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Neue Einblicke in die Risiken für Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Forschung entdeckt neue Marker, die helfen, das Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen vorherzusagen.

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Inhaltsverzeichnis

Herz-Kreislauf-Erkrankungen (CVD) sind seit zwei Jahrzehnten eine der Hauptursachen für Tod und Krankheit weltweit. Viele Fälle von CVD können verhindert werden, daher ist es wichtig, gefährdete Personen frühzeitig zu identifizieren. Da ist die Behandlung am erfolgversprechendsten. Es gibt verschiedene Werkzeuge, um das Risiko für CVD vorherzusagen, aber ihre Genauigkeit ist oft begrenzt. Forscher glauben, dass das Finden neuer Faktoren, die mit der Krankheit in Zusammenhang stehen, diese Vorhersagen verbessern kann. Ein interessanter Bereich sind die Arten und Mengen von Proteinen, die auf Schäden am Herzen reagieren.

Herz-Troponin als Marker

Ein wichtiger Marker für Herzschäden ist das Herz-Troponin. Das ist eigentlich eine Gruppe von drei Proteinen, die helfen, die Kontraktionen des Herzmuskels zu steuern. Wenn Herzmuskelzellen beschädigt werden, können die Troponinwerte im Blut steigen, was nützlich für die Diagnose von Herzinfarkten ist. Selbst kleine Anstiege dieser Proteinwerte können ein höheres Risiko für CVD signalisieren.

Rolle der DNA-Methylierung

Unterschiede in den Proteinwerten können oft mit der DNA-Methylierung zusammenhängen. Das ist ein Prozess, bei dem kleine chemische Gruppen, die Methylgruppen genannt werden, an die DNA angehängt werden. Das kann beeinflussen, wie Gene exprimiert werden. Methylierung passiert oft an bestimmten Stellen in der DNA und kann steuern, ob ein Gen ein- oder ausgeschaltet wird. Durch das Studium dieser Methylierungsmuster können Wissenschaftler Werte erstellen, die die Proteinlevels widerspiegeln. Diese Werte können über die Zeit stabiler sein als einzelne Proteinmessungen.

Generation Scotland Studie

Die Generation Scotland (GS) Studie ist ein grosses Projekt, das darauf abzielt, die Gesundheit in der schottischen Bevölkerung zu verstehen. Teilnehmer im Alter von 35 bis 65 Jahren wurden eingeladen, an der Forschung teilzunehmen. Sie haben Gesundheitsinformationen und Blutproben zur Bewertung bereitgestellt. Insgesamt haben über 24.000 Personen teilgenommen, und ihre Gesundheitsakten helfen dabei, Gesundheitsverläufe über viele Jahre zu verfolgen.

Messen von Herz-Troponin

In dieser Studie haben Forscher die Werte einer bestimmten Art von Herz-Troponin bei über 19.000 Teilnehmern gemessen. Blutproben wurden in einem Labor verarbeitet, und die Ergebnisse unterlagen strengen Qualitätskontrollen. Das stellte sicher, dass die Messungen genau waren.

DNA-Methylierungsprofilierung

Die Methylierungsniveaus der DNA wurden in Blutproben mit fortschrittlicher Technologie analysiert. Die Forscher filterten die Daten, um eine hohe Qualität sicherzustellen und unzuverlässige Proben zu entfernen. So war ein klareres Verständnis dafür möglich, wie die Methylierung mit CVD zusammenhängt.

Bewertung des CVD-Risikos

CVD-Risikoscores wurden für viele Personen unter Verwendung eines bekannten Risikorechners, der für Schottland entwickelt wurde, berechnet. Dieses Werkzeug nutzt verschiedene Gesundheitsfaktoren, einschliesslich Alter, Geschlecht, Blutdruck, Cholesterinwerte und Familiengeschichte von Herzkrankheiten.

Beobachtung von CVD-Ereignissen

Die Forscher haben CVD-Fälle über Krankenhausakten verfolgt und die Teilnehmer bis zu 16 Jahre lang beobachtet. Sie identifizierten eine Reihe von Gesundheitsproblemen, die mit CVD zusammenhängen, und verzeichneten in diesem Zeitraum insgesamt 2.265 Fälle.

Analyse der Risikofaktoren

Statistische Modelle wurden verwendet, um die Beziehung zwischen CVD und verschiedenen potenziellen Risikofaktoren zu untersuchen, einschliesslich der Herz-Troponin-Werte und der aus der DNA-Methylierung abgeleiteten Protein-EpiScores. Diese Modelle wurden angepasst, um bekannte Risikofaktoren zu berücksichtigen. Die Analyse berücksichtigte, wie verschiedene Proteinlevel mit dem Risiko, CVD zu entwickeln, verbunden waren.

Zusammengesetzter CVD-EpiScore

Ein zusammengesetzter Score wurde erstellt, um das CVD-Risiko zu messen, indem verschiedene Protein-EpiScores kombiniert wurden. Die Forscher verwendeten verschiedene Modellierungstechniken, um zu sehen, wie gut dieser Score CVD-Ereignisse vorhersagen konnte. Ziel war es herauszufinden, ob die Verwendung dieser neuen Scores die Vorhersagen über bestehende Methoden hinaus verbessern könnte.

Bewertung der prognostischen Leistung

Um zu bestimmen, wie effektiv diese neuen Modelle waren, verglichen die Forscher sie mit traditionellen Risikorechnern wie ASSIGN. Sie fanden heraus, dass die Hinzufügung neuer Protein-EpiScores die Vorhersagegenauigkeit leicht verbessern konnte, was darauf hindeutet, dass diese Scores wertvolle Werkzeuge zur Bewertung des CVD-Risikos sein könnten.

Klinische Anwendungen

Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass einige der neuen Protein-EpiScores signifikant mit dem Risiko von CVD über einen langen Zeitraum verbunden sind. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Scores Gesundheitsdienstleistern helfen könnten, Personen mit höherem Risiko zu identifizieren und frühzeitig einzugreifen, um CVD zu verhindern.

Zusammenfassung der Ergebnisse

Insgesamt identifizierte die Studie eine Reihe neuer Biomarker, die mit dem langfristigen CVD-Risiko verbunden sind, unabhängig von bestehenden klinischen Werkzeugen. Die signifikantesten EpiScores spiegelten Proteine wider, die an verschiedenen Körperprozessen, einschliesslich Entzündungen und Stoffwechsel, beteiligt sind.

Auswirkungen auf zukünftige Forschung

Die Forschung zeigt, dass DNA-Methylierung und Proteinlevel nützliche Erkenntnisse über das Risiko der Entwicklung von CVD bieten können. Wenn mehr grossangelegte Studien durchgeführt werden, könnte es möglich sein, die Methoden zur Risikovorhersage weiter zu verfeinern. Dies könnte zu besseren Präventionsstrategien und verbesserten Gesundheitsverhältnissen in der Bevölkerung führen.

Fazit

Es ist entscheidend, gefährdete Personen für Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu identifizieren, um effektive Prävention zu gewährleisten. Diese Forschung hat neue Einblicke in die biologischen Marker geliefert, die mit dem CVD-Risiko über die Analyse von Proteinlevels und DNA-Methylierung verbunden sind. Die Ergebnisse könnten dazu beitragen, die aktuellen Methoden zur Risikobewertung und zur Planung von Interventionen in einem klinischen Umfeld zu verbessern. Mit dem wachsenden Verständnis dieser molekularen Signale steigt auch das Potenzial, gezieltere und effektivere Gesundheitsstrategien zur Bekämpfung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen zu entwickeln.

Originalquelle

Titel: Epigenetic contributions to clinical risk prediction of cardiovascular disease

Zusammenfassung: Background and AimsCardiovascular disease (CVD) is among the leading causes of death worldwide. Discovery of new omics biomarkers could help to improve risk stratification algorithms and expand our understanding of molecular pathways contributing to the disease. Here, ASSIGN - a cardiovascular risk prediction tool recommended for use in Scotland - was examined in tandem with epigenetic and proteomic features in risk prediction models in y12,657 participants from the Generation Scotland cohort. MethodsPreviously generated DNA methylation-derived epigenetic scores (EpiScores) for 109 protein levels were considered, in addition to both measured levels and an EpiScore for cardiac troponin I (cTnI). The associations between individual protein EpiScores and the CVD risk were examined using Cox regression (ncasesy1,274; ncontrolsy11,383) and visualised in a tailored R application. Splitting the cohort into independent training (n=6,880) and test (n=3,659) subsets, a composite CVD EpiScore was then developed. ResultsSixty-five protein EpiScores were associated with incident CVD independently of ASSIGN and the measured concentration of cTnI (P View larger version (24K): [email protected]@1dcbf4aorg.highwire.dtl.DTLVardef@192b300org.highwire.dtl.DTLVardef@25fa1f_HPS_FORMAT_FIGEXP M_FIG C_FIG Structural graphical abstractASSIGN - a cardiovascular risk prediction tool recommended for use in Scotland - was examined in tandem with epigenetic and proteomic features in risk prediction models in {zeta}12,657 participants from the Generation Scotland cohort. Cox regression was used to model the association between individual predictors and CVD hospitalisation events ascertained over 16 years of follow-up. Finally, a composite protein EpiScore was developed (based on the protein EpiScores) and its predictive performance was tested. CVD - Cardiovascular Disease, EpiScore - Epigenetic Score, Cox PH - Cox Proportional Hazards Regression, DNAm - DNA methylation.

Autoren: Aleksandra Chybowska, D. A. Gadd, Y. Cheng, E. Bernabeu, A. Campbell, R. Walker, A. M. McIntosh, N. Wrobel, L. Murphy, P. I. Welsh, N. I. Sattar, J. Price, D. L. McCartney, K. Evans, R. L. Marioni

Letzte Aktualisierung: 2023-04-24 00:00:00

Sprache: English

Quell-URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.10.21.22281355

Quell-PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2022.10.21.22281355.full.pdf

Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

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