Interakce mozku a srdce při akutní mrtvici

Pozadí

Na jedné straně strukturální srdeční anomálie a arytmie, jako je fibrilace síní, mohou vést ke vzniku trombů, které se uvolňují jako embolie do mozku a způsobují mrtvici. Na druhé straně akutní emoční stres nebo mozkové příhody mohou způsobit akutní srdeční dysfunkci se selháním levé komory při absenci srdečních příčin. Extrémní varianta stresové kardiomyopatie je známá jako Takotsubo kardiomyopatie. Pacienti mají bolesti na hrudi, elektrokardiografické změny podobné akutnímu infarktu myokardu s elevací ST segmentu, inverzí T vlny nebo prodloužením QT intervalu a zvýšenými srdečními biomarkery, jako je CK a troponin. Při koronarografii jsou koronární tepny normální, ale levá komora vykazuje většinou apikální a střední ventrikulární dyskinezi a apikální balonování nebo vzácně bazální akinezi a apikální hyperkinezi. Přesná patogeneze není známa. Pravděpodobně vysoké hladiny katecholaminů vyplývající z extrémního emočního stresu nebo akutních mozkových příhod způsobují závažné periferní vazospazmy vedoucí k dysfunkci myokardu.

Již mnoho desetiletí je známo, že po subarachnoidálním nebo intracerebrálním krvácení může dojít k poškození myokardu, jako jsou malé skvrnité nekrózy a subendokardiální krvácení a srdeční arytmie. Greenhout a Reichenbach a Weidler pozorovali abnormálně zvýšenou autonomní aktivitu nebo nerovnováhu mezi parasympatickým a sympatickým vstupem do srdce. Systematické analýzy interakcí srdce a mozku byly poprvé provedeny JW Norrisem a spolupracovníky v Torontu. Vyšetřili srdeční enzymy u 230 pacientů s akutní mrtvicí a u 25 (11 %) zjistili zvýšenou hladinu CK-MB. Zjistili také, že koncentrace katecholaminů u pacientů s cévní mozkovou příhodou byly vyšší než u kontrol, že pacienti s vyššími hladinami CK měli vyšší hladiny norepinefrinu, častěji arytmie a takto zvýšené hladiny CK a norepinefrinu byly častější u hemisférických než u mozkových příhod. DiAngelantonio et al hodnotili hladiny srdečního troponinu I při přijetí 330 pacientů s cévní mozkovou příhodou. Když byly hladiny troponinu I zvýšeny, zvýšila se pravděpodobnost úmrtí v nemocnici nebo nefatálních srdečních příhod. Tyto výsledky byly potvrzeny v systematickém přehledu 15 podobných studií. Podle tohoto přehledu byl troponin zvýšen u 18,1 % z 2 901 pacientů s cévní mozkovou příhodou. Pacienti se zvýšenými hladinami troponinu měli poměr pravděpodobnosti 3,0 (95% CI 1,5-6,2) na elektrokardiografické změny a poměr šancí na úmrtí 2,9 (95% CI 1,7-4,8). Hakan Ay a spolupracovníci se zabývali otázkou, zda mrtvice v určitých oblastech mozku jsou náchylnější k poškození srdce. V případové kontrolní studii analyzovali difuzně vážené MR snímky pacientů se zvýšenými hladinami troponinu T (cTnT) a pacientů s normálními hladinami, aby identifikovali voxely s omezením difuze, které jsou spojeny se zvýšením troponinu. Oblasti mozku, které byly a priori spojeny s elevací cTnT, zahrnovaly pravý zadní, horní a mediální insula a pravý dolní parietální lalok. Mezi pacienty s infarktem střední mozkové tepny byl insulární cluster postižen u 88 % pacientů s elevací cTnT a 33 % bez elevace (poměr pravděpodobnosti: 15,00; 95% CI: 2,65 až 84,79). Jejich nálezy naznačují, že pravá insula je spojena se zvýšenou hladinou srdečního troponinu T v séru svědčící o poškození myokardu. V další MR studii využívající difuzní a perfuzní zobrazování stejná skupina výzkumníků zjistila, že infarkty zahrnující inzulu jsou spojeny se zvýšenou přeměnou ischemických, ale potenciálně životaschopných tkání polostínu na infarkt. Na rozdíl od Ay et al. Laowattana a spolupracovníci zjistili, že levostranná insulární mrtvice je spojena se zvýšeným rizikem nepříznivého srdečního výsledku a sníženou pohyblivostí srdeční stěny ve srovnání s mrtvicí v jiných lokalitách a TIA. Podle jejich nálezů levé insulární léze vykazují snížený tonus parasympatiku a pravé insulární léze zvýšený sympatikus. To má za následek abnormální kolísání krevního tlaku, abnormální cirkadiánní vzorce krevního tlaku, vyšší hladiny norepinefrinu a zvýšený krevní tlak při akutní mrtvici. Dále bylo zjištěno, že citlivost baroreflexu je po mrtvici snížena, tj. autonomní přizpůsobení srdeční frekvence a vaskulárního tonu náhlým změnám krevního tlaku bylo ohroženo. Sykora et al prokázali, že postižení baroreflexu u akutní cévní mozkové příhody není spojeno s aterosklerózou karotid, ale s insulárním postižením. V jejich studii se zdálo, že se oba ostrůvky účastní zpracování informací o baroreceptorech, přičemž levý ostrůvek je dominantnější. Jiní autoři zjistili, že může existovat hemisférická dominance autonomní kontroly a že zhoršení kardiovaskulární autonomní kontroly se zvyšuje s vyšším skóre NIHSS. Důvod neuroanatomické korelace insulárních mrtvic a poranění myokardu a toho, že mrtvice střední cerebrální tepny zahrnující inzulu jsou náchylnější k růstu, jak zjistili Ay et al, není znám. Hypotéza se zaměřuje na těsné spojení insulární kůry s limbickým systémem. Fylogeneticky patří limbický systém k nejstarším částem mozku. Zahrnuje skupinu gyri a jader a propojení v centru mozku, jako je amygdala, hippocampus, gyrus cinguli, fornix, anterioventrální thalamická jádra a hypotalamus. Hlavní funkce limbického systému je ovládání endokrinního a autonomního nervového systému, emocionální život a chování, čich, potěšení a krátkodobá a dlouhodobá paměť a učení. Dysautonomie po cévní mozkové příhodě je nezávislá na tom, zda je cévní mozková příhoda ischemická nebo hemoragická. Podobně může excitace kůry u epilepsie vyústit v srdeční dysfunkci. Epilepsie může způsobit iktální tachykardii a bradykardii a změny EKG, i když zobrazení mozku neukáže žádnou strukturální abnormalitu. Více než třetina pacientů s epilepsií navíc vykazuje iktální bradykardii, která by si zasloužila zavedení trvalého kardiostimulátoru. Náhlá neočekávaná smrt je u epilepsie pětinásobně zvýšena a ohroženi jsou zejména pacienti s léčbou refrakterními generalizovanými tonicko-klonickými záchvaty. Jedním z hlavních důvodů mohou být interakce mozku a srdce s asystolií. Abychom to shrnuli, mnoho studií prokázalo, že akutní mozková dysfunkce může narušit srdeční funkci a autonomní kontrolu krevního tlaku, srdeční frekvence a cévního tonu, nicméně velikost mrtvice je uváděna jen zřídka. Zdá se, že postižení insulárního kortexu předurčuje k poškození srdce a autonomní dysfunkci. Není však jasné, zda je srdeční dysfunkce pouze ukazatelem velkých cévních mozkových příhod, nebo zda je kritická lokalizace cévní mozkové příhody.

Objektivní

Cílem navrhovaného výzkumu je odpovědět na otázku, zda velikost cévní mozkové příhody i lokalizace jsou nezávislými prediktory postižení srdeční funkce u akutní cévní mozkové příhody.

Metody

Toto je retrospektivní analýza pacientů z databáze Bernese Stroke Data Base, kteří měli při příjmu kompletní vyšetření magnetickou rezonancí. Všichni pacienti s akutní mrtvicí budou vyšetřeni na zvýšení troponinu, abnormální elektrokardiogramy nebo obojí. Pacienti s primárními srdečními příčinami nebo jinými důvody pro zvýšení troponinu nebo změny na EKG budou řešeni samostatně. Pacienti ve studii budou srovnáni s alespoň 200 kontrolními pacienty s cévní mozkovou příhodou bez zvýšení troponinu a bez změn na EKG. Lokalizace infarktu, okluze cév a objemy omezení difuze a deficit perfuze budou hodnoceny na MR snímcích. V multivariabilní analýze vyšetřovatelé zjistí, zda zvýšení troponinu a abnormality EKG souvisí s lokalizací infarktu nebo velikostí infarktu nebo obojí. Kromě toho vyšetřovatelé provedou analýzu založenou na voxelu pro korelaci umístění infarktu a zvýšení troponinu a abnormalit EKG.