Associaties van circulerende elastine afbraakproducten (iso) desmosine met andere bloed biomarkers, CT-densitometrie, arteriële stijfheid, longfunctieparameters en koper in uitademingslucht

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is een heterogene ziekte die
gedefinieerd wordt door de aanwezigheid van een chronische luchtwegobstructie.
Meerdere pathologische mechanismen kunnen verantwoordelijk zijn voor het
ontstaan van COPD. Longemfyseem is het COPD fenotype dat gekenmerkt wordt door
destructie van longparenchym veroorzaakt door een protease/antiprotease
disbalans resulterend in versnelde afbraak van elastine vezels.
De aanmaak van elastine vezels in de longen vindt vrijwel alleen plaats rondom
de geboorte [2022748]. De elastine precursor tropoelastine, wordt allereerst
gesynthetiseerd door verschillende celtypen en [1] tropoelastine monomeren
fuseren vervolgens tot polymeren. De tropoelastine polymeren worden nadien
onder invloed van het koper-afhankelijke enzym lysyl-oxidase gecrosslinkt tot
mature elastine-vezels [1]. Tijdens dit crosslinken worden desmosine en
isodesmosine (gezamenlijk afgekort als DES) gevormd. Bij het proces van
elastine degradatie komt DES vrij in de extracellulaire matrix, lekt naar de
bloedbaan en is meetbaar in het plasma (pDES). De hoogte van pDES reflecteert
de activiteit van het elastine degradatie proces. Bij aandoeningen die
gekenmerkt worden door versnelde elastine afbraak, zoals COPD, is de pDES
concentratie verhoogd [2].
Momenteel vormt longfunctie onderzoek de basis van de diagnostiek en follow up
bij COPD. De laatste jaren is densitometrie meting middels CT scan een
betrouwbare methodiek geworden om de mate van destructie van het longparenchym,
ofwel de mate van longemfyseem, te kwantificeren [4]. Hierbij wordt de
dichtheid van het longweefsel berekend en vergeleken met de dichtheid van
gezond longweefsel. We verwachten dat er een correlatie is tussen de hoogte van
het pDES en de mate van longdestructie gemeten met densitometrie en longfunctie
onderzoeken.
Elastine bevindt zich niet alleen in de longen maar in alle dynamische weefsels
van het lichaam en dus ook in het cardiovasculaire systeem. De afbraak van
elastine leidt tot schade aan de bloedvaten en daardoor tot een verhoogd risico
op cardiovasculaire morbiditeit en mortaliteit [3]. Arterial stiffness is
verhoogd bij COPD patiënten en is gecorreleerd met de ernst van het
longemfyseem [5, 6]. De vaatstijfheid kan worden weerspiegeld door de 'Pulse
Wave Velocity' (PWV). Dit is een meetmethode waarbij de pulse wave van de
a.carotis en de pulse wave van de a.femoralis worden gemeten. Het tijdsverschil
tussen de twee golven geeft informatie over de elasticiteit van de aorta. Dit
is een goede predictor voor cardiovasculaire morbiditeit en mortaliteit.
Aangezien elastine afbraak leidt tot een toename van de arterial stiffness,
verwachten we dat er een correlatie is tussen de hoogte van pDES en de PWV.
Naast het correleren van pDES met de mate van verlies van elasticiteit in het
pulmonale en vasculaire compartiment, willen we ook proberen biomarkers te
identificeren die invloed hebben op het pDES-gehalte. Het uiteindelijke doel is
te onderzoeken of het mogelijk is deze biomarkers gunstig te beïnvloeden om zo
de elastine degradatie te vertragen. Het afremmen van de elastine
afbraaksnelheid zou een gunstig effect op de ziekteprogressie bij COPD kunnen
hebben. Uit een eerder onderzoek van ons is gebleken dat vitamine K omgekeerd
gecorreleerd is met pDES. Mogelijk dat het verbeteren van de vitamine K status
door vitamine K suppletie ook pDES zou doen laten dalen. In het huidige
onderzoek willen we ook de invloed van andere stoffen dan vitamine K, zoals
bijvoorbeeld fosfaat, magnesium en koper, vitamine D, op pDES onderzoeken [7,
8, 9]. Tevens willen we onderzoeken of koper, als essentiële factor van lysyl
oxidase, in de longen van emfyseem patiënten verlaagd is, zoals we vermoeden,
en of koper in uitademingsdamp gecorreleerd is aan pDES en CT-longdensitometrie
[10].

Evalueren of CT-longdensitometrie en PWV associëren met plasma DES
concentraties. Daarnaast willen we vaststellen of bepaalde andere
laboratoriumbepalingen in het bloed en gecondenseerde uitademingsdamp
correleren met plasma DES.

Descriptieve cross sectionele studie

Niet van toepassing