Gestoorde endotheel en gladde spiercel voorlopercel frequentie en functie in Type 2 diabetes: een predisponerende factor voor de ontwikkeling van cardiovasculair lijden?

Individuen met Type 2 diabetes (T2DM) lopen een verhoogd risico om ernstige
cardiovasculaire aandoeningen (perifeer vaatlijden [PAD] en coronair vaatlijden
[CAD]) en restenose) te ontwikkelen. The pathogenetische mechanismen die aan
dit verhoogde risico ten grondslag liggen zijn nog grotendeels onbekend. Op dit
moment zijn er geen adequate behandelingsmethoden aanwezig om versnelde
ontwikkeling van cardiovasculaire aandoeningen in T2DM te voorkomen of te
behandelen. Onze hypothese is dat in T2DM een verstoorde balans binnen subsets
van vasculaire voorlopercellen (endotheel voorlopercellen cellen [EPCs] en
gladde spiercel voorloper cellen [SMPCs]) (mede) verantwoordelijk is voor de
versnelde ontwikkeling van cardiovasculaire aandoeningen. EPCs zijn cellen die
betrokken zijn bij het handhaven van endotheel integriteit tijdens vasculaire
schade, o.a. door reendothelialisatie van de beschadigde vaatwand en
vasculogenese in ischemische gebieden. SMPCs lijken juist betrokken te zijn bij
het proces van atherogenese en neointima vorming. Bij een verstoorde balans
tussen EPCs en SMPCs in het voordeel van de SMPCs slaat de balans door naar
atherogenese en restenose als gevolg van verminderde capaciteit om
endotheelschade te herstellen en een verhoogde aanwezigheid van SMPCs. Het
begrijpen van de moleculaire mechanismen die ten grondslag liggen aan gestoorde
vasculaire voorlopercel functie, is een vereiste om nieuwe therapieën te kunnen
ontwikkelen die gericht zijn op het stimuleren van EPC-gemedieerd herstel van
vaatschade en het remmen van SMPC-gemedieerde atherogenese en restenose
vorming. Het onderzoek beschreven in de huidige aanvraag is een logische
volgende stap om de betrokken processen beter te begrijpen. Hiertoe zullen
analyses worden uitgevoerd teneinde aantallen vasculaire voorlopercellen te
bepalen (middels flowcytometrie en in vitro celkweek) als mede de functie van
deze cellen (middels in vitro celkweek en gen- en kinoom-expressie analyses).
Om dit te kunnen bewerkstelligen zullen vasculaire voorlopercellen worden
geïsoleerd uit perifeer bloed van T2DM patiënten en niet-diabetische individuen
met en zonder cardiovasculaire aandoeningen.

1) Aantonen van verschillen in de frequentie van EPCs en SMPCs in het perifere
bloed van T2DM patiënten en niet-
diabetische individuen met en zonder cardiovasculaire aandoeningen
(perifeer vaatlijden [PAD] of coronair vaatlijden
[CAD].

2) Aantonen van moleculaire en functionele verschillen in EPCs en SMPCs tussen
de bij 1) genoemde groepen patiënten.

Deze doelstellingen zullen bijdragen aan het vergroten van de kennis omtrent de
rol die vasculaire voorlopercellen spelen in de ontwikkeling van
cardiovasculaire aandoeningen in T2DM. Tevens zal dit onderzoek bijdragen aan
het identificeren van nieuwe moleculaire aangrijpingspunten voor interventie
die gericht is op het moduleren van vasculaire voorlopercel frequentie en
functie teneinde ontwikkeling van cardiovasculaire aandoeningen en restenose in
T2DM te verminderen.

Voor deze studie zullen zes verschillende groepen patiënten worden geïncludeerd
zoals hieronder weergegeven:

Groep 1: T2DM, + PAD, - CAD
Groep 2: T2DM, - PAD, + CAD
Groep 3: T2DM, - PAD, - CAD
Groep 4: no T2DM, + PAD, - CAD
Groep 5: no T2DM, - PAD, + CAD
Groep 6: no T2DM, - PAD, - CAD

Tijdens het eerstvolgende geplande bezoek aan de polikliniek van de afdeling
Interne Geneeskunde, Vasculaire Chirurgie of Cardiologie van het UMCG zullen 6
extra buizen perifeer bloed (in totaal 60 ml) worden afgenomen naast het bloed
dat wordt afgenomen t.b.v. de standaard laboratorium bepalingen (inclusief
HbA1c en lipiden profiel) die routinematig tijdens ieder bezoek aan polikliniek
worden uitgevoerd. Het perifere bloed zal worden verzameld in 6x 10ml EDTA
vacutainer buizen (K3E 15% 0.12 ml).

Aangezien niet alle voorgenomen analyses gelijktijdig kunnen worden uitgevoerd
en vanwege beperkingen in het verkrijgen van de benodigde celaantallen zal
patiënten worden verzocht 60 ml perifeer bloed af te staan gedurende 2
opeenvolgende bezoeken aan de polikliniek. Tijdens de totale duur van de studie
zal iedere patiënt 2x 60 ml= 120 ml bloed afstaan.

Een deel van de patiënten in groep 1 (n=10) and 4 (n=10) (respectievelijk
diabetes patiënten met PAD en niet-diabeten met PAD) zal geïncludeerd worden op
basis van de aanwezigheid van matig tot ernstig perifeer vaatlijden (stadium
IIb-IV Fontaine classificatie). Deze patiënten zullen endarterectomie ondergaan
waarbij de atherosclerotische plaque zal worden verwijderd. Voordat de
endarterectmomie zal worden uitgevoerd zal bij deze patiënten 60 ml perifeer
bloed worden afgenomen. Tevens zal de verwijderde atherosclerotische plaque
worden bewaard en opgewerkt voor histologische- en gen/eiwit expressie
analyses.

Het voorgestelde onderzoek is van dien aard dat deelname geen inherent risico
met zich meebrengt voor de deelnemers. De mate van belasting voor de deelnemers
is relatief laag (geven van 2x 60 ml perifeer bloed) tijdens de reguliere
bezoeken aan de polikliniek van het UMCG. De deelnemers hebben geen direct
persoonlijk voordeel van de uitkomsten van deze studie. Van deelnemende gezonde
vrijwilligers zal eveneens 2x 60 ml perifeer bloed worden afgenomen. De
vrijwilligers komen speciaal voor dit doel naar het UMCG en ontvangen derhalve
een bescheiden financiële compensatie.