Poziomy transkryptu RNA związanego z ciężkim łańcuchem miozyny w surowicy (MHRT) były podwyższone u pacjentów z chorobą wieńcową (CAD), lecz uległy obniżeniu po zastosowaniu intensywnego treningu interwałowego (HIIT). HIIT poprawił funkcje krążeniowo-oddechowe oraz jakość życia, natomiast MHRT wykazał potencjał jako biomarker do monitorowania odpowiedzi na HIIT oraz skuteczności leczenia w CAD.
Artykuł badawczy
Transkrypty RNA związane z ciężkim łańcu miozyny w celu prognozowania regeneracji krążeniowo-oddechowej podczas treningu interwałowego o wysokiej intensywności w chorobie wieńcowej
W tym artykule
Podsumowanie
Streszczenie
Niniejsze badanie podkreśla charakterystykę ekspresji MHRT w chorobie wieńcowej (CAD) oraz analizuje jego potencjał prognostyczny w odniesieniu do interwencji HIIT w zakresie funkcji krążeniowo-oddechowych i jakości życia pacjentów z CAD. Do badania włączono łącznie 88 pacjentów z CAD, a jako grupę kontrolną randomly zrekrutowano ochotników bez CAD. Poziomy MHRT w surowicy oceniono za pomocą metody qRT-PCR. Związek między poziomami MHRT a wynikiem w skali Gensini oceniono za pomocą analizy korelacji Pearsona. Wartość prognostyczną MHRT w CAD oceniono przy użyciu krzywych ROC oraz regresji logistycznej. Ekspresja MHRT w surowicy była podwyższona w przypadku CAD i korelowała dodatnio z wynikiem w skali Gensini. Cardiopłucny wskaźniki funkcjonalne oraz wyniki jakości życia uległy poprawie po interwencji HIIT w grupie HIIT. Ponadto po interwencji HIIT odnotowano spadek stężenia MHRT w surowicy, a poziomy te były niższe w grupie z efektem klinicznym niż w grupie bez efektu. HIIT znacząco poprawił funkcję krążeniowo-oddechową oraz jakość życia u pacjentów z CAD, czemu towarzyszyła wyraźna redukcja poziomów MHRT w surowicy. Sugeruje to, że MHRT może służyć jako potencjalny biomarker do monitorowania skuteczności HIIT.
Wprowadzenie
Choroba wieńcowa (CAD) to ogólny termin określający choroby układu sercowo-naczyniowego charakteryzujące się niedokrwieniem, niedotlenieniem lub martwicą mięśnia sercowego spowodowaną zwężeniem lub niedrożnością tętnic wieńcowych1,2. Pod względem klinicznym choroba niedokrwienna serca jest najczęstszą postacią CAD, obejmującą złożone interakcje między podatnością genetyczną a modyfikowalnymi czynnikami stylu życia, z których wiele nie jest całkowicie możliwe do uniknięcia3. W konsekwencji obecne podejścia terapeutyczne koncentrują się przede wszystkim na zarządzaniu chorobą, a nie na całkowitym wyleczeniu. Przyspieszające starzenie się społeczeństwa w Chinach przyczyniło się do wzrostu zapadalności na zaburzenia sercowo-naczyniowe, w szczególności na CAD, co stanowi rosnące zagrożenie dla śmiertelności pacjentów i ogólnego bezpieczeństwa zdrowia publicznego4. Rehabilitacja oparta na ćwiczeniach jest kluczowym elementem opieki pooperacyjnej pacjentów z CAD, wykazując znaczny potencjał w zakresie poprawy regeneracji funkcji krążeniowo-oddechowych5. Trening interwałowy o wysokiej intensywności (HIIT) to metoda treningowa łącząca ćwiczenia o wysokiej intensywności z krótkim odpoczynkiem6. W dotychczasowej praktyce klinicznej HIIT uznawano za użyteczny w procesie ćwiczeń i rekonwalescencji u pacjentów z chorobami układu sercowo-naczyniowego7,8. W związku z tym niniejsze badanie zostało zaprojektowane w celu oceny potencjału terapeutycznego HIIT w poprawie wyników rekonwalescencji pooperacyjnej u pacjentów z CAD.
Długie niekodujące RNA (lncRNA) mogą pośredniczyć w regulacji ekspresji genów, mimo że nie posiadają zdolności do bezpośredniego kodowania białek9. Znaczące różnice w poziomie lncRNA w różnych chorobach oraz ich stabilne struktury sprawiają, że są one cenne w niezawodnych zastosowaniach w przewidywaniu i leczeniu schorzeń. W kontekście CAD wykazano, że lncRNA ANRIL, PVT1 i UCA1 biorą udział w rozwoju tej choroby10,11,12. LncRNA MHRT (transkrypt RNA związany z ciężkim łańcuchem miozyny) występuje głównie w tkance mięśnia sercowego13. Badania wykazały, że MHRT jest silnie ekspresowany w sercu14. Istnieją również dowody na to, że MHRT może zwiększać aktywność kardiomiocytów i zmniejszać apoptozę, a nadekspresja MHRT może służyć jako marker diagnostyczny w przypadku ostrego zawału mięśnia sercowego15. Co bardziej krytyczne, MHRT został określony jako kluczowy modulator zarówno w stratyfikacji diagnostycznej, jak i w ocenie prognostycznej choroby wieńcowej16. W związku z tym wysunięto hipotezę, że MHRT jest również ekspresowany w CAD i może przyczyniać się do progresji choroby.
W niniejszym badaniu ilościowo przeanalizowano poziomy MHRT w surowicy u pacjentów z CAD, oceniając przede wszystkim regulacyjny wpływ interwencji HIIT na poziomy MHRT oraz jego związek z rehabilitacją fizyczną. Dodatkowo wyjaśniono wpływ HIIT na funkcje sercowo-płucne oraz jakość życia pacjentów z CAD, badając jednocześnie wartość kliniczną MHRT jako potencjalnego biomarkera do oceny skuteczności rehabilitacji HIIT.
Protokół
Wybrano łącznie 88 pacjentów z CAD przyjętych do Wuhan Xinzhou District People′s Hospital od marca 2023 do maja 2024 roku (grupa CAD), a także zrekrutowano 88 ochotników, u których przeprowadzono angiografię wieńcową i u których stwierdzono brak CAD (grupa non-CAD). Kryteria włączenia: Zgodność z kryteriami opisanymi w Wytycznych dotyczacych diagnozy i leczenia CAD17. Brak innych chorób układu krwi lub chorób układu odpornościowego. Prawidłowe funkcje poznawcze bez historii zaburzeń psychiatrycznych. Brak historii chorób układu sercowo-naczyniowego. Kryteria wykluczenia: Współistnienie chorób nowotworowych lub innych chorób przewlekłych. Współistnienie ciężkich chorób zakaźnych. Ciężka niewydolność serca. Wycofanie się z obserwacji w trakcie badania. Protokół eksperymentalny otrzymał zatwierdzenie etyczne od Institutional Review Board w Wuhan Xinzhou District People′s Hospital (Nr 2023A03), a od wszystkich uczestników badania przed ich włączeniem uzyskano pisemną świadomą zgodę. Wszystkie materiały wykorzystane w niniejszym badaniu wymieniono w Tabeli materiałów.
Interwencja pielęgniarska i grupowanie skuteczności
Zrekrutowano pacjentów z CAD, którzy przeszli przezskórną interwencję wieńcową (PCI), a następnie, przy użyciu tabeli liczb losowych, pacjentów randomly przydzielono w stosunku 1:1 do grupy HIIT (n = 44) lub grupy standardowej opieki (non-HIIT, n = 44). Aby zapewnić utajnienie przydziału, sekwencja randomizacji została wygenerowana przez niezależnego badacza i umieszczona w nieprzezroczystych kopertach z numeracją sekwencyjną. Z powodu charakteru interwencji wysiłkowej zaślepienie pacjentów i osób wdrażających interwencję nie było możliwe, jednak personel odpowiedzialny za ocenę wyników i analizę danych był zawsze zaślepiony. Pacjenci w grupie non-HIIT przez 1 tydzień po operacji uczestniczyli w treningu o umiarkowanej intensywności, przy 60% do 80% maksymalnej częstości akcji serca (określonej za pomocą monitorowania z opaską na nadgarstek), przez 28 min na sesję. Częstotliwość treningów wynosiła trzy razy w tygodniu, a pacjenci mogli swobodnie wybierać preferowane metody ćwiczeń, takie jak trucht oraz ćwiczenia aerobowe. Ponadto pacjenci w grupie HIIT przeszli trening HIIT tydzień po operacji podczas otrzymywania opieki pooperacyjnej. W skrócie, trening polegał na ćwiczeniach przy 85% do 95% maksymalnej częstości akcji serca przez 4 min, a następnie przy 40% maksymalnej częstości akcji serca przez 3 min. Wykonano łącznie 4 serie, co zajęło 28 min przy częstotliwości 3 razy/tydzień18. Pacjentów badano przed treningiem i monitorowano przez cały miesięczny okres treningowy. Punkt końcowy zdefiniowano jako niemożność ukończenia programu treningowego z powodu pogorszenia stanu choroby lub słabej przestrzegalności. Obliczono zmianę dystansu w 6MWT przed i po interwencji u pacjentów z CAD w grupie HIIT. Przyjmując medianę jako wartość graniczną, pacjentów z wartościami powyżej tego progu zdefiniowano jako grupę efektywną, a pozostałych jako grupę nieefektywną.
Zbieranie wskaźników klinicznych
Krew żylną pobierano od uczestników przed, w trakcie i po interwencji HIIT, następnie wirowano przez 15 min (2500 × g) i rozdzielano w celu otrzymania górnej warstwy surowicy, którą przechowywano w temperaturze -80 °C do czasu analizy. Wskaźniki biochemiczne badano za pomocą automatycznego analizatora krwi. Stopień zaawansowania choroby wieńcowej u pacjentów oceniano za pomocą skali Gensini, gdzie wyższe wyniki wskazywały na cięższy przebieg choroby wieńcowej19. Do monitorowania funkcji serca i płuc wybrano spirometr oraz system超dźwiękowy do badań układu sercowo-naczyniowego. Jakość życia pacjentów mierzono za pomocą kwestionariusza World Health Organization Quality of Life Instrument-BREF (WHOQOL-BREF), który obejmuje relacje społeczne, środowisko, zdrowie fizyczne oraz zdrowie psychiczne20. Wyniki w każdej domenie mieszczą się w zakresie od 0 do 30, przy czym wyższe wyniki oznaczają lepszą jakość życia.
qRT-PCR
Przeprowadzono ekstrakcję RNA z próbek surowicy. Próbki cDNA przygotowano przy użyciu zestawu do odwrotnej transkrypcji. Mieszaniny do PCR przygotowano z wykorzystaniem zestawu SYBR Premix Ex Taq, a reakcje ilościowe przeprowadzono w systemie Real-Time PCR. Ekspresję MHRT znormalizowano względem GAPDH i obliczono metodą 2-ΔΔCt.
Metody statystyczne
Do analizy i przetwarzania wszystkich danych wykorzystano programy SPSS 26 oraz GraphPad Prism 9. Przeprowadzono test Shapiro-Wilka w celu stosowano do oceny normalności rozkładu danych. Informacje dotyczące pomiarów przedstawiono jako średnia ± odchylenie standardowe, dane liczbowe przedstawiono jako n/%, a porównania między grupami przeprowadzono za pomocą t-test lub test chi-kwadrat. W przypadku porównań wielokrotnych błąd kontrolowano za pomocą korekty Bonferroniego. Wartość prognostyczną MHRT oceniano metodą ROC. Czynniki ryzyka CAD analizowano za pomocą korelacji Pearsona oraz regresji logistycznej. p < Poziom p < 0,05 uznano za statystycznie istotny.
Wyniki
Ocena cech klinicznych
Charakterystyka wyjściowa zakwalifikowanych osób badanych przedstawiona jest w Tabeli 1. W grupie CAD stwierdzono podwyższony poziom hsCRP (p < 0,001), z wyjątkiem obniżenia poziomu HDL-C (p = 0,003), w porównaniu z grupą non-CAD. Poziomy LDL-C, TC i TG, a także wskaźniki ogólne (p > 0,05), nie wykazały statystycznie istotnych różnic między obiema grupami.
Ekspresja MHRT była podwyższona w CAD
Poziom MHRT w surowicy był wyraźnie podwyższony u pacjentów z CAD w porównaniu z osobami zdrowymi (p < 0,001; Rycina 1A). Sugeruje to, że zwiększone poziomy MHRT mogą zwiastować wystąpienie CAD. Ponadto, za pomocą korelacji Pearsona oceniono dodatnią korelację między wynikiem w skali Gensini a ekspresją MHRT u pacjentów z CAD (r = 0,735, p < 0,001; Rycina 1B), co potwierdziło, że nadekspresja MHRT była powiązana z uszkodzeniami w CAD. W zależności od tego, czy stosowano HIIT, zwerbowanych pacjentów z CAD randomly przydzielono do grupy HIIT (n = 44) oraz grupy bez HIIT (n = 44). Po interwencji HIIT w grupie HIIT odnotowano istotny wzrost w teście 6MWT, a wyniki w obszarach relacji społecznych, środowiska, zdrowia fizycznego i zdrowia psychicznego uległy podwyższeniu (p < 0,01; Tabela 2). Sugeruje to kliniczną skuteczność interwencji HIIT. Biorąc pod uwagę znaczną poprawę w grupie HIIT, dokonano dalszej kwantyfikacji poziomów MHRT.
MHRT była powiązana z funkcją sercowo-płucną
Przed interwencją HIIT nie stwierdzono statystycznie istotnej różnicy w ekspresji MHRT w surowicy między grupą bez HIIT a grupą HIIT (p = 0.070, Rysunek 2A). Po 2 tygodniach i 1 miesiącu interwencji poziom MHRT w grupie HIIT był istotnie niższy niż w grupie bez HIIT (p = 0.040, p = 0.036, Rysunek 2B–C). Co więcej, poziomy MHRT były ujemnie skorelowane z SV (r = -0,647, p < 0.001; Rysunek 3A), LVEF (r = -0,631, p < 0.001; Rysunek 3B), oraz 6MWT (r = -0,741, p < 0.001; Rysunek 3C) poziomy u pacjentów z CAD po interwencji HIIT. Wynik ten wskazuje, że poprawa funkcji sercowo-płucnych oraz jakości życia u pacjentów z CAD jest ściśle powiązana z obniżeniem poziomu MHRT w surowicy.
Wartość prognostyczna MHRT dla CAD i skuteczności HIIT
Wyniki analizy ROC wskazują, że MHRT wykazało czułość na poziomie 84,09% i swoistość na poziomie 92,05% w rozróżnianiu grup z CAD i bez CAD (AUC = 0,914, p < 0,001, Rysunek 4A). W grupach skutecznej i nieskutecznej poziomy MHRT obniżyły się podczas rekonwalescencji (p < 0,001; Rysunek 4B). Ponadto AUC dla MHRT w rozróżnianiu grupy skutecznej od grupy nieskutecznej wyniosło 0,813 (czułość = 66,67%, swoistość = 86,96%, p < 0,001; Rysunek 4C), co potwierdza skuteczność MHRT jako miary. Przeprowadzono analizy regresji logistycznej binarnej, które wykazały, że zmiany poziomów MHRT (Tabela 3, OR = 0,070, 95% CI 0,014–0,347, p = 0,001), relacji społecznych (OR = 0,145, 95% CI 0,032–0,659, p = 0,012), środowiska (OR = 0,177, 95% CI 0,040–0,775, p = 0,022), zdrowia fizycznego (OR = 0,147, 95% CI 0,039–0,558, p = 0,005) oraz zdrowia psychicznego (OR = 0,204, 95% CI 0,046–0,902, p = 0,036) były silnie powiązane z interwencją HIIT i mogą wywierać działanie ochronne przeciwko CAD.
DOSTĘPNOŚĆ DANYCH:
Dane wspierające wyniki niniejszego badania są dostępne w Tabeli uzupełniającej 1 do niniejszego artykułu.
Rysunek 1: Ilościowe oznaczanie MHRT w surowicy w CAD. (A) Ekspresja MHRT jest podwyższona u pacjentów z CAD w porównaniu z osobami bez CAD (p < 0.001). (B) Ekspresja MHRT była zgodna z trendem wskaźnika Gensini (r = 0.735, p < 0.001). Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.
Rysunek 2: Zmiany poziomu MHRT w surowicy przed i po interwencji HIIT. (A) Przed HIIT poziomy MHRT w surowicy nie różniły się znacząco między dwiema grupami (p = 0.070). (B) Poziomy MHRT w surowicy spadły po 2 tygodniach HIIT (p = 0.040). (C) Miesiąc po HIIT poziom MHRT był znacząco obniżony w grupie HIIT (p = 0.036). Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
Rysunek 3: Korelacja między MHRT a funkcją sercowo-płucną u pacjentów z CAD. Po interwencji HIIT MHRT wykazał ujemną korelację z (A) SV (r = -0.647, p < 0.001), (B) LVEF (r = -0.631, p < 0.001) oraz (C) 6MWT (r = -0.741, p < 0.001). Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.
Rycina 4: Potencjał biologiczny MHRT w CAD. (A) Potencjał prognostyczny MHRT w diagnostyce pacjentów z CAD. (B) Po interwencji HIIT poziom MHRT w grupie skutecznej był niższy niż w grupie nieskutecznej (p < 0.001). (C) Potencjał MHRT w monitorowaniu skuteczności HIIT. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.
| Parametry | Bez CAD (n = 88) | CAD (n = 88) | p wartość |
| Wiek, rok | 56.22 ± 6.30 | 57.41 ± 5.47 | 0.191 |
| BMI, kg/m²2 | 23.27 ± 1.36 | 23.35 ± 2.00 | 0.759 |
| Płeć (n, %) | 0.65 | ||
| Kobieca | 49 (55.68) | 52 (59.09) | |
| Samiec | 39 (44.32) | 36 (40.91) | |
| Przebieg choroby, rok | / | 3.98 ± 1.21 | / |
| HDL-C, mmol/L | 1.32 ± 0.41 | 1.16 ± 0.29 | 0.003 |
| LDL-C, mmol/L | 2.61 ± 1.07 | 2.88 ± 0.98 | 0.082 |
| TC, mmol/L | 4.16 ± 0.86 | 4.41 ± 1.31 | 0.148 |
| TG, mmol/L | 1.30 ± 0.52 | 1.42 ± 0.34 | 0.077 |
| hsCRP, mmol/L | 0.81 ± 0.29 | 1.84 ± 0.31 | <0.001 |
| wskaźnik Gensini | / | 32.94 ± 3.40 | / |
| FVC, L | / | 3.17 ± 0.49 | / |
| PEF, L/s | / | 5.45 ± 1.19 | / |
| SV, mL | / | 63.58 ± 7.25 | / |
| LVEF, % | / | 61.91 ± 4.94 | / |
| Lektor2max, mL/kg·min | / | 14.38 ± 2.53 | / |
| 6MWT, m | / | 365.75 ± 10.95 | / |
| Relacje społeczne | / | 8.32 ± 2.35 | / |
| Środowisko | / | 18.47 ± 3.24 | / |
| Zdrowie fizyczne | / | 18.07 ± 1.84 | / |
| Zdrowie psychiczne | / | 15.11 ± 1.16 | / |
Tabela 1: Charakterystyka wyjściowa włączonych osób badanych. Przedstawiono i porównano charakterystykę demograficzną, kliniczną oraz wyjściowe parametry laboratoryjne uczestników włączonych do badania pomiędzy grupami badawczymi. Skróty: CAD = choroba tętnic wieńcowych; BMI = wskaźnik masy ciała; HDL-C = cholesterol lipoprotein o wysokiej gęstości; LDL-C = cholesterol lipoprotein o niskiej gęstości; TC = cholesterol całkowity; TG = trójglicerydy; hsCRP = białko C reaktywne wysokiej czułości; FVC = wymuszona pojemność życiolna; PEF = szczytowy przepływ wydechowy; SV = objętość wyrzutowa; LVEF = frakcja wyrzutowa lewej komory; VO2max = maksymalne pobranie tlenu; 6MWT = 6-minutowy testy chodzenia.
| Parametry | Grupa bez HIIT (n = 44) | HIIT (n = 44) | p wartość |
| Funkcja sercowo-płucna | |||
| FVC, L | 3.45 ± 0.42 | 3.63 ± 0.54 | 0.073 |
| PEF, L/s | 6.12 ± 0.99 | 6.22 ± 0.88 | 0.624 |
| SV, mL | 66.76 ± 4.79 | 68.76 ± 3.90 | 0.034 |
| LVEF, % | 63.69 ± 4.41 | 65.64 ± 4.64 | 0.047 |
| Lektor2maks., mL/kg·min | 15.54 ± 2.70 | 16.19 ± 2.41 | 0.232 |
| 6MWT, m | 408.72 ± 8.60 | 451.93 ± 7.86 | <0.001 |
| Jakość życia | |||
| Relacje społeczne | 11.34 ± 1.42 | 14.19 ± 1.50 | <0.001 |
| Środowisko | 21.62 ± 2.55 | 25.35 ± 2.81 | <0.001 |
| Zdrowie fizyczne | 22.24 ± 2.01 | 26.11 ± 1.96 | <0.001 |
| Zdrowie psychiczne | 21.90 ± 1.87 | 23.04 ± 1.58 | 0.004 |
Tabela 2: Porównanie funkcji serca i płuc oraz jakości życia u pacjentów z CAD poddanych HIIT.
Porównanie parametrów funkcji serca i płuc oraz wyników oceny jakości życia u pacjentów z chorobą wieńcową (CAD), którzy przeszli wysokointensywny trening interwałowy (HIIT), oraz w grupie kontrolnej po przeprowadzonej interwencji. Skróty: CAD = choroba wieńcowa; HIIT = wysokointensywny trening interwałowy; FVC = wymuszona pojemność życiolna; PEF = szczytowy przepływ wydechowy; SV = objętość wyrzutowa; LVEF = frakcja wyrzutowa lewej komory; VO2max = maksymalny pobór tlenu; 6MWT = test 6-minutowego marszu.
| Parametry | wartość OR | 95% CI | p wartość |
| LncRNA MHRT | 0.07 | (0.014, 0.347) | 0.001 |
| FVC | 0.41 | (0.106, 1.585) | 0.196 |
| PEF | 2.347 | (0.519, 10.607) | 0.268 |
| SV | 1.873 | (0.470, 7.463) | 0.374 |
| LVEF (frakcja wyrzutowa lewej komory) | 1.808 | (0.404, 8.092) | 0.439 |
| Lektor2maks. | 0.649 | (0.162, 2.604) | 0.542 |
| 6-minutowy test marszu (6MWT) | 0.334 | (0.066, 1.705) | 0.188 |
| Relacje społeczne | 0.145 | (0.032, 0.659) | 0.012 |
| Środowisko | 0.177 | (0.040, 0.775) | 0.022 |
| Zdrowie fizyczne | 0.147 | (0.039, 0.558) | 0.005 |
| Zdrowie psychiczne | 0.204 | (0.046, 0.902) | 0.036 |
Tabela 3: Analiza regresji logistycznej czynników związanych ze skutecznością HIIT u pacjentów z chorobą wieńcową (CAD).Przeprowadzono binarną analizę regresji logistycznej w celu oceny związku między zmianami stężeń MHRT w surowicy, parametrami funkcji krążeniowo-oddechowej, domenami jakości życia a kliniczną skutecznością treningu interwałowego o wysokiej intensywności (HIIT) u pacjentów z chorobą wieńcową (CAD). Wyniki przedstawiono jako ilorazy szans (ORs) z 95% przedziałami ufności (CIs). Skróty: CAD = choroba wieńcowa; FVC = wymuszona pojemność życiolna; PEF = szczytowy przepływ wydechowy; SV = objętość wyrzutowa; LVEF = frakcja wyrzutowa lewej komory; VO2max = maksymalny pobór tlenu; 6MWT = 6-minutowy test marszu.
Tabela uzupełniająca 1: Surowe dane. Wszystkie surowe dane wykorzystane w niniejszym badaniu znajdują się w tej tabeli.Kliknij tutaj, aby pobrać ten plik.
Dyskusja
Choroba wieńcowa (CAD), powszechne schorzenie sercowo-naczyniowe charakteryzujące się upośledzonym ukrwieniem mięśnia sercowego, wykazuje znaczący wzrost rozpowszechnienia przypisywany zmianom w nowoczesnym stylu życia21. Stan ten wiąże się z niekorzystnymi wynikami klinicznymi, znacząco obniżając zarówno jakość życia, jak i długoterminowe przeżycie. Rehabilitacja poprzez ćwiczenia jest obecnie istotną klinicznie metodą rehabilitacyjną, a niektóre badania wskazują, że pacjenci z CAD mogą skutecznie poprawić wydolność krążeniowo-oddechową i opóźnić postęp choroby po umiarkowanym treningu fizycznym22. Trening HIIT jest stopniowo wprowadzany w rehabilitacji pacjentów z CAD ze względu na jego wysoką efektywność w poprawie funkcji krążeniowo-oddechowych oraz metabolizmu23. Niniejsze badanie analizowało modulację poziomu MHRT oraz efekt rehabilitacyjny u pacjentów z CAD po zastosowaniu HIIT.
Funkcje regulacyjne lncRNA w patologiach człowieka były szeroko badane. Na przykład wykazano, że MHRT, dobrze scharakteryzowane lncRNA, odgrywa istotną rolę w różnych chorobach serca poprzez swoją nadekspresję24,25. Ilość MHRT została określona w celu potwierdzenia jego silnej ekspresji w surowicy pacjentów z CAD. W związku z tym, MHRT była nadekspresowana w ostrym zawale mięśnia sercowego i może stanowić marker diagnostyczny dla pacjentów15. Lang i wsp. wykazali również zwiększony poziom MHRT w mysich modelach MI26. Jednocześnie poziomy MHRT były silnie skorelowane z pogorszeniem stanu pacjentów z CAD. Obserwowany po interwencji HIIT spadek poziomu MHRT sugeruje, że HIIT może regulować poziomy MHRT, a MHRT może być potencjalnym biomarkerem do monitorowania zmian chorobowych.
Główną zmianą patologiczną w CAD jest niedrożność lub zwężenie tętnic wieńcowych, co prowadzi do różnego stopnia niedokrwienia i niedotlenienia mięśnia sercowego u pacjentów oraz wpływa na funkcję rezerwy wieńcowej27. Wyniki sugerują, że zarówno rutynowa opieka, jak i interwencje HIIT wpływają na regenerację funkcji sercowo-płucnych, przy czym interwencje HIIT w stopniu bardziej znaczącym zwiększają pojemność płuc, poprawiają wydolność pompowania serca i zwiększają zdolność aktywacyjną pacjentów. Może to wynikać z tego, że interwencja HIIT zwiększyła frakcję wyrzutową serca, poprawiła jego funkcję skurczową i rozkurczową oraz przywróciła koordynację sercowo-płucną28. Katsunori i współpracownicy podobnie odnotowali zdolność HIIT do poprawy stanu zdrowia układu sercowo-płucnego , co jest zgodne z obecnymi wynikami29. Dzięki regeneracji organizmu poprawiła się również jakość życia pacjentów z CAD. W niniejszym badaniu grupa HIIT w okresie rekonwalescencji wykazywała lepsze relacje społeczne, warunki środowiskowe, zdrowie fizyczne oraz zdrowie psychiczne niż grupa niepoddana HIIT, co wskazuje, że interwencja HIIT może łagodzić lęk, zwiększać aktywność społeczną i poprawiać ogólny stan zdrowia pacjentów, co jest zgodne z raportem innej grupy badawczej30. Sugeruje się, że HIIT pomaga wzmocnić funkcję śródbłonka naczyniowego oraz funkcję strukturalną tętnic wieńcowych, co ma pozytywny wpływ na rokowanie i rekonwalescencję pacjentów31. Ponadto krzywe ROC i analizy regresji logistycznej wykazały niezależną wartość prognostyczną MHRT w ocenie skuteczności HIIT, co sugeruje, że MHRT może być potencjalnym biomarkerem rehabilitacji sercowo-płucnej u pacjentów z CAD.
Jednakże fakt, że badanie to było prowadzone w jednym ośrodku, przy ograniczonej liczbie próbek i krótkim okresie interwencji, ogranicza możliwość generalizacji wyników. Ponadto brak eksperymentów in vitro i in vivo uniemożliwia zbadanie mechanizmów regulacyjnych MHRT oraz ekspresji specyficznej dla tkanek. Przyszłe badania są niezbędne nie tylko w celu zbadania długoterminowych efektów interwencji HIIT, ale także w celu potwierdzenia patologicznego mechanizmu MHRT w CAD, z wykorzystaniem większych grup badawczych i bardziej systematycznych schematów eksperymentalnych. Podsumowując, HIIT stanowi obiecującą interwencję terapeutyczną dla pacjentów z CAD, która poprawia funkcje krążeniowo-oddechowe oraz jakość życia. Poprawy kliniczne były istotnie powiązane z obniżonym poziomem MHRT w surowicy, co sugeruje potencjał MHRT jako biomarkera CAD i predyktora skuteczności HIIT, ułatwiającego dynamiczny monitoring efektywności rehabilitacji oraz indywidualne dobieranie zaleceń treningowych w praktyce klinicznej.
Oświadczenia
Autorzy nie mają żadnych istotnych interesów finansowych ani niefinansowych, które wymagałyby ujawnienia.
Podziękowania
Nie dotyczy.
Materiały
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| System Real-Time PCR ABI 7500 | Applied Biosystems, USA | 4368814 | qRT-PCR |
| Automatyczny analizator krwi | Hitachi 7180, Japonia | 7180 | Wskaźniki biochemiczne |
| System USG układu sercowo-naczyniowego | PHILIP, Holandia | CX50 | Funkcja serca |
| Wirówka | Thermo Scientific, USA | 75002446 | Obróbka próbek |
| GraphPad Prism 9 | oprogramowanie GraphPad | 9.0 | Analiza danych |
| Urządzenie do badania funkcji płuc | CONTEC, Chiny | SP10 | Funkcja sercowo-płucna |
| Zestaw do odwrotnej transkrypcji QuantiTect | Qiagen, USA | 205311 | synteza cDNA |
| Lodówka | Haier, Qingdao, Chiny | DW-86L828J | Konserwacja próbek |
| SPSS 26 | oprogramowanie SPSS | 26.0 | Analiza danych |
| Zestaw SYBR Premix Ex Taq Kit | Takara, Chiny | RR420A | Mieszanina PCR |
| odczynnik TRIzol | Invitrogen, USA | 15596026 | Izolacja RNA |
Bibliografia
- Liu C, Liu J, Zhang Y, Wang X, Guan Y. Immune-related potential biomarkers and therapeutic targets in coronary artery disease. Front Cardiovasc Med. 2022;9:1055422.
- Huang R, et al. Association of tumor necrosis factor-α gene polymorphisms and coronary artery disease susceptibility: a systematic review and meta-analysis. BMC Med Genet. 2020;21(1):29.
- Wu L, et al. Homocysteine and Lp-PLA2 levels: diagnostic value in coronary heart disease. Medicine (Baltimore). 2023;102(46):e35982.
- Ma T, Bai YP. The hydromechanics in arteriogenesis. Aging Med (Milton). 2020;3(3):169-177.
- López-Hernández A, et al. Differential response to preoperative exercise training in patients candidates to cardiac valve replacement. BMC Anesthesiol. 2024;24(1):280.
- Park HY, Jung WS, Kim J, Hwang H, Lim K. Changes in the paradigm of traditional exercise in obesity therapy and application of a new exercise modality: a narrative review. Iran J Public Health. 2019;48(8):1395-1404.
- Qin Y, Kumar Bundhun P, Yuan ZL, Chen MH. The effect of high-intensity interval training on exercise capacity in post-myocardial infarction patients: a systematic review and meta-analysis. Eur J Prev Cardiol. 2022;29(3):475-484.
- Tan S, Lin C, Li H, Peng F. Bioinformatics analysis of high-intensity intermittent exercise for prevention of myocardial infarction. Cell Mol Biol (Noisy-le-grand). 2024;70(7):92-99.
- Chen X, et al. Screening of plasma exosomal lncRNAs to identify potential biomarkers for obstructive sleep apnea. Ann Transl Med. 2022;10(17):936.
- Liu ZF, et al. Expression of lncRNA-ANRIL in patients with coronary heart disease before and after treatment and its short-term prognosis predictive value. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2020;24(1):376-384.
- Liu H, et al. LncRNA PVT1 inhibits endothelial cells apoptosis in coronary heart disease through regulating MAPK1 expression via miR-532-3p. Acta Cardiol. 2024;79(3):295-303.
- Li J, Chen Z, Wang X, Song H. LncRNA UCA1, miR-26a, and miR-195 in coronary heart disease patients: correlation with stenosis degree, cholesterol levels, inflammatory cytokines, and cell adhesion molecules. J Clin Lab Anal. 2022;36(1):e24070.
- Guo F, et al. LncRNA H19 drives proliferation of cardiac fibroblasts and collagen production via suppression of the miR-29a-3p/miR-29b-3p-VEGFA/TGF-β axis. Mol Cells. 2022;45(3):122-133.
- Ismail N, Abdullah NA, Abdul Murad NA, Jamal R, Sulaiman SA. Long non-coding RNAs (lncRNAs) in cardiovascular disease complications of type 2 diabetes. Diagnostics (Basel). 2021;11(1):145.
- Zhang J, Gao C, Meng M, Tang H. Long noncoding RNA MHRT protects cardiomyocytes against H2O2-induced apoptosis. Biomol Ther (Seoul). 2016;24(1):19-24.
- Wu X, et al. Role of lncRNAs in the pathogenesis of coronary artery disease. Rev Cardiovasc Med. 2023;24(4):96.
- Dietz R, Rauch B. Guidelines for diagnosis and treatment of chronic coronary heart disease. Z Kardiol. 2003;92(6):501-521.
- Hajj-Boutros G, et al. Potential mechanisms involved in regulating muscle protein turnover after acute exercise: a brief review. Front Physiol. 2022;13:1106425.
- Xue X, et al. Effect of hypercholesterolemia alone or combined with hypertension on the degree of coronary artery stenosis in patients with coronary heart disease angina pectoris: a medical records-based retrospective study protocol. Medicine (Baltimore). 2020;99(38):e22225.
- Gumuchian ST, Boyle A, Hazel LH, Ellenbogen MA. Fear of depression recurrence among individuals with remitted depression: a qualitative interview study. BMC Psychiatry. 2024;24(1):152.
- Ren L, Li Z, Wu J, Duan L, Gao J. Knowledge, attitudes, and practices among elderly CHD patients towards self-perceived health abilities. J Multidiscip Healthc. 2024;17:1999-2011.
- Li ZH, Fu T. Application value of exercise therapy in the prevention and treatment of coronary heart disease. Zhongguo Yi Xue Ke Xue Yuan Xue Bao. 2024;46(3):393-401.
- Ferrari F, Martins VM. High-intensity interval training versus continuous exercise: is there a difference regarding the magnitude of blood pressure reduction? Arq Bras Cardiol. 2020;115(1):15-16.
- Zhang G, Dou L, Chen Y. Association of long-chain non-coding RNA MHRT gene single nucleotide polymorphism with risk and prognosis of chronic heart failure. Medicine (Baltimore). 2020;99(29):e19703.
- Kontaraki JE, et al. The long non-coding RNAs MHRT, FENDRR and CARMEN, their expression levels in peripheral blood mononuclear cells in patients with essential hypertension and their relation to heart hypertrophy. Clin Exp Pharmacol Physiol. 2018;45(11):1213-1217.
- Lang M, et al. LncRNA MHRT promotes cardiac fibrosis via miR-3185 pathway following myocardial infarction. Int Heart J. 2021;62(4):891-899.
- Huang X, Chu Y, Ren H, Pang X. Antioxidation function of EGCG by activating Nrf2/HO-1 pathway in mice with coronary heart disease. Contrast Media Mol Imaging. 2022;2022:8639139.
- Liu H, Liu F, Ji H, Dai Z, Han W. A bibliometric analysis of high-intensity interval training in cardiac rehabilitation. Int J Environ Res Public Health. 2022;19(21):13745.
- Tsuji K, Tsuchiya Y, Ueda H, Ochi E. Home-based high-intensity interval training improves cardiorespiratory fitness: a systematic review and meta-analysis. BMC Sports Sci Med Rehabil. 2023;15(1):166.
- Jiang L, et al. Effect of high-intensity intermittent rehabilitation training on physical function, gut microbiome, and metabolite after percutaneous coronary intervention in patients with coronary heart disease. Front Cardiovasc Med. 2024;11:1508456.
- Chen S, et al. Effects of exercise training in hypoxia versus normoxia on fat reduction in overweight and/or obese adults: a systematic review and meta-analysis of randomized clinical trials. Front Physiol. 2022;13:940749.