Weniger invasive Erkennung und Behandlung einer sehr frühen koronaren Herzkrankheit bei Patienten mit Diabetes mellitus

Typ-II-Diabetes ist in den Vereinigten Staaten zu einer Epidemie geworden. Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind die häufigste Todesursache in dieser Bevölkerungsgruppe und treten zwei- bis viermal häufiger auf als in der Allgemeinbevölkerung. Dieses erhöhte Risiko ist zumindest teilweise auf die hohe Prävalenz des metabolischen Syndroms mit seinen zahlreichen Risikofaktoren für koronare Herzkrankheiten zurückzuführen, darunter zentrales Übergewicht, Bluthochdruck, Glukoseintoleranz, chronische Entzündungen und Dyslipidämie. Jüngste Studien haben jedoch gezeigt, dass traditionelle Risikofaktoren allein keine vollständige Vorhersage der Krankheitslast ermöglichen, insbesondere zu Beginn des Krankheitsprozesses vor der Entwicklung flussbegrenzender Koronarstenosen. Die Diagnose und Prävention der Entwicklung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen war daher in dieser Hochrisikopopulation schwer zu erreichen. Es ist nicht ganz klar, welche bekannten oder neuen Faktoren am meisten zu einer sehr frühen Erkrankung beitragen und welche Therapien möglicherweise am vorteilhaftesten sind.

Es wurde vermutet, dass eine mikrovaskuläre Dysfunktion, eine Kombination aus endothelialer Dysfunktion, abnormaler Blutzellrheologie und abnormaler Blutviskosität, der Entwicklung offener Koronarstenosen vorausgeht und bereits sehr früh in der Krankheitsentwicklung zu einem erhöhten kardiovaskulären Risiko beiträgt. Die mikrovaskuläre Reaktivität wird durch viele Aspekte des metabolischen Syndroms beeinflusst. Häufig verwendete Instrumente sind möglicherweise nicht ausreichend, um die mikrovaskuläre Funktion im Herzen zu Beginn oder als Reaktion auf die Therapie zu bewerten. Myokardiale Kontrastechokardiographie (MCE) und kardiale Magnetresonanztomographie (CMR) bieten nichtinvasive Technologien, mit denen die mikrovaskuläre Funktion im Herzen direkt gemessen werden kann. Unsere vorläufigen Daten mit diesen Modalitäten zeigen eine signifikant verringerte mikrovaskuläre Funktion bei Diabetes ohne ausgeprägte Koronarstenosen.

Vor der Entstehung von Stenosen in den Koronararterien sammelt sich Plaque durch positive Umgestaltung an, wodurch das Lumen erhalten bleibt. Dies kann durch den Einsatz von intravaskulärem Ultraschall (IVUS) invasiv nachgewiesen werden. Die Koronar-CT ist eine potenzielle nichtinvasive Methode zur Beurteilung dieses frühen Umbauprozesses, erfordert jedoch eine erhebliche Strahlendosis und jodhaltigen Kontrastfarbstoff. Darüber hinaus erfordert die CT, dass innerhalb der Plaque eine Verkalkung stattgefunden hat, ein Befund, von dem angenommen wird, dass er bis weit in die Lebensdauer der Plaque hinein auftritt. Es ist unklar, wie die frühe Plaqueentwicklung mit der mikrovaskulären Funktion zusammenhängt und ob die Stabilisierung oder Rückbildung von Plaque mit verfügbaren Therapien die mikrovaskuläre Funktion verbessert.

Die allgemeine Hypothese ist, dass Risikofaktoren für das metabolische Syndrom invasive Befunde bei IVUS und nichtinvasive Befunde bei CMR-Perfusionsbildgebung vorhersagen. Zu den sekundären Zielen gehört der Nachweis der relativen Bedeutung einzelner Risikofaktoren im Frühstadium der Erkrankung, der Nachweis der positiven Auswirkungen aggressiver Risikofaktormodifikationen auf die Erkrankung, der Nachweis der relativen Bedeutung der Behandlung einzelner Risikofaktoren für das Fortschreiten oder die Stabilisierung der Erkrankung sowie die invasiven Befunde bei IVUS wird nichtinvasive Befunde mit CMR vorhersagen. Solche Techniken können eine frühere nichtinvasive Erkennung von Krankheiten ermöglichen und eine maßgeschneiderte Behandlung zu Beginn des Krankheitsprozesses ermöglichen, wodurch die Prävention kosteneffektiver wird.

Die konkreten Ziele dieses Vorschlags sind folgende:

1. Um zu beurteilen, ob sowohl bekannte als auch neue Risikofaktoren für koronare Herzkrankheit quantitative und qualitative Plaque-Eigenschaften bei IVUS und Veränderungen des myokardialen Blutflusses bei CMR vorhersagen. Dies wird durch die Durchführung einer IVUS während der Herzkatheteruntersuchung und anschließende CMR-Perfusionsbildgebung bei Probanden zu Studienbeginn erreicht. Risikofaktoren werden anhand der folgenden Methoden bewertet: Anamnese, körperliche Untersuchung und Labortests. Da CMR im Gegensatz zu derzeit häufig verwendeten nichtinvasiven Techniken in der Lage ist, globale Funktionsstörungen zu erkennen, besteht die Hypothese darin, dass Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen sowohl Befunde bei IVUS als auch bei CMR vorhersagen.
2. Um zu beurteilen, ob Verbesserungen der Risikofaktoren durch aggressive Behandlung die mikrovaskuläre Funktion, gemessen durch CMR, und die Plaque-Stabilisierung und/oder Regression, gemessen durch IVUS, verbessern. Die Probanden werden gemäß den aktuellen Empfehlungen des American College of Cardiology und der American Diabetes Association in der Diabetes-Kardiovaskulären Klinik aggressiv behandelt und nach einem Jahr erneut beurteilt. Die Hypothese ist, dass eine Verbesserung der Risikofaktoren Verbesserungen bei den Messungen durch IVUS und MRT vorhersagen wird.
3. Um zu beurteilen, welche Risikofaktoren im Frühstadium der Erkrankung am prädiktivsten sind, und um zu zeigen, welche Risikofaktoren bei Behandlung den größten Nutzen bringen. Da das metabolische Syndrom bis zu 10 Jahre vor der Entstehung von Diabetes besteht, besteht die Hypothese darin, dass Risikofaktoren, die direkt mit dem metabolischen Syndrom in Zusammenhang stehen, den größten Einfluss auf die Erkrankung und deren Besserung haben.
4. Es soll beurteilt werden, ob Befunde zur CMR Befunde zu IVUS vorhersagen und so eine nichtinvasive Methode zur Früherkennung von Krankheiten bereitstellen. Die Hypothese ist, dass die MRT Befunde bei IVUS vorhersagen und so einen neuartigen nichtinvasiven Mechanismus zur direkten Erkennung einer frühen koronaren Herzkrankheit bereitstellen wird.