Szívizom, perivaszkuláris és epikardiális zsír

Absztrakt

Az elmúlt évtized megújult érdeklődésnek örvend a szív adipozitása iránt, különösen a nem invazív képalkotás terén tapasztalható gyors fejlődés eredményeként, amely lehetővé tette az ektópiás zsírtömegek és tartalom növekvő pontosságú számszerűsítését. Ez az áttekintés az anyagcsere- és szívbetegségben szenvedő zsíros szív képalkotó tanulmányainak legújabb ismereteivel foglalkozik.

DEFINÍCIÓK

ZSÍR A SZÍVBEN

Az 1 H-MRS-sel végzett vizsgálatok azt mutatják, hogy a szív egészséges sovány egyénekben ≤ 1,0% szervtömegű endogén triglicerid-raktárral rendelkezik (1), amely az életkor előrehaladtával növekszik. Egészséges alanyokban a rövid távú kalória-korlátozás és éhezés a szívizom triglicerid-tartalmának dózisfüggő növekedését és a diasztolés funkció csökkenését váltotta ki (6). Ehelyett a rövid ideig tartó, magas zsírtartalmú étrend, amelynek eredményeként jelentősen megemelkedett a plazma lipidkoncentrációja és csökken a diasztolés funkció, nem befolyásolta a szívizom triglicerid tartalmát (6). Ezek a tanulmányok azt sugallják, hogy a keringő szabad zsírsavak (amelyek éhezésben fokozódnak) részt vesznek az intramyocardialis zsírraktárak szabályozásában, és hogy utóbbiak gyorsan alkalmazkodnak (azaz pufferolnak). A fiziológiailag öregedő férfi szívben a szívizom trigliceridtartalma nőtt a diasztolés funkció korral összefüggő csökkenésével összefüggésben (7). A normális glükóztoleranciával rendelkező, nem elhízott nőknél lényegesen kevesebb a szívizom zsírtartalma, fordított összefüggésben a keringő adiponectin szinttel, összehasonlítva a hasonló korú egészséges férfiakkal (8).

Elhízás, cukorbetegség és metabolikus szindróma

Mi és mások nemrégiben dokumentálták, hogy a szív steatosis az elhízás és a 2-es típusú cukorbetegség (1,8,9) jellemzője, amely a citoszolos zsírsavak potenciálisan figyelemre méltó endogén forrását képviseli. A szívizom triglicerid raktárai ezekben a betegségekben átlagosan kétszer-négyszeresére nőnek, mint a kontroll egyénekben (8). A szív adipozitása nagyobb LV tömeggel és munkával, a septum falának megvastagodásának elnyomásával és a diasztolés funkció károsodásával jár. Megfigyeltük a nemmel való kapcsolatot, amely szerepet játszhat a nem cukorbeteg nőknél a kardiovaszkuláris betegségek kockázatának csökkentésében. Különösen a krónikus hiperglikémia törölte a nemi különbségeket, amelyek bizonyos mértékig magyarázhatják a cukorbetegségben szenvedő nők kardioprotektív státuszának elvesztését (8).

Metabolikus beavatkozás

A 2-es típusú cukorbetegségben szenvedő betegeknél a rövid távú kalória-korlátozásra adott válasz, amely a zsírsavszint emelkedéséhez vezet, elősegítette a szívizom trigliceridek felhalmozódását, amely az LV diasztolés funkciójának csökkenésével járt, mint az egészséges embereknél. Ezeket a hatásokat nem figyelték meg, amikor a zsírsavszint emelkedését farmakológiailag megakadályozták, és aláhúzták a zsírsavak extramyocardialis ellátásának oksági szerepét a szív lipidkészletének modulálásában (10). Ezzel szemben a nagyon alacsony kalóriatartalmú étrend 6–16 hétig tartó elhúzódása csökkentette a szívizom zsírtartalmát nem cukorbeteg elhízott és 2-es típusú cukorbetegeknél (11,12). Ezt a megállapítást az LV tömegének és munkájának csökkenése (12), valamint a diasztolés funkció javulása kísérte (11). Egy tanulmányban kimutatták, hogy a glitazonok kissé megfordítják a szív steatosisát az inzulinnal kezelt 2-es típusú cukorbetegeknél (13). Egy későbbi vizsgálatban (14) 78 cukorbeteg férfival végeztek, akiket 24 héten át pioglitazon, metformin vagy placebó mellé rendeltek, egyik gyógyszer sem változtatta meg a szív triglicerid tartalmát, annak ellenére, hogy a metformin csökkentette a szívmunkát, és a pioglitazon javította az LV diasztolés funkcióját.

Vajon a szív steatosis szerepet játszik-e az emberek szívbetegségében?

Noha a diasztolés diszfunkció és a zsíros szív általában egyidejűleg fordul elő anyagcsere-rendellenességekben, ezeket (11,13) vagy nem (6,14) egyidejűleg indukálhatja vagy visszafordíthatja a metabolikus beavatkozás, és változásaik nem mindig korrelálnak (6,14) ). A keresztmetszeti értékelésekben (9) multivariábilis elemzési modellek dokumentálták, hogy a szívizom zsírtartalmának egyéni hozzájárulása a 2-es típusú cukorbetegeknél megfigyelt diasztolés diszfunkció magyarázatához szerény volt, és összefüggése a korai (E) és késői (pitvari) arányával, A) a kamrai kitöltési sebességet (E/A) és az E csúcslassulást nem figyelték meg következetesen (15), ami arra utal, hogy a cukorbetegségben vagy elhízásban szenvedő betegek szívében egymás mellett létező egyéb, nem mérhető kóros folyamatok lehetnek közvetlenebbek a diszfunkcióért.

Fontos hangsúlyozni, hogy a keringő zsírsavak szintje az emberi szívizom triglicerid tartalmának egyik fő összefüggése volt. A szív zsírsav-túlterhelését követő események sorrendjét az 1A. Ábra foglalja össze, amely a β-oxidáció elsődleges hiperaktiválását mutatja, az emberi elhízás és a cukorbetegség esetében, ami reaktív oxigénfajok (ROS) felesleges kialakulásához vezet (16), és a sarco (endo) plazma retikulum Ca 2+ -ATPáz modulációját eredményezi, amely az inzulinrezisztens szívizom (16) diasztolés diszfunkciójának, valamint a szívizom fibrózisának és hipertrófiájának korai közreműködője. A hosszú láncú acil-CoA szintetázt a szívben túlzottan expresszáló egérvonalakban (17) az LV diszfunkciója párhuzamosan fordul elő az oxidáció, valamint a ROS és a ceramid képződésének túlzott stimulációjával, bár a szív steatosis és a hypertrophia egyidejűleg jelen vannak.

A triglicerid-felhalmozás független szerepe a betegség patogenezisében továbbra is megfoghatatlan, mert a trigliceridszintetizáló diacilglicerin-aciltranszferáz 1 (DGAT1) enzim transzgenikus túlzott expressziója a szívben fiziológiás hipertrófiát eredményez, amely citoprotektív funkciót tölt be, különösen lipid túlterhelési állapotokban (18 ). Ennek megfelelően a tenyésztett sejtekben (19), amelyek palmitinsavfeleslegnek vannak kitéve, ez a zsírsav gyengén beépül a trigliceridekbe és apoptózist okoz, a telítetlen zsírsavak pedig megmentik a palmitát által kiváltott apoptózist azáltal, hogy a palmitátot triglicerid-medencékbe irányítják. A normál emberi szívhez viszonyított noniszkémiás sikertelenségben a triglicerid tartalom vagy csökkent (20), vagy változatlan volt elhízás és cukorbetegség nélkül (21), és a szívizom zsírsav oxidációja aktiválódott elhízott és cukorbetegeknél, szív steatosisban.

Ezek a vizsgálatok együttvéve ésszerűvé teszik azt a feltételezést, hogy a megnövekedett trigliceridtartalom a szív zsírsav-túlterhelésének következménye, amely gyorsabban halad az oxidációs kapacitás telítettsége után. Ilyen körülmények között a triglicerid felhalmozódása rosszul adaptív védekező reakciónak tekinthető, amely kezdetben zsírsav-mosogatóként szolgál a toxikus lipidek képződésének körülhatárolására, és végül peroxidáción és telítettségen megy keresztül, ezáltal elősegítve a zsírsav-intermedierek felhalmozódását a citoplazma és a szív funkcionális károsodása. A rendelkezésre álló vizsgálatok nem utalnak ok-okozati összefüggésre, de azt sugallják, hogy a miokardiális triglicerid felhalmozódása legalább közvetett markere lehet a korai szívműködési zavarnak a betegség előrehaladásának egyes szakaszaiban.

Zsír a szív és az edények körül

A szívet, a koszorúereket és gyakorlatilag az összes artériát jelentős mennyiségű zsírszövet veszi körül. Az epikardiális zsír vastagsága a jobb kamra szabad falának szintjén általában ez a táblázat. Tekintse meg ezt a táblázatot:

Soron belüli megtekintése
Felugró ablak megtekintése

Az epicardialis és perivascularis zsír összehasonlítása a CAD előrejelzéssel vagy a stádiummal

Az érelmeszesedéses elváltozások hiányoznak a perikardiális zsírhiányú koszorúerek szegmenseiben, például az intramyocardialis hidakban, összehasonlítva mind a fő koszorúér intraepicardialis részeivel, mind emberekben, mind állatokban (5). Számos neminvazív képalkotó vizsgálat - egy kivétellel (40) - kimutatta, hogy a CAD-ben szenvedő betegeknél nagyobb a zsírszövetraktár a szívburokban és az artériák körül, mint egészséges egyéneknél. Azonban a perikardiális zsír mennyiségét az ateroszklerózis súlyosságával összefüggő progresszív összefüggés létezik, amelyet sztenotikus erek számaként és/vagy elzáródás mértékeként (23,41–43), teljes koszorúér elzáródásként (28) értékelünk, stabil versus instabil angináról (30) vagy elterjedt szívinfarktusról (44) néhány esetben beszámoltak, más vizsgálatokban azonban nem (40,45–47), vagy csak a kiválasztott alcsoportokban (47). Egy nemrégiben készült jelentés (48) azt sugallta, hogy a perikardiális zsír jobban megjósolja az incidens CAD-t, mint az adipozitás általánosabb mérőszámai, de a szív adipozitását a nyomon követés során határozták meg, és nem a kiinduláskor.

Az érfal vagy a lepedék meszesedésének mértékét használták a betegség súlyosságának további indexeként. A klinikai CAD-tól mentes alanyokban a perikardiális zsír függetlenül társult az érrendszer meszesedéséhez (32,49,50), és a kapcsolat konzisztens volt a nemek és a különböző etnikai csoportok között (49 A mellkasi aorta zsír társult a hasi aorta és a koszorúér meszesedésével (51). Egészséges posztmenopauzás nőknél (52) a perikoronáris zsírvastagság összefüggésben volt a koszorúerek meszesedésével. Ehelyett a CAD-ben szenvedő betegeknél a kapcsolat nem volt progresszív (45), vagy csak normális BMI-vel rendelkező egyéneknél találták meg (47). Amint azt javasoltuk, a puszta meszesedés jelenléte az érelmeszesedés előrehaladott, de stabil fázisát jelentheti, és a perikardiális zsír erősebben társulhat egy aktív folyamathoz, amit a nem kalcifikált plakkok jelenléte bizonyít. Ezt az összefüggést egy retrospektív vizsgálatban (23) figyelték meg, három további vizsgálatban azonban nem (43,46,53).

Fontos szem előtt tartani, hogy a szívkoszorúér-szűkület száma és a lepedék/elzáródás mérete nem biztos, hogy jó előre jelzi a szív- és érrendszeri eseményeket, illetve nem a legjobb útmutatás a kezeléshez, és hogy a zsír és a szívizom vagy az artériák közötti interakció parakrin és vazokrin jellege nagy valószínűséggel funkcionális, nem pedig anatómiai eredmények közvetítik, beleértve az aktív gyulladást, az érrendszeri felhangot és a szöveti iszkémiát. A 18 F-fluorodeoxi-glükóz felvétele a bal elülső leszálló koszorúérben, pozitronemissziós tomográfiával mérve, mint plakk gyulladás és sérülékenység markere, korrelált a CAD-vel, a meszes plakkok terhelésével és a szívburok zsírtartalmával (54). A szívkoszorúér áramlásának értékelése az iszkémiás régiók azonosítására a mellkasi fájdalomra panaszkodó nőknél (55) kimutatta, hogy az epicardialis zsírvastagság volt az egyetlen független inverz előrejelző a koszorúér áramlási tartalékkal szemben, szemben az ateroszklerózis hagyományos kockázati tényezőivel. Eredményeink kiterjesztik ezt a megfigyelést mindkét nembeli, CAD-vel rendelkező és nem szenvedő betegekre, és azt mutatják, hogy csak azoknál van szignifikáns növekedés az intrapericardialis zsírban, akiknél a koronária vazodilatation súlyos károsodást szenved.

Mechanizmusok

KÖVETKEZTETÉSEK

A szív adipozitását a 19. században jellemezték, ideértve a felszíni és az intracelluláris zsír megkülönböztetését, az elhízással és a koszorúér elzáródásával való összefüggését, valamint kettős védő vagy veszélyes szerepét. Ezt követően úgy gondolták, hogy a szívkárosodást gyulladás okozza; újabban ezt kiszorította az az elképzelés, hogy a szív- és érrendszeri betegségek központi patogenetikai mechanizmusa a koszorúér elzáródása. A technika és a tudás jelenlegi fejlődése azt jelzi, hogy az adipozitás, a gyulladás és az artériás obstrukció egyszerre működnek a szöveti ischaemia és a lepedék sebezhetőségének modulálásában. Ebben a kölcsönhatásban a zsírszövet és az intracelluláris trigliceridek a védő védettségből károsakká válhatnak, a maradék szubsztrát pufferképességüktől és gyulladásos állapotuktól függően. Az adipozitás nagysága relatív indexként jelenik meg ezekben a komplex dinamikákban, de önmagában meghatározása nem lehet elégséges a szomszédos szövetek sebezhetőségére gyakorolt funkcionális hatásának előrejelzéséhez. A molekuláris/funkcionális képalkotás kiegészítő alkalmazása a szubsztrát oxidációjának, aktív gyulladásának és szervi perfúziójának ábrázolásához segíthet ebben az értékelésben.

Köszönetnyilvánítás

A cikk szempontjából lényeges összeférhetetlenségről nem számoltak be.

Lábjegyzetek

Ez a kiadvány a cukorbetegség, az elhízás és a magas vérnyomás (CODHy) konszenzussal kapcsolatos ellentmondásokról szóló 3. Világkongresszus előadásain alapul. A kongresszust és ennek a kiegészítésnek a közzétételét részben az AstraZeneca, a Boehringer Ingelheim, a Bristol-Myers Squibb, a Daiichi Sankyo, Eli Lilly, az Ethicon Endo-Surgery, a Generex Biotechnology, F. Hoffmann-La Roche, Janssen korlátlan oktatási támogatása tette lehetővé. -Cilag, Johnson & Johnson, Novo Nordisk, Medtronic és Pfizer.