Endotelfunktion i mekanisk kredsløbsstøtte

Fremskridtene inden for LVAD-konstruktion og -design, skræddersyet til definerede fysiologiske mål, har resulteret i skabelsen af ​​meget mindre CF-pumper, der besidder teknisk overlegenhed, pumpeholdbarhed og let implantation sammenlignet med de ældre og større PF-pumper. Tilføjelsen af ​​kunstig pulsatilitet til næste generation af centrifugale CF LVAD'er har reduceret forekomsten af ​​enhedsrelaterede bivirkninger. Men i betragtning af den seneste karakter af disse fremskridt, er den fysiologiske virkning endnu ikke fuldt ud klarlagt. LVAD'er generelt har vist gode resultater og vinder hurtigt indpas i retning af at blive standardterapi for refraktær slutstadie HF. Efterforskerne er i stand til at studere denne nye teknologi og virkningen af ​​den resulterende ændrede fysiologiske tilstand.

Vores interesse ligger i indvirkningen af ​​kontinuert flowhæmodynamik på endotelfunktionen og hjerte- og endeorganernes reaktioner på denne nye terapi. Basale homøostatiske egenskaber af sundt endotel er til dels baseret på virkningerne af hæmodynamiske kræfter såsom hydrostatisk tryk, cyklisk strækning og væskeforskydningsspænding, som opstår som en konsekvens af blodtryk og pulserende blodgennemstrømning i vaskulaturen. Under omgivende forhold er disse kræfter generelt ateroprotektive og øger ekspressionen af ​​nitrogenoxidsyntase (eNOS) for at generere nitrogenoxid (NO), reducere reaktive oxidative arter (ROS) og oxidativ stress, mindske ekspression af proinflammatoriske adhæsionsmolekyler og opretholde et antitrombotisk middel. overflade. Forøgelser i forskydningsspænding stimulerer kompenserende ekspansion af karrene og returnerer derved forskydningskræfter til basale niveauer. Ligeledes kan et fald i forskydningsspænding indsnævre karrets lumen på en endotelafhængig måde. I det væsentlige omformer beholderen sig selv som reaktion på langsigtede ændringer i flow, således at den luminale diameter omformes for at opretholde et konstant forudbestemt niveau af forskydningsspænding. Endotelets kapacitet til at føle forskydningsspænding er derfor en vigtig determinant for luminal diameter og overordnet karstruktur. Manglende tilpasning til patofysiologiske stimuli kan føre til maladaptive reaktioner, der resulterer i tilsyneladende permanente ændringer i endotelfænotypen og fremmer endoteldysfunktion. Dette fænomen spiller en integreret rolle i flere hjerte-kar-sygdomsprocesser. Endotel dysfunktion (i både mikrovaskulære arterier og ledningsarterier) er en komponent i kronisk hjertesvigt og korrelerer med sygdommens sværhedsgrad. Forbedring af hjertefunktionen, hvad enten det er via medicinsk terapi eller forøgelse af hjertevolumen, kan forbedre endotelfunktionen og gavne patienter gennem bedre perifer vaskulær reaktivitet. Imidlertid menes meget af forbedringen i endotelfunktionen at være relateret til det pulserende laminære flow, der forekommer i de fleste vaskulære senge. Med den stigende brug af CF-pumper er det blevet klart, at manglen på pulsatilitet påvirker endotelet negativt ved at mindske karvæggens forskydningsspænding; reduktion af cyklisk strækning, der påvirker vaskulær celleproliferation; forstyrre endotel-afhængig vasodilatation; aktivering af ydre trombosevej; og øget vaskulær inflammation. Genindførelsen af ​​pulsatilitet gennem flowmodulationskontrolstrategier kan hjælpe med at afbøde disse enhedsspecifikke problemer og hjælpe med at fremme endotelgendannelse. Vores viden om virkningen af ​​disse specifikke fremskridt inden for LVAD-terapi er dog begrænset af den relative unge på området. Målet med dette forskningsprojekt er således at studere humane LVAD-patienter for at bestemme virkningen af ​​kunstig pulsatilitet i CF-fysiologi på mikrovaskulær og endotelfunktion og dens sammenhæng med hjerte- og perifere organfunktion.