Remodelación Metabólica en Hipertensión Arterial Pulmonar (HAP)

La PAH es una enfermedad progresiva silenciosa de la vasculatura pulmonar que a menudo se presenta clínicamente más tarde en el curso de la enfermedad. Los síntomas, incluida la falta de aliento severa, se presentan en promedio 2 años después del inicio a medida que aumenta la presión arterial pulmonar debido a la resistencia vascular pulmonar elevada (PVR). La PVR elevada provoca sobrecarga del ventrículo derecho (VD), cambios metabólicos y remodelación del miocardio, lo que da como resultado una contractilidad del VD alterada, disfunción e insuficiencia del VD subsiguiente. La insuficiencia cardiaca derecha es una causa frecuente de muerte en pacientes con HAP. Actualmente, todas las terapias para la HAP se dirigen a la vasculatura pulmonar al mejorar la vasodilatación pulmonar y reducir la resistencia vascular. Hay un efecto directo limitado sobre el miocardio, aunque la función del VD generalmente mejora con una poscarga reducida. Sin embargo, a pesar de la reducción de la PVR con vasodilatadores, la disfunción del VD en reposo finalmente puede progresar en pacientes con PAH. Por lo tanto, la razón de la falla del VD no puede atribuirse por completo a los cambios en la hemodinámica vascular pulmonar, sino que también puede estar relacionada con cambios metabólicos y la falla de los mecanismos compensatorios en el VD. Una mejor comprensión de cómo se remodela el miocardio del VD en la insuficiencia del VD por PAH y en respuesta a la terapia con vasodilatadores pulmonares puede permitir el desarrollo de terapias dirigidas al VD para mantener la función del VD a pesar de la poscarga continuamente elevada.

Actualmente, existen muy pocas técnicas para estudiar el metabolismo cardíaco in vivo. Las técnicas de medicina nuclear (es decir, tomografía por emisión de positrones, PET y tomografía computarizada por emisión de fotón único, SPECT) están limitadas porque utilizan marcadores radiomarcados que no pueden distinguir el marcador y sus productos metabólicos y exponen a los pacientes a radiación ionizante. La imagen espectroscópica de resonancia magnética (MRSI) hiperpolarizada (HP) de especies marcadas con 13C permite la determinación a gran escala del metabolismo celular vinculado a los mecanismos fisiopatológicos de la enfermedad sin el uso de radiación ionizante, y representa un método único y novedoso para obtener imágenes en tiempo real in vivo utilización de sustratos metabólicos cardíacos junto con la función cardíaca. Actualmente, el compuesto HP canónico utilizado es el 13C-piruvato. Los metabolitos de piruvato HP 13C no radiactivos y de vida corta son biológicamente análogos a sus análogos endógenos y pueden revelar actividad enzimática (p. ej., lactato deshidrogenasa y piruvato deshidrogenasa) antes y después de intervenciones que no se responden fácilmente mediante PET o cualquier otra imagen. método. Es importante destacar que HP MRSI tiene el potencial de revelar mecanismos metabólicos asociados con estados de enfermedad cardíaca, comprender la relación del metabolismo con la función contráctil y puede ser un biomarcador para determinar la eficacia terapéutica. Estas técnicas permitirán obtener imágenes sólidas del metabolismo cardíaco con medidas cuantitativas derivadas tanto del VD como del VI. La medición de los productos aguas abajo del metabolismo del piruvato, incluidos el lactato, la alanina y el bicarbonato, permitirá evaluar la actividad en tiempo real de la lactato deshidrogenasa (LDH), la alanina aminotransferasa (ALAT) y la piruvato deshidrogenasa (PDH), respectivamente. La medición de estos productos aguas abajo del metabolismo; a saber, bicarbonato y lactato, permitirán evaluar la contribución relativa del metabolismo oxidativo y la glucólisis. Dado que las imágenes se realizan en un sistema de resonancia magnética clínica, el metabolismo se puede estudiar simultáneamente con los parámetros clásicos de la función cardíaca.