Systemische effecten en co-morbiditeiten in COPD zijn geassocieerd met markers van versnelde veroude

  • Naam promovendus: Dr E.P.A. Rutten
  • Instituut Universiteit: CIRO+ B.V.

Onderzoek heeft aangetoond dat COPD patiënten gekarakteriseerd worden door systemische chronische inflammatie en een verhoogde mate van oxidatieve stress. COPD wordt ook gekenmerkt door een veelvuldig voorkomen van comorbiditeiten. Zo is aangetoond dat COPD patiënten vaak te kampen hebben met spiermassaverlies, en dat dit gerelateerd is aan metabole en functionele beperkingen en een verhoogde kans op sterfte. Verder heeft recent onderzoek laten zien dat COPD patiënten een hoger risico hebben op het ontwikkelen van osteoporose en cardiovasculaire aandoeningen in vergelijking met gezonde ouderen.

Chronisch obstructief longlijden oftewel COPD is een belangrijke oorzaak van mortaliteit en morbiditeit wereldwijd en treft ongeveer 5% van de volwassen populatie. De belangrijkste oorzaak van COPD is roken en ondanks de vele anti-tabak campagnes, wordt er verwacht dat de impact van COPD zal stijgen in de volgende decennia wegens de vergrijzing van de bevolking. Het wordt meer en meer aanvaard dat COPD meer is dan een longziekte alleen en dat het zich manifesteert over het hele lichaam. Heel recent is dit aspect ook opgenomen in de definitie van COPD, waarbij gesteld wordt dat deze significante extrapulmonale effecten ook bijdragen tot de ernst van de ziekte. Het wordt daarom belangrijk om COPD niet alleen te fenotyperen op basis van longfunctie, maar ook extrapulmonale parameters mee te nemen. Onderzoek heeft aangetoond dat COPD patiënten gekarakteriseerd worden door systemische chronische inflammatie en een verhoogde mate van oxidatieve stress. COPD wordt ook gekenmerkt door een veelvuldig voorkomen van comorbiditeiten. Zo is aangetoond dat COPD patiënten vaak te kampen hebben met spiermassaverlies, en dat dit gerelateerd is aan metabole en functionele beperkingen en een verhoogde kans op sterfte. Verder heeft recent onderzoek laten zien dat COPD patiënten een hoger risico hebben op het ontwikkelen van osteoporose en cardiovasculaire aandoeningen in vergelijking met gezonde ouderen. Er zijn aanwijzingen dat systemische inflammatie en oxidatieve stress een rol spelen in het ontwikkelen van deze comorbiditeiten, maar het mechanisme hierachter is nog niet bepaald. Tevens is er geen consensus over het vaststellen van comorbiditeiten in de literatuur. Om meer inzicht te krijgen in de link tussen de systemische fenotypering van COPD en het ontwikkelen van comorbiditeiten zoals spierzwakte, osteoporose, cardiovasculair risico en glucose intolerantie is het essentieel om de COPD gerelateerde comorbiditeiten objectief in kaart te brengen. Het objectief diagnostiseren van de hoeveelheid en de ernst van comorbiditeiten in een grote groep COPD patiënten die in aanmerking komen voor longrevalidatie om vervolgens de differentiatie in de pathogenese in co-morbiditeiten beter in kaart te brengen is een van de primaire doelstellingen van het huidige projectvoorstel.
Bovendien is er momenteel veel wetenschappelijke interesse in het exploreren van markers die de ernst en de uitkomst van de ziekte COPD goed kunnen voorspellen. Men zou kunnen stellen dat COPD een vorm is van versnelde veroudering aangezien vele kenmerken van COPD deel zijn van normale verouderingsprocessen, maar dan in versnelde en verergerde mate. Voorbeelden hiervan zijn de obstructieve longfysiologie en systemische inflammatie en oxidatieve stress. Tevens manifesteert COPD zich voornamelijk bij ouderen >65 jaar en vormt roken een belangrijke risicofactor voor veel ouderdomsziekten. De tweede primaire doelstelling van dit onderzoeksvoorstel is te onderzoeken of markers van versnelde veroudering gerelateerd zijn aan COPD fenotypes en aan het voorkomen van comorbiditeiten. Verschillende markers voor versnelde veroudering zijn bekend uit de literatuur, andere dienen nog verder onderbouwd te worden.

Abstract

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a major cause of morbidity and mortality worldwide affecting over 5% of the adult population. The most important risk factor for developing COPD is smoking, and despite recent anti-tobacco campaigns, it is projected that its morbidity, mortality, social and health care costs will increase in the next two decades as the population continues to age. Aging and COPD share many features, as obstructive pulmonary physiology occurs in both COPD and in normal aging. Also, COPD preferentially affects elderly individuals, with those >65y having a higher disease rate than younger age groups, independent of pack years of smoking. Moreover, cigarette smoke is an important risk factor in many age related diseases and is associated with increased systemic inflammation and oxidative stress, both likely involved in the development of COPD related co-morbidities like muscle wasting, osteoporosis, cardiovascular risk and glucose intolerance. Indeed, the prevalence of these co-morbidities is higher in patients with COPD compared to age matched healthy subjects. However, there are great discrepancies in defining and diagnosing co-morbidities in the literature. Although there is evidence that systemic inflammation and oxidative stress are involved in COPD related co-morbidities, the exact mechanisms are unclear. To obtain more insight in these mechanisms, it is essential to objectively diagnose the amount and severity of co-morbidities present in COPD patients. Therefore, the first aim of the present proposal is to objectively diagnose the amount and severity of co-morbidities present in a COPD population admitted for pulmonary rehabilitation. By this approach, we aim to receive insight in the differential profile of co-morbidity by associating the objective diagnosed co-morbidity with systemic phenotype of COPD.
Moreover, currently there is a need to find biomarkers to better diagnose and assess the severity of COPD as well as to project outcome. Since it has recently been recognized in the GOLD definition of COPD that significant extrapulmonary effects of COPD also contribute to the severity of the disease, it is important to investigate markers for systemic effects and co-morbidities in COPD. Based on the parallelism between the systemic manifestations of COPD and the aging process, the second aim of the present proposal is to investigate if COPD can be described as a syndrome of accelerated aging. We hypothesize that markers of accelerated aging are related to COPD phenotypes (systemic inflammation, oxidative stress) and to its clinically manifested co-morbidity. In the literature, various markers for accelerated aging are recognized these days, but there is no golden standard. Our research group recently showed that the telomere length (TL), which indicates cellular aging, is shorter in patients with COPD compared to age-matched healthy subjects. Even, TL was positively associated with activity of the anti-oxidant enzyme superoxide dismutase (SOD), strengthening the hypothesis that markers of accelerating aging are related to systemic features of COPD. Besides the finding that COPD is associated with markers of cellular aging, biomarkers of the aging process have never been linked to the COPD related co-morbidity.

  • Bedrag:
    -250.000,00
  • Looptijd:
    4 jaar,
  • Soort subsidie:
    Research Project
  • Andere aanvragers/partners:
    Dr N. Reynaert
    prof Dr E.F.M. Wouters
  • Projectnummer:
    3.2.09.049