Highlights from the Center for Heart Failure Research Symposium

A couple weeks ago we highlighted hot topics from the congress of the European Society for Cardiology, the largest cardiology meeting in the world, which is organized to present the latest ground-breaking discoveries in medicine. On the other hand, such a large conference (nearly 30000 attendees!) lacks the capacity to promote face-to-face communication among researchers, specially those in early phases of their careers. For this purpose, local research associations organize smaller and centralized meetings, which is the case of the Norwegian Center for Heart Failure Research Symposium.

The Symposium provided an ideal environment for earlier career scientists in Norway (namely PhD candidates) to share their work and experiences with each other, stimulating valuable collaborations within the country. But it was not limited to that, since renowned senior scientists from top-ranked universities in the world were also there to contribute with their latest work. Following you find the highlights of the Symposium:

  • To start, the symposium offered an extremely organized structure and fantastic venue (Rica Holmenkollen Hotel in Oslo). The Symposium kick-off could not be better, with an extraordinary presentation by the 1998 Nobel Prize laureate Louis Ignarro, who brilliantly presented his life-long work on nitric oxide and cardiovascular protection, passing through his discovery of the mechanism behind the drug sildenafil (best known as Viagra), ending with hilarious stories involving his work and celebration of the Nobel Prize.
  • As a following session, PhD students and postdocs had the opportunity to present their work and to be evaluated by a board of specialists in different sub-areas – CERG postdoc Øivind Rognmo was one of the moderators. This session was, from my point of view, the most valuable of all, since all the presentations were yet unpublished and thereby novel discoveries by Norwegian institutions, which will hopefully be published soon in high-quality journals. CERG was of course there, with three presenters: Siri Marte Hollekim, Jose Bianco Moreira and Ida Beate Øyen Østhus.
  • Manuel Mayr from the King’s College London, showed his lab’s discoveries on novel biomarkers of cardiovascular diseases, with a strong potential to predict future cardiac events, which could be treated in advance if detected early.
  • Diastolic heart failure (when the heart has problems when filling up with blood) is now a great interest for us at CERG, so we could learn a lot from Dr. Javier Díez (Pamplona, Spain) about the heart stiffness, a major complication in patients with diastolic heart failure.
  • Deeper into the cardiac cells, Prof. Kinya Otsu (also from London) shared his fantastic work showing that poor-quality DNA from inside the mitochondria (the cell’s power house!) can cause inflammation and heart failure in mice. If confirmed in humans, these results can pave a road to novel drugs against cardiovascular diseases.
  • As part of the closing session, Dr. Geneviève Derumeaux from France went through her work to enhance non-invasive techniques to detect cardiac impairments and possible beneficial effects of drugs and non-pharmacological therapies, such as preconditioning.

Besides excellent scientific content, the symposium provided plenty “chat time” among researchers during coffee-breaks and between sessions, configuring an ideal atmosphere for informal discussions and interaction. We congratulate the Center for Heart Failure Research for the nice Symposium and wish to see even more CERG researchers there next year.

Jose Bianco N. Moreira, PhD student in CERG.

Ja takk, begge deler for slitne knær

Kneartrose, bedre kjent som slitasjegikt i kneet, er en svært vanlig og ubehagelig følgetilstand av overvekt og fedme. Tilstanden medfører smerter på grunn av dårlig demping mellom lårbeinet og leggbeinet som følge av slitasje på leddbrusk eller ben i kneleddet. I takt med at forekomsten av overvekt øker, er det forventet enda flere tilfeller av kneartrose i fremtiden.

Men det finnes enkle grep som forebygger og bremser utviklingen – med en viss grad av egeninnsats, selvsagt. Siden kneet er et av leddene i kroppen som utsettes for størst tyngde, tilsier enhver logikk at vektreduksjon er et smart sted å starte. Det er en kjent sak at for å gå ned i vekt, må en forbrenne mer enn en tar inn – så kostholdet er absolutt verdt å ta en kikk på. Videre er trening, både for å redusere vekt og for å styrke muskulaturen rundt kneet, er her en viktig faktor.

knee arthrosisMen hvilken metode har best effekt for å bedre kneartrose – holder det å gå ned i vekt ved hjelp av diett, eller bør man trene i tillegg? Holder det kanskje å bare trene? Dette var utgangspunktet for en nylig publisert studie i JAMA. Forskere fra Wake Forest University i USA undersøkte om en ≥10% reduksjon i kroppsvekt ville ha effekt for pasienter med kneartrose. Metodene man så på var slanking både med og uten trening, og bare trening uten endring av kosthold.

I alt 454 overvektige personer (BMI 27-41) i alderen 55+ med påvist kneartrose deltok i studien. Sentrale endepunkter var styrke i kneledd, selvrapportert smerte, funksjon og mobilitet samt livskvalitet. Treningsbiten besto av en time fysisk aktivtet, både kondisjon og styrke (intensitet ikke angitt) tre ganger i uken, både under veiledning og hjemmebasert.

Til slutt viste det seg at blant de 399 pasientene som fullførte intervensjonen var gjennomsnittlig vekttap følgende for de ulike gruppene:

  • kosthold+trening: -10.6 kg
  • bare kosthold: -8,9 kg
  • bare trening: -1.8 kg

Ingen bombe at både trening og sunt kosthold må til for å gå mest mulig ned i vekt, men hva med knærne? Det viste seg at trening hadde signifikant betydning for styrken i knærne, med bedre resultater i begge treningsgruppene kontra kostholdsgruppen, mens både kosthold og trening utgjorde en uslåelig kombinasjon både med tanke på smerter og funksjon. Ikke minst rapporterte denne gruppen en markant bedre score på livskvalitet sammenlignet med de to andre gruppene.

Likevel – selv om den ene gruppen utmerket seg i forhold de to andre, var forbedringene i seg selv ikke overveldende. Brusk som allerede er slitt bort, vokser ikke ut igjen selv om man trener og går ned i vekt. Deltakerne var eldre og slitasjen på knærne har gjerne pågått over flere tiår. I et intervju med Reuters Health kommenterer en spesialist på området at en kan dessverre ikke forvente mer enn moderate forbedringer ved kneartrose etter trening og vekttap. Likevel blir det fremhevet at man bør gjøre det man kan selv – bare et par kilo i minus er bedre enn ingen.

Det beste du kan gjøre for kroppen din er altså å forebygge denne smertefulle tilstanden – ved hjelp av å ha en normal vekt og være fysisk aktiv gjennom hele livet.

Maria Henningsen, CERG.

Sunn livsstil – for hva og hvem?

Mye har blitt sagt om nødvendigheten av livsstilsendringer for å forebygge sykdom. En livsstil som innebærer sunt kosthold, trening, null røyk og et håndterbart stressnivå er forbundet med et lykkelig liv, og har vist seg å holde sykdommer på avstand. Ikke bare er forebygging bedre enn behandling, det er også kostnadsbesparende og mer komfortabelt for den enkelte å gjennomføre.

En ting er den subjektive følelsen av god livskvalitet som følger med det å leve sunt. Vi forskere synes imidlertid alltid det er spennende med ting som kan måles helt konkret og studeres helt ned på cellenivå. Også her er det nemlig mulig å spore de positive konsekvensene av omlegging til en sunn livsstil. I en nylig publisert studie fant forskere ved University of California at det å endre til en sunn livsstil faktisk reverserer aldring på cellenivå. I denne sammenhengen besto en sunn livsstil av elementer som regelmessig mosjon, et vegetarisk kosthold og stresshåndtering ved hjelp av meditasjon og yoga.

Som vi tidligere har skrevet om her på bloggen, fastsettes aldringen på cellenivå av lengden på de såkalte telomerene – beskyttende kapsler i enden av kromosomene. Når man blir eldre, blir telomerene kortere og strukturelt svakere, og ender etter hvert med celledød. Men det er vist at en sunn livsstil kan forsinke denne prosessen og gjøre at telomerlengden opprettholdes, eller til og med øker. Dermed kontrolleres den generelle aldringsprosessen – og det høres unektelig fristende ut å være «forever young», ikke sant? Imidlertid bør det bemerkes at telomerene ikke er den eneste forklaringen på menneskelig aldring, selv om det er en svært viktig faktor.

Senior Couple Exercising In Park

Et annet viktig aspekt ved sunn livsstil er kostnadseffektivitet. Generelt gir en investering i omfattende endringer i livsstil en fem ganger større avkastning i kostnadsbesparelser. For eksempel sparer røykeslutt penger både for den enkelte (fordi sigaretter er dyrt) og for samfunnet (fordi sigaretter koster helsen dyrt). Derimot er det gratis å mosjonere, stresse ned, og tilbringe tid med familie og venner. Nå kan det diskuteres hvorvidt et sunt kosthold er billigere enn junk food – og prising og momskutt av «grønn» mat er et politisk spørsmål som i de siste årene har blitt mer og mer aktuelt i takt med økning av antall overvektige. En ting er i alle fall slått fast utallige ganger: frukt, grønnsaker, soya, fiber, og omega – 3 -fettsyrer reduserer risikoen for hjerte-og karsykdommer, og beskytter mot bryst-, prostata- og andre typer kreftformer.

Helse kan ikke måles i penger, og det å ikke være en byrde for samfunnet er en heller dårlig motivasjon for å endre livsstil. Men hva er best for deg selv og ditt liv? Hva er det som gjør deg lykkelig – og hvilket liv ønsker du deg? Dette er spørsmål som kan være nyttig å tenke over hvis du har planer om å legge om livsstilen din til det bedre.

Javaid Nauman, post doc ved CERG

Targeted Nucleose Technology and knockout rats – guest lecture at NTNU

Yesterday Professor Aron Guerts from the Cardiovascular Research Center and Human Molecular Genetics Center at the Medical College of Wisconsin visited NTNU. Many of us visited his guest lecture, titled “Targeted Nuclease Technology: Empowering genetic engineering beyond the mouse”.

Over the past five to ten years, a suite of revolutionary tools has emerged and created a new field of “Genome Editing”. During the last 20 years, precision modification of a genome was basically restricted to the mouse model and their embryonic stem cells from a couple of common strains. Scientific progressions within the field have now made it possible to engineer precise mutations and genetic modifications to essentially any genome of any cell from any strain or species.

Photo: HeadSpin

Photo: HeadSpin

With the term Targeted Nuclease Technology (TNT), Guerts especially points to the three following discoveries:

  • The Zinc-Finger Nucleases (ZFNs), an artificial restricion enzyme improving the targeting of unique sequences within complex genomes.
  • Transcription activator-like effector nucleases (TALENs) – another restriction enzyme, generated by fusing a TAL effector DNA binding domain to a DNA cleavage domain. This type of enzymes cut DNA strands at a specific secuence. The advantage of transcription activator-like effectors (TALEs) is that they can be engineered to bind practically any desired DNA sequence. This enables genome editing when TALENs are introduced into cells.
  • RNA-Guided Nucleases (RGNs) (CRISPR/Cas9), programmable endonucleases also involved in targeted genome editing. 

These discoveries have vastly expanded the possibilities for both basic research of the genome and for promising therapeutic strategies. Guert’s research group at the Medical College of Wisconsin has explored the use of TNT to laboratory rat and mouse disease model strains to create resources of gene knock-out models, specific gene knock-in strains, and for generating conditional (Cre/loxP-based) knockout models.  When combined with other transgenic tools, they are now empowering rat researchers across the globe to address gene-centered hypotheses in widely studied physiological, pharmacological, biochemical, and behavioral model systems.

Guerts is a key contributor to this exciting technology development and was responsible for the world’s first targeted gene knockout rats. For  a more thorough description, you can read about the Knockout Rats in a Science article from 2009.

Maria Henningsen, CERG

Har kvinner bedre effekt av intervalltrening enn menn?

Det eksisterer i dag et betydelig empirisk grunnlag for å si at intervalltrening er den beste og mest effektive formen for trening med tanke på kondisjonsnivå og kardiovaskulær helse.  Så langt har ingen studier påvist kjønnsforskjeller i de positive effektene av denne måten å trene på, så interessen fra media har derfor vært stor etter at en gruppe amerikanske forskere i forrige uke publiserte en studie som av enkelte har blitt tolket som om at kvinner får mer ut av intervalltrening med høy intensitet enn menn.

Målet med studien var derimot ikke å studere kjønnsforskjeller i langtidseffekten av intervalltrening, men å finne ut om det eksisterer kjønnsforskjeller i selvvalgt løpsfart under intervalltrening med høy intensitet når deltakerne ikke har tilgang på pulsklokke. Laurant og hans kolleger lot derfor 8 kvinner og 8 menn i alderen 19 til 30 år gjennomføre tre intervalltreninger på tredemølle, med alt fra tre til ti dagers mellomrom mellom treningsøktene. Før deltakelsen i studien trente samtlige regelmessig og utførte til vanlig minst en intervalltrening i uka. Forskerne ønsket i tillegg å studere effekten av hviletiden mellom de intense arbeidsøktene på fire minutter. Hver av de tre intervalltreningene besto derfor av 6, 4- minutters intervaller med høy intensitet etterfulgt av 1, 2 eller 4 minutters roligere tempo. Før studiestart ble hver deltaker blant annet testet for sin maksimale hjertefrekvens, sitt maksimale oksygenopptak og hvilken hastighet på tredemølla dette tilsvarte. Etter en standardisert oppvarmingsdel fikk deltakerne instruksjon om å velge treningsintensitet ut fra at de skulle klare å gjennomføre 6, 4-minutters intervaller med varierende hviletid mellom dragene. Deltakerne ble i forkant av hvert intervall fortalt hvor lang pausen etter intervallet ville bli (1, 2 eller 4 minutter).

De overraskende resultatene viste at mens mennene i gjennomsnitt valgte å løpe med relativt høyere hastighet enn kvinnene (hastigheten ble sammenlignet med hastigheten som ble målt ved tidligere test av individuelt maksimalt oksygenopptak) scoret kvinnene høgere på prosent av maksimal puls og maksimalt oksygenopptak. Sagt på en annen måte viste eksperimentet motstridende funn.  For hvordan er det mulig å score høyere prosent av maksimal puls og høyere prosent av maksimalt oksygenopptak samtidig som en løper med lavere fart enn den maksimale farten som ble målt i tilknytning til testingen av maksimalt oksygenopptak?

joggingEtter en grundig gjennomgang av artikkelen viser det seg å være metodiske svakheter som gir grunnlag til å være skeptisk til konklusjonen om at kvinner tar seg mer ut enn menn under intervalltrening på tredemølle. For det første eksisterer det flere objektive kriterier som skal foreligge som valid mål på maksimalt oksygenopptak enn de fire kriteriene som ble benyttet i denne studien. Det gikk heller ikke fram om maksimalt oksygenopptak ble nådd for begge kjønn, noe som gir rom for å spekulere i at det er forskjeller i hvordan deltakerne tok seg ut til utmattelse som kan forklare resultatene.  For det andre fikk deltakerne på forhånd vite hvor lang pause som ventet dem etter det forestående intervalldraget. Og det var kun intervalldraget før 4 minutters rolig tempo som gav signifikante kjønnsforskjeller. En plausibel forklaring kan derfor være at kvinnene i studien var mer strategiske ved at de valgte å øke intensiteten når de visste at det fulgte 4 minutters rolig tempo som de kunne ta seg igjen på.

I en nylig publisert studie av intervalltrening blant hjertepasienter viste det seg at deltakerne av begge kjønn ikke nådde opp til 85-95% av egen makspuls i intervallene når de trente uten pulsklokke og måtte vurdere intensiteten ut fra hvor slitne de følte seg. Studien illustrerer at det er vanskelig å benytte den subjektive følelsen av hvor tungt en jobber som et objektivt mål på at en trener intensivt nok, og at dette gjelder både kvinner og menn. En pulsklokke bidrar til at en tar hardt nok i for hvert intervall istedenfor å «spare krefter» til siste økt. I tillegg vil et objektivt mål på puls hjelpe til at en restituerer nok mellom dragene. I påvente av at det gjennomføres mer solide studier som kan påvise kjønnsforskjeller i effekten av regelmessig intervalltrening får treningsrådet til begge kjønn være: Kjenn din makspuls, invester i ei pulsklokke, kjør intensivt i samtlige drag uten å spare kruttet til slutt og velg å la pulsen droppe tilstrekkelig mellom intervallene. God treningsøkt!

Linda Ernstsen, post doc ved CERG.

Guest professor Patricia heading back home

Today at the monthly CERG lunch meeting it was time to say goodbye to our guest professor Patricia Brum from the University of Sao Paulo, Brazil. She has delighted us with her presence in the group for one year during her sabbatical leave, not only with her excellent scientific skills and impressive productivity, but also with her friendly nature and positive attitude.

The cooperation between CERG and Patricia’s research group at USP, Brazil started back in 2007, when she discovered the translational studies on high intensity exercise by Wisløff and colleagues. As the research focus in the two groups in many ways were directed the same way, contact was established, and Patricia visited us here in Trondheim for the first time in December that year. Since then, the exchange of knowledge between her group and CERG has been very beneficial for both parts, and we have got to know several Brazilian colleagues and new friends (see previous blog post).

Adapting to the cold and darkness here in Norway when you are used to the warm and sunny Brazilian climate may represent a great challenge for a good quality of life. However, as a recently published case study by Rolim and colleagues shows: “The main finding of this non-randomized, observational stalking study is that PCB (Patricia Chakur Brum, ed.) has adapted very well to the Nordic environment.” Beer drinking, bicycling, snow activities, good food and great friends were some of the factors directly associated with the high degree of adaption (Read the whole level 2 article here).

Thank you Patricia for this nice time, and welcome back in December – we are looking forward to work together in future research projects.

6 ways to lower stroke risk

Stroke – one of the most fatal types of cardiovascular diseases, and the third leading cause of deaths in Norway. Every year around 15 000 Norwegians are affected by stroke, and the number is expected to increase by 50 % over the next 20 years due to an ageing population.

hjerne2A stroke is caused by interruption of the blood supply to the brain, usually because a blood vessel bursts or is blocked. This causes damage to the brain tissue, since the supply of oxygen and nutrients is affected. The consequences of a stroke depends on which part of the brain is injured and how severly the injury is. Time between symptom onset and treatment is also a crucial factor for the outcome.

The most common symptom of a stroke is sudden weakness or numbness of the face, arm or leg, most often on one side of the body. Other symptoms may be confusion, aphasia, visual disturbances, difficulties with walking, dizziness, severe headache with no known cause, fainting or unconsciousness.

Is there any way to prevent this disease? Some factors, like age and family history of stroke, is unchangeable. However, there are a few things you can do to protect yourself. This months Harvard Health Letter gives 6 tips to lower the stroke risk:

  • Smoking is the worst risk factor of smoking – quitting will be a great step to prevent stroke (and several other diseases at the same time, of course).
  • Weight loss – a healthy weight is associated with lower prevalence of cardiovascular disease
  • Moderate alcohol consumption – according to Harvard this means no more than two drinks a day for a man and one a day for a woman. Bingeing on weekends is not either recommended, even though you don’t drink during the week.
  • Lower salt consumption –  limit sodium to no more than 2,300 mg per day—and to no more than 1,500 mg per day if you’re over age 50, or have diabetes, kidney disease, or certain other chronic conditions.
  • Healthy diet – you already knew, right? Reduce the intake of saturated fat, sugar and red meat, but gorge on vegetables, fruits, fat-free or low-fat dairy, whole grains, fish, poultry, beans, seeds and nuts.
  • Exercise – last, but not least; your comfortable couch may represent one of the greatest risk factors of stroke. Get up and move!

Maria Henningsen, CERG