси-нор-аргинин; NTG, нитроглицерин.
Вземане на кръвни проби
Проби от венозна кръв на гладно са събрани при първия случай на гладуване за анализ на липопротеини с ниска плътност, липопротеини с висока плътност и общ холестерол, триглицериди, глюкоза и гликиран хемоглобин (HbA1c).
Изчисляване и статистика
Въз основа на различния изход след остър миокарден инфаркт в зависимост от наличието и отсъствието на диабет [22], [23] и различния отговор на инхибирането на аргиназата на изходната ендотелна функция при пациенти с и без диабет тип 2, тези две групи бяха анализирани поотделно [ 15]. Данните са представени като средства и SD. Въз основа на абсолютно подобрение на ящура с 3% и SD от 1,85% [24], броят на субектите, необходими за достигане на 80% мощност с двустранен тест с ниво на значимост от 5%, е изчислен на 12. The Проучването е предназначено да анализира промяната в ящура поотделно в групата с CAD и CAD + DM. В допълнение към това бяха анализирани обединени данни от двете групи. Базовите характеристики и независимата от ендотел вазодилатация бяха анализирани с сдвоен t-тест. За анализ на ящура е използван двупосочен ANOVA с многократно сравнение и корекция за множество анализи с тест Sidak. Диаметърът на радиалната артерия във всяка група пациенти беше анализиран с еднопосочен ANOVA.
Резултати
Базални характеристики
Базовите клинични характеристики са представени в таблица 1. Групите бяха съпоставени по възраст. Кръвното налягане не се различава значително между групите, въпреки че пациентите, принадлежащи към групата на CAD + DM, обикновено имат по-високо систолично кръвно налягане. Пациентите в групата с CAD + DM са имали значително по-високи нива на гладно глюкоза и HbA1c. Експерименталният протокол се понася добре от всички субекти. Субектите са почувствали изтръпване в предмишницата по време на исхемия, но нито един пациент не е изпитвал болка. Не се забелязват неблагоприятни ефекти от инфузиите.
Ендотел-зависима и независима от ендотел вазодилатация
Дилатация, медиирана от потока (FMD) на радиалната артерия в началото и след исхемия-реперфузия (IR) при пациенти с коронарна артериална болест (CAD) и CAD плюс захарен диабет тип 2 (CAD + DM) след приложение на физиологичен разтвор или инхибитор на аргиназата N ω -хидрокси-нор-аргинин (нор-NOHA). Данните са представени като средства и SD; * P ω-хидрокси-нор-аргинин (нор-NOHA). Данните са представени като средства и SD; * P Фиг. 2). За разлика от това, инхибирането на аргиназата подобрява ящура след исхемия-реперфузия в групата на CAD + DM (фиг. 2). По този начин, последващата исхемия-реперфузия на ящур е значително по-голяма след приложение на nor-NOHA, отколкото след прилагане на физиологичен разтвор (Фиг. 3). Подобрението на ФМД чрез инхибиране на аргиназата след исхемия-реперфузия е 3,6% в групата с CAD и 4,0% в групата с CAD + DM (P = 0,49; Фиг. 2). Когато всички пациенти (CAD и CAD + DM) са анализирани заедно, ящурът е значително намален след исхемия-реперфузия след приложение на физиологичен разтвор (P Таблица 2. Няма разлика в диаметъра на радиалната артерия между двете интервенции нито в групата с CAD, нито в CAD + DM група.
Таблица 2
| CAD (NaCl) | CAD (Nor-NOHA) | ||
| Преди исхемия | След исхемия | Преди исхемия | След исхемия |
| 2,81 ± 0,36 | 2,91 ± 0,37 | 2,90 ± 0,26 | 2,93 ± 0,37 |
| CAD + DM (NaCl) | CAD + DM (Nor-NOHA) | ||
| Преди исхемия | След исхемия | Преди исхемия | След исхемия |
| 2,77 ± 0,36 | 2,81 ± 0,36 | 2,94 ± 0,37 | 2,91 ± 0,36 |
Дискусия
Основната констатация на настоящото проучване е, че приложението на инхибитор на аргиназата в сравнение с носителя подобрява ендотелиозависимата вазодилатация след исхемия-реперфузия при пациенти с ИБС. Тези данни предполагат, че аргиназата играе важна роля в патофизиологията на исхемично-реперфузионно увреждане при пациенти с ИБС и че инхибирането на аргиназата осигурява обещаваща терапевтична стратегия за предотвратяване на ендотелни увреждания, предизвикани от исхемия-реперфузия.
Една интересна констатация е, че исхемията-реперфузия сама по себе си не предизвиква значително увреждане на ендотелната функция сред пациентите с CAD + DM. Точната причина за това явление е неясна. Едно от обясненията може да бъде, че пациентите с ИБС + СД са имали по-ниско изходно ящур в сравнение с тези само с ИБС. Възможно е 20 минути исхемия и реперфузия да не предизвикат значително по-нататъшно намаляване на ендотелната функция при тази група пациенти. Значението на аргиназата за ендотелната дисфункция при пациенти с CAD + DM е демонстрирано чрез наблюдението, че ящурът след исхемия-реперфузия е значително по-голям след приложение на nor-NOHA, отколкото след физиологичен разтвор. По този начин нетното увеличение на ящура чрез инхибиране на аргиназата след исхемия-реперфузия е сходно в групите с CAD и CAD + DM. Колективно тези наблюдения предполагат, че инхибирането на аргиназата подобрява ендотелната функция след исхемия-реперфузия сред пациенти с ИБС със и без диабет тип 2.
Независимата от ендотел вазодилатация, предизвикана от приложението на нитроглицерин, не се различава между групите или посещенията, което показва, че не е засегната от инхибиране на аргиназата. Липсата на ефект върху индуцираната от нитроглицерин дилатация предполага, че благоприятният ефект на инхибирането на аргиназата върху ящура след исхемия-реперфузия се е медиирал чрез NO, получен от ендотел.
В заключение, настоящото проучване показва, че инхибирането на аргиназата предпазва от ендотелна дисфункция, предизвикана от исхемия-реперфузия при пациенти с ИБС. Тези данни показват, че аргиназата играе важна роля в патофизиологията на исхемично-реперфузионно увреждане и предоставят допълнителни доказателства, че тя е критичен регулатор на ендотелната функция при хора със сърдечно-съдови заболявания. Резултатите предполагат, че инхибирането на аргиназата може да бъде обещаваща терапевтична стратегия за ограничаване на исхемично-реперфузионно увреждане при пациенти с ИБС и следователно са оправдани по-нататъшни проучвания при пациенти с остър миокарден инфаркт.
Отчет за финансиране
Това проучване беше подкрепено от Европейската фондация за изследване на диабета, Шведски съвет за изследвания на медицината (10857), Шведска фондация за сърце и бели дробове, Общински съвет на Стокхолм (ALF), Karolinska Institutet/Стратегическа сърдечно-съдова програма на окръг Стокхолм, Фондация Novo Nordisk и фондация „Густав V и кралица Виктория“. Финансистите не са играли роля в дизайна на проучването, събирането и анализа на данни, решението за публикуване или подготовката на ръкописа.