Titelaufnahme

Titel
Heavy metal pollutants and angiogenesis-factors in patients with coronary artery disease / submitted by Michael Sponder
Verfasser / VerfasserinSponder, Michael
Begutachter / BegutachterinStrametz-Juranek, Jeanette
Erschienen2014
Umfang248 S. : Ill., grapgh. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Diss., 2014
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Cadmium / Quecksilber / Blei / Zink / Endostatin / Osteopontin / Koronare Herzkrankheit
Schlagwörter (EN)cadmium / mercury / lead / zinc / endostatin / osteopontin / coronary artery disease
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-2805 Persistent Identifier (URN)
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Heavy metal pollutants and angiogenesis-factors in patients with coronary artery disease [7.06 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Hintergrund:

Die Erforschung bereits bekannter kardiovaskulärer Risikofaktoren wie Hypertension, Dyslipidämie, Diabetes mellitus, physische Inaktivität oder schlechter sozioökonomischer Status läuft auf Hochtouren.

Schwermetalle wie cadmium, Quecksilber und Blei werden bei weiten nicht so intensiv beforscht obwohl bereits seit Jahrzehnten ein negativer Einfluss auf das kardiovaskuläre System vermutet wird; einerseits durch die Beeinflussung zirkulatorischer Komponenten per se, andererseits durch Verursachung von Risikofaktoren. Angiogenese und Angiostase sind Prozesse, die in der Genese von Herz-Kreislauf-Erkrankungen eine wichtige Rolle spielen. Die Ballance zwischen angiostatischen Faktoren wie Endostatin und Angiostatin sowie von Faktoren mit angiogenen Eigenschaften wie VEGF und osteopontin ist essentiell für die Homeostase des Zirkulationssystems.

Ziel:

Diese Studie untersucht Schwermetallgehalte und Spiegel angogener/statischer Faktoren bei PatientInnen mit koronarer Herzkrankheit (KHK) und deren Beziehung zu kardiovaskulären Risikofaktoren innerhalb der Studienpopulation.

Material und Methoden:

Insgesamt wurden 191 PatientInnen, 65 weibliche (mittleres Alter: 67,66 7,89 Jahre) und 128 männliche (mittleres Alter: 60,27 11,33 Jahre) mit KHK rekrutiert. Daten bzgl. Anamnese, Life-Style, Bildungsgrad, Ernährung wurden ebenso gesammelt wie aus Routinelabor-Befunden, EKG, Echokardiographie und Herzkatheter. Der Schweregrad der Koronarstenose wurde berechnet, indem 1 Punkt pro Segment mit leichter Stenose (<30 %), 2 Punkte pro Segment mit mittlerer Stenose und 3 Punkte pro Segment mit Schwerer Stenose vergeben wurden. Cadmium wurde im Harn, Quecksilber, Blei und Zink im Vollblut analysiert. Endostatin, Angiostatin und VEGF wurden im Serum, Osteopontin im Plasma analysiert.

Resultate:

Hypertension war present in 91,1 % der Fälle, Hyperlipidämie in 90,1 %, Übergewicht/Adipositas in 66 % und Diabetes in 27,2 %. Von 86, % der PatientInnen waren aktuelle Herzkatheterbefunde verfügbar. Die am häufigsten betroffenen Gefäßabschnitte waren die proximale und mediale LAD und RCA (49,1 %, 54,5 %, 47,3 %, 44,8 %). Der Schweregrad der Koronarstenosen korrelierte positiv mit Kreatinin (p=0,010), BUN (p=0,022), Harnsäure (p=0,035), Triglyzeriden (p=0,019) CRP (p=0,001), Leukozyten (p=0,007), systolischem Blutdruck (p=0,009) und BMI und negativ mit HDL (p=0,014). Obwohl Patienten höhere Werte bei Cadmium (1,05 vs. 0,90 myg/l), Quecksilber (0,60 vs. 0,41 myg/l), Blei (21 vs.

18 myg/l) und Zink (6370 vs. 5979 myg/l) aufwiesen, war der Unterschied nur bei Quecksilber signifikant (p=0,031). Es zeigte sich keine Korrelation zwischen den Metallspiegeln und dem Schweregrad der Stenosen oder der Präsenz/Absenz von Diabetes und Hypertension. Ex-RaucherInnen hatten jedoch höhere Cadmiumspiegel verglichen mit Nie-RaucherInnen (1,20 vs. 0,86 myg/l; p=0,033). Endostatin korrelierte negativ mit Quecksilber im Blut (p=0,014) und Angiostatin negativ mit Blei und Zink (p=0,049 bzw. 0,030). Angiostatin korrelierte jedoch positiv mit dem Schweregrad der Koronarstenosen (p=0,023). Der Ex-RaucherInnen-Status und Hypertension hatten keinen Einfluss auf die angiogenen/statischen Faktoren aber sowohl Osteopontin- als auch Endostatin-Level waren höher bei DiabetikerInnen und korrelierten mit HbA1c (p=0,044 bzw. 0,011).

Zusammenfassung:

In der untersuchten Studienpopulation, die hauptsächlich aus Ost-ÖsterreicherInnen bestand, scheint es unwahrschienlich, dass Quecksilber und Blei bedeutend zur Genese der KHK beitragen, da sie eher geringe Level auswiesen. Betreffend Cadmium wären jedoch weitere Studien und vor allem Überwachung ratsam. Angiostatin dürfte durch die Korrelation mit dem Stenose-Schweregrad von besonderem Interesse sein und auch der Zusammenhand von Endostatin/Osteopontin mit Diabetes muss näher erforscht werden.

Zusammenfassung (Englisch)

Background:

Research effort in investigating well-known cardiovascular risk factors such as hypertension, dyslipidaemia, diabetes mellitus, physical inactivity and poor socioeconomic status is huge. However, heavy metal pollutant such as cadmium, mercury and plumbum are by far less often subject of cardiovascular research although they were suspected for decades to have a negative impact on cardiovascular diseases by either influencing components of the circulatory system per se or causing and worsening atherosclerosis. Both angiogenesis and angiostasis are processes that are involved in the genesis of coronary artery disease.

The balance between angiostatic factors such as endostatin and angiostatin and factors with angiogenic potential like VEGF and osteopontin is essential for the homeostasis of the circulatory system.

Aim:

This thesis aims to investigate heavy metal pollutant amounts and levels of angiogenesis/stasis factors in patients with coronary artery disease (CAD) and their relationship to cardiovascular risk factors within the study population.

Material and methods:

In total 191 patients, 65 females (mean age: 67,66 7,89 years) and 128 males (mean age: 60,27 11,33 years) with coronary artery disease were recruited. Anamnestic data, information about lifestyle, education and nutrition and data from routine laboratory analysis, ECG, echocardiography and angiography were collected. Severity of coronary artery stenosis was calculated by giving one point per mild stenosis per segment (<30 %), 2 points per moderate stenosis per segememt (30-70 %) and 3 points per severe stenosis per segment (>70 %). Cadmium amounts were analysed in urine; mercury, lead and zinc in full blood.

Endostatin, angiostatin and VEGF levels were analysed in serum; osteopontin levels in plasma.

Results:

Hypertension was present in 91,1 %, hyperlipidaemia in 90,1 %, overweight/adipositas in 66 % and diabetes in 27,2 %. In 86 % results from recently performed angiography were available. Most commonly concerned coronary artery segments were the proximal and medial LAD and RCA (49,1 %, 54,5 %, 47,3 %, 44,8 %). Severity of coronary artery stenosis correlated positively with creatinine (p=0,010), BUN (p=0,022), uric acid (p=0,035), triglycerides (p=0,019) CRP (p=0,001), leucocytes (p=0,007), systolic blood pressure (p=0,009) and BMI and negatively with HDL (p=0,014). Although male patients showed higher levels for cadmium (1,05 vs. 0,90 myg/l), mercury (0,60 vs. 0,41 myg/l), lead (21 vs. 18 myg/l) and zinc (6370 vs. 5979 myg/l), significant difference was only found for mercury (p=0,031). There was no correlation between the metals and severity of stenosis and presence/absence of diabetes and hypertension. However, ex-smoking patients showed significantly higher levels for cadmium compared to never-smokers (1,20 vs. 0,86 myg/l; p=0,033). Endostatin levels correlated negatively with mercury amounts in blood (p=0,014) and angiostatin correlated negatively with both lead and zinc levels (p=0,049 and 0,030 resp.). Angiostatin correlated positively with severity of stenosis (p=0,023). Ex-smoking and hypertension had no influence on the angiogenesis-factors, however, both osteopontin and endostatin were higher in patients suffering diabetes and correlated with HbA1c (p=0,044 and 0,011 resp.).

Conclusion:

In this study population which mostly consisted of patients living in East-Austria, is seems improbably that mercury and lead contribute seriously to the genesis of CAD because the levels they reached were quite low. However, concerning cadmium amounts further studies and observation would be advisable. With regard to angiogenesis and angiostasis in particular angiostatin seems to be of interest because of its correlation with severity of stenosis and the role of osteopontin and endostatin in diabetes should also be investigated more deeply.