Artificial neuronal network analysis in investigating the relationship between oxidative stress and endoplasmic reticulum stress to address blocked vessels in cardiovascular disease

Cardiovascular disease is the leading cause of death in the world and is associated with significant morbidity. Atherosclerosis is the main cause of cardiovascular disease (CVD), including myocardial infarction (MI), heart failure, and stroke. The mechanism of atherosclerosis has not been well investigated in different aspects, such as the relationship between oxidative stress and endothelial function. This project aims to investigate whether an oxidative enzyme vascular peroxidase 1 (VPO1) and activating transcription factor 4 (ATF4) can be used as biomarkers in highlighting the pathogenesis of the disease and in evaluating the prognosis of the relationship with endoplasmic reticulum and oxidative stress. This paper used artificial neural network analysis to predict cardiovascular disease risk based on new generation biochemical markers that combine vascular inflammation, oxidative and endoplasmic reticulum stress.

VPO1 and ATF4 might be potential biomarkers associated with coronary artery disease, especially in the follow-up and monitoring of treatment protocols, in addition to traditional risk factors. Uvod: Kardiovaskularne bolesti su vode}i uzrok smrti u svetu i povezane su sa značajnim morbiditetom. Ateroskleroza je glavni uzrok kardiovaskularnih bolesti (CVD), uključujući infarkt miokarda (MI), srčanu insuficijenciju i moždani udar. Mehanizam ateroskleroze nije dobro istražen u različitim aspektima, kao što je odnos izmenu oksidativnog stresa i funkcije endotela. Ovaj projekat ima za cilj da istraži da li se oksidativni enzim vaskularna peroksidaza 1 (VPO1) i aktivirajući transkripcioni faktor 4 (ATF4) mogu koristiti kao biomarkeri koji bi ukazali na patogenezu bolesti, kao i u proceni prognoze veze sa stresom endoplazmatskog retikuluma i oksidativnim stresom. Ovaj rad je koristio analizu veštačke neuronske mreže za predviđanje rizika od kardiovaskularnih bolesti na osnovu biohemijskih markera nove generacije koji kombinuju vaskularnu inflamaciju, oksidativni stres, kao i stres endoplazmatskog retikuluma. Metode: U tu svrhu, posmatrano je 80 pacijenata prema rezultatima koronarne angiografije. Mereni su hs-CRP, parametri lipida i demografske karakteristike, nivoi VPO1, ATF4 i glutation peroksidaze 1 (GPk1). Rezultati: Pronašli smo povećanje nivoa VPO1 i hs-CRP kod bolesti jednog suda u poređenju sa kontrolnom grupom. S druge strane, nivoi ATF4 i GPk1 su smanjeni u istoj grupi, što nije bilo značajno. Naši rezultati su pokazali značajnu pozitivnu korelaciju između parametara ATF4 i lipida. Statisti~ki zna~ajna pozitivna korelacija uočena je i za VPO1 i ATF4 (r=0,367, P<0,05), a negativna za ATF4 i GPk1 (r=-0,467, P<0,01). Značajna negativna veza je zabeležena za GPk1 i hs-CRP kod bolesti sa dva ili tri krvna suda (r=-0,366, P<0,05). Analiza veštačke neuronske mreže je pokazala da nam indeks telesne mase (BMI) i podaci o istoriji pušenja daju važan trag u poređenju sa parametrima starosti, pola i konzumiranja alkohola kada se predviđa broj blokiranih krvnih sudova. Zaključak: Pored tradicionalnih faktora rizika, VPO1 i ATF4 mogu biti potencijalni biomarkeri povezani sa bole{}u koronarnih arterija, posebno u praćenju i nadgledanju protokola lečenja.

For this purpose, 80 patients were evaluated according to the coronary angiography

We found an increase in VPO1 and hs-CRP levels in single-vessel disease as compared to controls. On the contrary, ATF4 and GPx1 levels were decreased in the same group, which was not significant. Our results showed a significant positive correlation between ATF4 and lipid parameters. A statistically significant positive correlation was also observed for VPO1 and ATF4 (r=0.367, P<0.05), and a negative correlation was found for ATF4 and GPx1 (r=-0.467, P<0.01). A significant negative relationship was noted for GPx1 and hs-CRP in two/three-vessel disease (r=-0.366, P<0.05). Artificial neural network analysis stated that body mass index (BMI) and smoking history information give us an important clue as compared to age, gender and alcohol consumption parameters when predicting the number of blocked vessels. Conclusions: VPO1 and ATF4 might be potential biomarkers associated with coronary artery disease, especially in the follow-up and monitoring of treatment protocols, in addition to traditional risk factors. Uvod: Kardiovaskularne bolesti su vode}i uzrok smrti u svetu i povezane su sa značajnim morbiditetom. Ateroskleroza je glavni uzrok kardiovaskularnih bolesti (CVD), uključujući infarkt miokarda (MI), srčanu insuficijenciju i moždani udar. Mehanizam ateroskleroze nije dobro istražen u različitim aspektima, kao što je odnos izmenu oksidativnog stresa i funkcije endotela. Ovaj projekat ima za cilj da istraži da li se oksidativni enzim vaskularna peroksidaza 1 (VPO1) i aktivirajući transkripcioni faktor 4 (ATF4) mogu koristiti kao biomarkeri koji bi ukazali na patogenezu bolesti, kao i u proceni prognoze veze sa stresom endoplazmatskog retikuluma i oksidativnim stresom. Ovaj rad je koristio analizu veštačke neuronske mreže za predviđanje rizika od kardiovaskularnih bolesti na osnovu biohemijskih markera nove generacije koji kombinuju vaskularnu inflamaciju, oksidativni stres, kao i stres endoplazmatskog retikuluma. Metode: U tu svrhu, posmatrano je 80 pacijenata prema rezultatima koronarne angiografije. Mereni su hs-CRP, parametri lipida i demografske karakteristike, nivoi VPO1, ATF4 i glutation peroksidaze 1 (GPk1). Rezultati: Pronašli smo povećanje nivoa VPO1 i hs-CRP kod bolesti jednog suda u poređenju sa kontrolnom grupom. S druge strane, nivoi ATF4 i GPk1 su smanjeni u istoj grupi, što nije bilo značajno. Naši rezultati su pokazali značajnu pozitivnu korelaciju između parametara ATF4 i lipida. Statisti~ki zna~ajna pozitivna korelacija uočena je i za VPO1 i ATF4 (r=0,367, P<0,05), a negativna za ATF4 i GPk1 (r=-0,467, P<0,01). Značajna negativna veza je zabeležena za GPk1 i hs-CRP kod bolesti sa dva ili tri krvna suda (r=-0,366, P<0,05). Analiza veštačke neuronske mreže je pokazala da nam indeks telesne mase (BMI) i podaci o istoriji pušenja daju važan trag u poređenju sa parametrima starosti, pola i konzumiranja alkohola kada se predviđa broj blokiranih krvnih sudova. Zaključak: Pored tradicionalnih faktora rizika, VPO1 i ATF4 mogu biti potencijalni biomarkeri povezani sa bole{}u koronarnih arterija, posebno u praćenju i nadgledanju protokola lečenja.