Projekt: Benomsättningsmarkörer vid myocardskintigrafi

Fakta om projektet

Projektledare
Pär Wanby
Övriga projektmedlemmar
Karin Mathold, doktorand Linköpings Universitet, specialistläkare i geriatrik, Lindsdals hälsocentral, Region Kalmar län; Martin Carlsson, docent Linnéuniversitetet; Lars Brudin, adjungerad professor, Universitetssjukhuset i Linköping, överläkare Fysiologiska kliniken, Region Kalmar län 
Deltagande organisationer
Medicinkliniken, Region Kalmar län; Avdelningen för klinisk fysiologi, Linnéuniversitet; Linköpings universitet
Finansiär
Forskningsenheten Region Kalmar län 
Tidsplan
jun 2022–jun 2026
Ämne
Medicin (institutionen för medicin och optometri, fakulteten för hälso- och livsvetenskap)

Mer om projektet

Sammanfattning
Förkalkningen av kärlväggen vid ateroskleros är en sjukdomsprocess som uppvisar gemensamma drag med benbildning. Skelettliknande celler samt markörer för benomsättning har påvisats i aterosklerotiska plack men mekanismerna för plackbildningen är ofullständigt kartlagda. Vi har valt att studera de fem benomsättningsmarkörerna osteocalcin (OCN), osteoprotegerin (OPG), osteopontin (OPN), dickkopf-1 (Dkk-1) och sclerostin hos patienter med misstänkt kranskärlssjukdom. Vi mäter nivåer av benomsättningsmarkörer i blodet hos patienter som remitterats till cykelarbetsprov med myocardskintigrafi (hjärtskintigrafi, d.v.s. en undersökning som mäter hjärtats blodomlopp) med frågeställning kranskärlssjukdom. Forskningshypotesen är att patienter som uppvisar tecken till kardiell ischemi vid undersökningen även har avvikande nivåer av benomsättningsmarkörer i blodet. Blodprov tas före cykelarbetsprovet samt vid maximal belastning. Vi mäter nivåer av Troponin-T som markör för kardiell ischemi och patienterna genomgår även bentäthetsmätning. Data analyseras slutligen avseende eventuell korrelation mellan ischemi på myocardscintigrafin och nivåer av benomsättningsmarkörer i blodet.

Bakgrund
Majoriteten av hjärtinfarkter orsakas av kärlocklusion på grund av instabila aterosklerotiska plack. Det är välkänt att förkalkningen av kärl är en process som uppvisar gemensamma drag med benbildning. Celler som liknar skelettets osteoblaster och osteoklaster återfinns i aterosklerotiska plack i kärlväggen. Mönstret av förkalkning i kärlen, t ex mikroförkalkningar eller makroförkalkningar, spelar roll för plackstabiliteten. På senare år har benomsättningsmarkörerna osteocalcin (OCN), osteoprotegerin (OPG), osteopontin (OPN), dickkopf-1 (Dkk-1) och sclerostin rönt intresse i dessa sammanhang. Exempelvis fann vi avvikande nivåer i blodet av samtliga dessa benomsättningsmarkörer utom OCN i vår studie gällande patienter med akut stroke. Det finns studier som tyder på avvikande nivåer av benomsättningsmarkörer även vid aterosklerotisk kranskärlssjukdom. Resultaten av befintliga studier går dock isär varför fler studier behövs gällande sambandet mellan benomsättning och ateroskleros. Ökad frekvens av hjärt-kärlhändelser med romosozumab, en antikropp mot sclerostin för behandling av osteoporos, styrker likaså behovet av fortsatt forskning inom området. Benomsättningsmarkörer skulle i förlängningen kunna användas för diagnostik av hjärt-kärlsjukdomar men dessförinnan behöver mer kunskap inhämtas. Oss veterligen finns inga studier där nivåer av sclerostin, Dkk-1, OCN och OPN har analyserats i samband med arbetsprov under frågeställning kardiell ischemi. I en studie av Pickering och medarbetare steg serumnivåerna av sclerostin efter fysisk aktivitet, men då studerades enbart unga friska kvinnor. Det finns ett fåtal studier som beskriver förändringar i nivåerna av cirkulerande OPG i samband med arbetsprov, men resultaten går isär huruvida dessa förändringar är kopplade till kardiell ischemi eller inte.

Syfte
Syftet med studien är att undersöka om nivåerna av benomsättningsmarkörer förändras vid övergående kardiell ischemi vid myocardskintigrafi hos patienter med kranskärlssjukdom. Studien är en del av ett avhandlingsprojekt som kartlägger benomsättningsmarkörer i samband med stroke, TIA och kranskärlssjukdom. Forskningshypotesen är att gemensamma signalvägar mellan benomsättning och ateroskleros leder till högre alternativt lägre nivåer av benomsättningsmarkörer i blodet hos patienter med kärlsjukdomar pga. ateroskleros. Utifrån nuvarande kunskapsläge är vår forskningshypotes att cirkulerande nivåer av Dkk-1, sclerostin, OPN och OPG är högre hos patienter med aterosklerotiska kärlsjukdomar jämfört med kontroller medan OCN minskar vid dessa sjukdomstillstånd. I denna studie är hypotesen att benomsättningsmarkörer kan användas för diagnostik av kranskärlsjukdom.

Frågeställningar

• Förändras nivåerna av benomsättningsmarkörer i blodet vid övergående syrebrist i hjärtat i samband med myocardskintigrafi med cykelarbetsprov?
• Har patienter med tecken till kranskärlssjukdom på myocardskintigrafi med cykelarbetsprov även förhöjda nivåer av benomsättningsmarkörer i vila?
• Finns det ett samband mellan troponin T och benomsättningsmarkörer?

Metoder
Vi inkluderar för närvarande patienter i studien och samtliga patienter beräknas vara inkluderade under hösten. Patienter som remitterats för myocardskintigrafi med cykelarbetsprov under frågeställning kranskärlssjukdom inkluderas konsekutivt. Enbart patienter över 60 år inkluderas på grund av högre förekomst av ateroskleros i denna åldersgrupp. Provtagning sker före cykelarbetsprovet för utgångsvärde samt direkt efteråt då eventuella ischemiska tecken kan ses på myocardskintigrafin. Vi jämför sedan om nivåerna av benomsättningsmarkörer skiljer sig åt mellan patienter med eller utan tecken till kardiell ischemi (syrebrist i hjärtmuskeln) vid undersökningen. Vi analyserar även Troponin-T som en markör för kardiell ischemi. Samtliga blodprover sparas i en biobank. Patienterna genomgår även DXA-undersökning (bentäthetsmätning) eftersom förekomst av osteoporos eventuellt skulle kunna påverka nivåerna av benomsättningsmarkörer.

Klinisk relevans och patientnytta
Ateroskleros ligger bakom flertal allvarliga sjukdomstillstånd så som kärlkramp, hjärtinfarkt och stroke. Studier av samband mellan benomsättning och ateroskleros är en viktig del i förståelsen av bakomliggande sjukdomsmekanismer och därmed möjliga terapeutiska angreppssätt. I de studier som finns gällande benomsättningsmarkörer och ateroskleros har man främst mätt nivåerna av markörer i blodet i samband med redan etablerad vävnadsskada t ex vid hjärtinfarkt eller stroke. Det blir då svårt att särskilja om nivåerna förändrats på grund av vävnadsskada och åtföljande inflammation alternativt på grund av ischemin i sig. Aktuell studie syftar till att belysa om nivåerna av benomsättningsmarkörer förändras redan i samband med reversibel kardiell ischemi vid arbetsprov. Studien förväntas ge ökad kunskap om sambandet mellan benomsättningsmarkörer och ateroskleros. Syftet med studien är även att undersöka huruvida benomsättningsmarkörer i förlängningen kan användas som diagnostiska biomarkörer för kranskärlssjukdom.

Medarbetare