The potential role of free radical reactions, inflammation and coagulation alterations in the precipitation of diastolic dysfunction, diastolic heart failure and atrial fibrillation
A szabad gyök reakciók, gyulladás, véralvadási eltérések lehetséges szerepe a diastolés myocardium dysfunctio, diastolés szívelégtelenség és a pitvarfibrilláció előidézésében
Title in English
The potential role of free radical reactions, inflammation and coagulation alterations in the precipitation of diastolic dysfunction, diastolic heart failure and atrial fibrillation
Cardiovascular system (Council of Medical and Biological Sciences)
100 %
Panel
Physiology, Pathophysiology, Pharmacology and Endocrinology
Department or equivalent
Dept. of Internal Medicine (Semmelweis University)
Participants
Blázovics, Anna Jakus, Judit
Starting date
2007-07-01
Closing date
2012-06-30
Funding (in million HUF)
17.000
FTE (full time equivalent)
1.40
state
closed project
Summary in Hungarian
A szívelégtelenség (SZE) és pitvarfibrilláció (PF) korunk két egymással kölcsönhatásban lévő cardiovascularis epidémiája. A systolés bal kamra dysfunctio mortalitást fokozó és PF-ra hajlamosító hatása már régebben ismert, azonban csak újabb vizsgálatok derítettek fényt arra, hogy az általános népességben nemritkán előforduló diastolés dysfunctio, - még legenyhébb formájában is -, jelentősen fokozza a mortalitást, és, hogy a diastolés dysfunctio, illetve ennek súlyossági fokozatai és a PF kialakulásának kockázata között szoros összefüggés van. Számos bizonyíték van arra, hogy a PF valószínűleg nem egy primer elektromos esemény, hanem egy életkorral összefüggő gyulladásos folyamat és/vagy oxidatív stressz tünete lehet. A PF hátterében leggyakrabban álló hypertonia, koszorúsér betegség (atherosclerosis) gyulladásos, prothromboticus állapottal, oxidatív stresszel járnak, és ezek által közvetlenül, vagy közvetve diastolés dysfunctio és annak következtében bal pitvar, vena pulmonalis dilatáció előidézése révén, hajlamosítanak a főként diastolés betegségnek tekinthető PF-ra. A fentiek miatt igen nagy népegészségügyi jelentőséggel bíró diastolés dysfunctio pathogenezisében eddig humán vizsgálatban még egyáltalán nem vizsgálták az oxidatív stressz, gyulladás, véralvadási eltérések szerepét, a kísérletes vizsgálati adatok is csak nagyon szórványosak. Ezért normális systolés bal kamra funkciójú hypertoniás és/vagy ischaemiás szívbetegségben szenvedő betegekben, akiknél várhatóan nagyon gyakori a diastolés dysfunctio, tervezzük vizsgálni, hogy a diastolés dysfunctio illetve ennek súlyossági fokozatai, és az oxidatív stressz, gyulladásos, alvadási paraméterek között van-e korreláció. Ezután tanulmányozni kívánjuk, hogy a vizsgálat megkezdését követő 3 évben a vizsgált betegcsoportban kialakuló SZE és PF létrejötte előrejelezhető-e a vizsgált oxidatív stressz, gyulladásos, alvadási paraméterekkel, és ha igen, ezek közül melyek a klinikai gyakorlatban e célra leginkább alkalmazható paraméterek.
Summary
Heart failure (HF) and atrial fibrillation (AF) are two interrelated cardiovascular epidemics of the 21st century. The fact, that left ventricular systolic dysfunction increases all cause mortality and predisposes to AF is well-established, however, only recently was verified that even the mildest degree of diastolic dysfunction, -which is rather common in the general population-, significantly increased the all cause mortality and there was a close correlation between different grades of diastolic dysfunction and the emergence of AF. There are several lines of evidence that AF is not a primary electrical event, but rather a symptom of an age-related inflammatory process and/or oxidative stress. The most common underlying causes behind AF such as hypertension, coronary heart disease (atherosclerosis) are associated with inflammation, prothrombotic state and oxidative stress and predispose either directly by these pathophysiological conditions or indirectly by inducing diastolic dysfunction ,that results in left atrial and pulmonary vein dilation, to AF that is considered a predominantly diastolic disease. The potential role of oxidative stress, inflammation, coagulation alterations in the pathogenesis of diastolic dysfunction, having an immense public health significance for the above reasons, have not been investigated in human studies, and experimental data are very scarce too. To this end, our aim is, to study in hypertensive and/or coronary heart disease patients with normal systolic function, -a study group in which a great prevalence of diastolic dysfunction is expected-, the correlation between oxidative stress, inflammation, coagulation parameters and different grades of diastolic dysfunction. Then we would like to investigate whether during a 3 year follow up the development of HF and AF in the studied patients can be predicted by the oxidative stress, inflammation and coagulation indices, if yes, which one is the most suitable for clinical use.
Final report
Results in Hungarian
A megtartott ejectiós frakciójú szívelégtelenség (HFPEF) leggyakoribb megelőző állapotaként ismert normális ejectiós frakciójú (EF) hypertoniás betegekben végzett vizsgálatunkkal a HFPEF pathogenesisével kapcsolatos új adatokat nyertünk. Azt találtuk, hogy az oxidatív stressznek, amely főleg a myocardialis nitrogén oxid synthase (NOS) szétkapcsolódásának következtében jöhet létre, és a gyulladásnak esetleg primer pathogenetikai szerepe lehet a betegeinkben talált, és HFPEF-ben is leírt bal kamrai (LV) systolés és diastolés valamint pitvari dysfunctio előidézésében. Több oxidatív stresszel, NOS funkcióval összefüggő enzimet kódoló gén 9 single nucleotid polymorphismusának vizsgálatával igazoltuk, hogy a betegeinkben észlelt fokozott oxidatív stressz legalább részben genetikailag meghatározott. Hypertoniás betegeinkben fokozott neuroendokrin aktíváció, érelmeszesedés és megnövekedett érfalmerevség jelenlétét is bizonyítottuk. Humán vizsgálatban igazoltuk más szerzők LV contractio matematikai modelljén felállított hypothesisét, amely szerint HFPEF-ben a normális EF-ért nem a csökkent longitudinalis systolés LV funkciót kompenzáló radialis systolés funkció a felelős, ahogyan ezt eddig sokan gondolták, hanem a kompenzáló mechanizmusként létrejövő LV hypertrophia által előidézett megtartott abszolút radialis falvastagodás. Az EF helyett ezért a LV falvastagságra normalizált EF lehet alkalmas a longitudinalis LV dysfunctio kimutatására rutin echocardiographiával HFPEF-ben.
Results in English
Our study conducted in patients with hypertension and normal ejection fraction (EF), the most common precursor and underlying cause of heart failure with preserved ejection fraction (HFPEF), revealed new data about the pathogenesis of HFPEF. Our results suggested that oxidative stress, that might be mainly a consequence of myocardial nitrogen oxide synthase (NOS) uncoupling, and inflammation might have a primary role in the pathogenesis of left ventricular (LV) systolic and diastolic and atrial dysfunction detected in our patients and HFPEF. By measurement of the prevalence of 9 single nucleotide polymorphisms of genes encoding enzymes related to oxidative stress and NOS function we verified that increased oxidative stress demonstrated in our patients was at least partly determined by genetic factors. The presence of increased neuroendocrine activation, atherosclerosis and arterial wall stiffness was also demonstrated in these patients. We verified the validity of other authors’ hypothesis based on a mathematical model of LV contraction in patients, namely that reduced longitudinal LV systolic function and yet normal EF in HFPEF is not due to a compensatory increase in radial LV systolic function, as it was thought by many authors, but to preserved absolute radial wall thickening due to compensatory LV hypertrophy. Instead of EF, the EF indexed to LV mass might be able to detect mild to moderate impairment of LV systolic function in hypertension or in HFPEF.
Zsuzsanna Szelényi, Gábor Szénási, Melinda Kiss, Zoltán Prohászka, Attila Patócs, István Karádi, András Vereckei: The potential role of oxidative stress, inflammatory and coagulation parameters in the development of diastolic dysfunction in patients with hypertension, Eur. Heart J. Abstract Supplement, 2010 September, 2010
Zsuzsanna Szelényi, Gábor Szénási, Melinda Kiss, Zoltán Prohászka, Attila Patócs, István Karádi, András Vereckei: Oxidative stress and inflammation might have a role in the pathogenesis of left ventricular diastolic dysfunction in patients with hypertension, Eur. J. Echocardiography, December 2010, Supplement, 2010
András Vereckei, Zsuzsanna Szelényi*, Ádám Fazakas, Lilla Pepó, Olivér Jánosi, István Karádi: PRESERVED ABSOLUTE RADIAL WALL THICKENING AND NOT AN INCREASED RADIAL SYSTOLIC FUNCTION IS RESPONSIBLE FOR THE NORMAL EJECTION FRACTION IN PATIENTS WITH HEART FAILURE WIT, Eur. J. Echocardiography, December 2010, Supplement, 2010
Fazakas Ádám, Szelényi Zsuzsanna, Szabó M. Péter, Patócs Attila, Doleschall Márton, Karádi István, Vereckei András: Genetic predisposition in hypertension with normal ejection fraction to oxidative stress is greater than that of controls and increases with the degree of left ventricula, Eur. Heart J. Abstract Supplement, 2011 September, 2011
Zsuzsanna Szelényi, Ádám Fazakas, Gábor Szénási, Melinda Kiss, Narcis Tegze, Bertalan Csaba Fekete, Eszter Nagy, Imre Bodó, Bálint Nagy, Attila Molvarec, Attila Patócs, Lilla Pepó, Zoltán Prohászka, András Vereckei: Inflammation and oxidative stress caused by nitric oxide synthase uncoupling might lead to left ventricular diastolic and systolic dysfunction in patients with hypertension, J. Geriatr. Cardiol. 11: E1-E10, 2014
Events of the project
2020-10-06 11:31:29
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: Belgyógyászati Klinika III. sz. (Semmelweis Egyetem), Új kutatóhely: Belgyógyászati és Hematológiai Klinika (Semmelweis Egyetem).
