Pathogenese der stressinduzierten Kardiomyopathie durch I-123 MIBG

Hintergrund: Seit der japanischen Erstbeschreibung der Takotsubo-Kardiomyopathie im Jahr 1991 als vorübergehende systolische Dysfunktion der apikalen oder mittleren linksventrikulären Segmente ohne obstruktive koronare Herzkrankheit wurde die stressinduzierte Kardiomyopathie in den Vereinigten Staaten zunehmend anerkannt. Takotsubos Kardiomyopathie macht 1,2 bis 2,2 Prozent aller Fälle von akutem Koronarsyndrom aus. Das aktuelle Statistical Update der American Heart Association schätzt, dass etwa 1,2 Millionen Amerikaner im Jahr 2010 ein akutes Koronarereignis erleben werden. Basierend auf dieser Schätzung werden zwischen 15.000 und 26.000 Amerikaner jährlich eine stressinduzierte Kardiomyopathie haben. Die Takotsubo-Kardiomyopathie wurde auch bei Schlaganfall- und kritisch kranken Patienten beschrieben. Postmenopausale Frauen sind überproportional betroffen und machen 80 bis 100 Prozent der Patientenpopulation aus. Diese Patienten stellen sich klassischerweise mit Anzeichen einer akuten Herzinsuffizienz oder eines akuten Koronarsyndroms nach einer schweren emotionalen Belastung vor. Das Erscheinungsbild kann Brustschmerzen, Kurzatmigkeit, erhöhte Troponinenzyme, ST-Strecken-Hebungen, tiefe T-Wellen-Inversionen, ventrikuläre Arrhythmien, Lungenödem oder erhöhte Biomarker umfassen. Die Herzkatheteruntersuchung zeigt angiographisch normale Koronararterien, während das Ventrikulogramm und das Echokardiogramm eine apikale Ballonbildung mit basaler Hyperkinese zeigen. Während die Mehrheit der Patienten ihre vollständige Funktion innerhalb weniger Tage bis zwei Wochen wiedererlangt, versterben bis zu acht Prozent der Patienten an der akuten Herzinsuffizienz.

Die Ätiologie der stressinduzierten Kardiomyopathie bleibt spekulativ. Als wahrscheinlichste Ätiologie wird ein Katecholaminüberschuss angenommen, der zu einer mikrovaskulären Dysfunktion oder direkter Kardiomyozytentoxizität führt. Diese Hypothese wird durch die Tatsache gestützt, dass die meisten Patienten mit Takotsubo-Kardiomyopathie einem intensiven körperlichen oder emotionalen Stress ausgesetzt sind. Darüber hinaus stützen mehrere andere Beobachtungen diese Hypothese. Erstens sind die Katecholaminspiegel bei Patienten mit stressinduzierter Kardiomyopathie bei der Vorstellung im Vergleich zu Patienten mit akutem Koronarsyndrom erhöht. Zweitens wurden in dieser Population wiederholt koronare Vasospasmen in mehreren Gefäßen und vorübergehende myokardiale Perfusionsdefekte identifiziert. Drittens zeigen Myokardbiopsien Myokarditis, interstitielle Fibrose und mononukleäre Infiltrate, Zeichen, die mit einer Catecholamin-Toxizität übereinstimmen. Viertens verursachen in einem Mausmodell erhöhte Epinephrinspiegel einen Wechsel von der Beta-2-Adrenorezeptor-vermittelten Gs-Protein-Signalübertragung zur Gi-Protein-Signalübertragung, die negativ inotrop ist. Diese Befunde stützen alle die Theorie, dass bei Patienten mit stressinduzierter Kardiomyopathie eine veränderte sympathische Aktivität vorliegt.

Basierend auf der bestehenden Wissensbasis zu dieser faszinierenden Krankheit scheint ein bildgebender Ansatz, der speziell den sympathischen Aktivierungszustand des Myokards auswertet, ideal geeignet zu sein, um die Pathophysiologie weiter zu erforschen. I-123 radioaktiv markiertes Metaiodobenzylguanidin (mIBG) Bildgebung ermöglicht eine direkte Analyse der kardialen sympathischen Funktion, da es strukturell ähnlich zu Norepinephrin (NE) ist und durch den humanen Norepinephrin-Transporter 1 (hNET1) in die kardialen sympathischen Neuronen im synaptischen Spalt transportiert wird . Im Gegensatz zu NE wird mIBG nicht durch Monoaminoxidase oder Catechol-o-Methyltransferase metabolisiert. mIBG benötigt zur Aufnahme einen intakten myokardialen Sympathikus, wird in den präsynaptischen Vesikeln gespeichert und durch Stimulation mit Acetylcholin freigesetzt. Die experimentelle Manipulation der kardialen sympathischen Funktion verändert die Aufnahme und Verteilung von mIBG. Die planare Bildgebung ermöglicht die Bewertung der sympathischen Aktivierung, während die SPECT regionale Anomalien charakterisiert. Die Messung des Verhältnisses von Herz zu Mediastinum während der frühen und verzögerten Planimetrie bewertet die anfängliche Aufnahme und Auswaschung des Tracers. Die mIBG-Aufnahme folgt einem von drei allgemeinen Mustern: gute Aufnahme und Retention, gute Aufnahme mit Auswaschung oder schlechte Aufnahme. Die unterschiedlichen Muster repräsentieren wahrscheinlich das Niveau der sympathischen Aktivierung, die Erhöhung des sympathischen Tonus und die durch Herzinsuffizienz verursachte Schädigung des myokardialen sympathischen Nervensystems. Die Aufnahme von mIBG ist bei Patienten mit diabetischer Neuropathie, dekompensierter Herzinsuffizienz oder Myokardinfarkt verändert. Die Aufnahme- und Auswaschmuster korrelieren mit der Schwere der Neuropathie, der Schwere der kongestiven Herzinsuffizienz, dem Ansprechen auf die Behandlung der kongestiven Herzinsuffizienz, der Verbesserung der Ejektionsfraktion, dem Herztod und dem ventrikulären arrhythmogenen Potenzial.

Vorläufige Daten bei Patienten mit Takotsubo-Kardiomyopathie zeigten eine Abnahme der mIBG-Aufnahme mit einer erhöhten Auswaschung in der akuten Phase und einer verbesserten Retention nach Wiederherstellung der linksventrikulären Funktion. Darüber hinaus entspricht die regionale Abnahme der Traceraufnahme den regionalen Wandbewegungsanomalien. Eine systematische Untersuchung der mIBG-Aufnahmemuster bei konsekutiven Patienten mit Takotsubo-Kardiomyopathie wurde jedoch nicht durchgeführt. Bemerkenswert ist, dass die PET-Bildgebung mit 11C-Hydroxyephedrin eine ähnliche sympathische Dysfunktion bei Takotsubo-Kardiomyopathie beschrieben hat.