I-123 MIBG:n stressin aiheuttaman kardiomyopatian patogeneesi

Taustaa: Sen jälkeen, kun japanilainen kuvaus Takotsubon kardiomyopatiasta vuonna 1991 ohimeneväksi systoliseksi toimintahäiriöksi apikaalisessa tai keskivasemmassa kammion segmentissä ilman ahtauttavaa sepelvaltimotautia, stressin aiheuttama kardiomyopatia on tunnustettu Yhdysvalloissa yhä enemmän. Takotsubon kardiomyopatian osuus kaikista akuutin sepelvaltimotaudin tapauksista on 1,2–2,2 prosenttia. Nykyinen American Heart Associationin tilastopäivitys arvioi, että noin 1,2 miljoonaa amerikkalaista kokee akuutin sepelvaltimotapahtuman vuonna 2010. Tämän arvion perusteella 15-26 tuhatta amerikkalaista kärsii stressin aiheuttamasta kardiomyopatiasta vuosittain. Takotsubon kardiomyopatiaa on kuvattu myös aivohalvauksen ja kriittisesti sairaiden potilaiden kohdalla. Vaihdevuodet ylittäneet naiset kärsivät suhteettoman paljon, ja heidän osuus on 80-100 prosenttia potilaista. Näillä potilailla on perinteisesti merkkejä akuutista sydämen vajaatoiminnasta tai akuutista sepelvaltimooireyhtymästä vakavan emotionaalisen stressin jälkeen. Esiintymiseen voi sisältyä rintakipu, hengenahdistus, kohonneet troponiinientsyymiarvot, ST-segmentin nousut, syvät T-aallon inversiot, kammiorytmihäiriöt, keuhkopöhö tai kohonneet biomarkkerit. Sydämen katetrointi paljastaa angiografisesti normaalit sepelvaltimot, kun taas ventrikulogrammi ja kaikukuva osoittavat apikaalista ilmapalloa ja tyvihyperkineesiä. Suurin osa potilaista toipuu täydellisesti muutamassa päivässä tai kahdessa viikossa, mutta jopa kahdeksan prosenttia potilaista kuolee akuuttiin sydämen vajaatoimintaan.

Stressin aiheuttaman kardiomyopatian etiologia on edelleen spekulatiivista. Ylimääräisen katekoliamiinin, joka johtaa mikrovaskulaariseen toimintahäiriöön tai suoraan kardiomyosyyttitoksisuuteen, oletetaan olevan todennäköisin syy. Tätä hypoteesia tukee se tosiasia, että useimmat Takotsubon kardiomyopatiaa sairastavat potilaat kokevat voimakasta fyysistä tai henkistä stressiä. Lisäksi useat muut havainnot tukevat tätä hypoteesia. Ensinnäkin katekoliamiinitasot ovat kohonneet potilailla, joilla on stressin aiheuttama kardiomyopatia esiintymishetkellä, verrattuna potilaisiin, joilla on akuutti sepelvaltimotauti. Toiseksi tässä populaatiossa on toistuvasti tunnistettu monisuoninen sepelvaltimon kouristus ja ohimeneviä sydänlihaksen perfuusiohäiriöitä. Kolmanneksi sydänlihasbiopsiat osoittavat sydänlihastulehdusta, interstitiaalista fibroosia ja mononukleaarisia infiltraatteja, jotka ovat katekoliamiinitoksisuuden mukaisia. Neljänneksi, hiirimallissa kohonneet epinefriinitasot aiheuttavat siirtymisen beeta-2-adrenoreseptorivälitteisestä Gs-proteiinin signaloinnista Gi-proteiinin signalointiin, joka on negatiivisesti inotrooppista. Kaikki nämä havainnot tukevat teoriaa, jonka mukaan sympaattinen aktiivisuus on muuttunut potilailla, joilla on stressin aiheuttama kardiomyopatia.

Näin ollen tämän kiehtovan sairauden olemassa olevan tietopohjan perusteella kuvantamismenetelmä, joka arvioi erityisesti sydänlihaksen sympaattisen aktivaatiotilan, näyttäisi olevan ihanteellinen patofysiologian lisätutkimukseen. I-123 radioleimattu metaiodobentsyyliguanidiini (mIBG) mahdollistaa sydämen sympaattisen toiminnan suoran analyysin, koska se on rakenteeltaan samanlainen kuin norepinefriini (NE) ja kulkeutuu sydämen sympaattisiin hermosoluihin ihmisen noradrenaliinin kuljettajan 1 (hNET1) avulla synaptisessa solussa. . Toisin kuin NE, mIBG ei metaboloidu monoamiinioksidaasin tai katekoli-o-metyylitransferaasin vaikutuksesta. mIBG vaatii ehjän sydänlihaksen sympaattisen hermoston ottamista varten, se varastoituu presynaptisiin vesikkeleihin ja vapautuu asetyylikoliinilla stimuloimalla. Sydämen sympaattisen toiminnan kokeellinen manipulointi muuttaa mIBG:n ottoa ja jakautumista. Tasomaisen kuvantamisen avulla voidaan arvioida sympaattista aktivaatiota, kun taas SPECT luonnehtii alueellisia poikkeavuuksia. Sydämen ja välikarsinasuhteen mittaaminen varhaisen ja viivästyneen planimetrian aikana arvioi merkkiaineen alkuperäisen sisäänoton ja huuhtoutumisen. mIBG:n otto noudattaa yhtä kolmesta yleisestä mallista: hyvä imeytyminen ja retentio, hyvä imeytyminen huuhtoutuneena tai huono imeytyminen. Erilaiset kuviot edustavat todennäköisesti sympaattisen aktivoitumisen tasoa, sympaattisen sävyn lisääntymistä ja sydämen vajaatoiminnan aiheuttamaa sydänlihaksen sympaattisen hermoston vauriota. mIBG:n otto on muuttunut potilaalla, jolla on diabeettinen neuropatia, kongestiivinen sydämen vajaatoiminta tai sydäninfarkti. Keräämis- ja poistumismallit korreloivat neuropatian vaikeusasteen, kongestiivisen sydämen vajaatoiminnan vakavuuden, kongestiivisen sydämen vajaatoiminnan hoitovasteen, ejektiofraktion paranemisen, sydänkuoleman ja kammioiden rytmihäiriöpotentiaalin kanssa.

Alustavat tiedot potilaista, joilla on Takotsubon kardiomyopatia, ovat osoittaneet mIBG:n oton vähentymisen ja lisääntyneen huuhtoutumisen akuutissa vaiheessa sekä parantuneen retention vasemman kammion toiminnan palautumisen jälkeen. Lisäksi merkkiaineen sisäänoton alueellinen väheneminen vastaa alueellisia seinämän liikkeen poikkeavuuksia. Takotsubon kardiomyopatiaa sairastavilla peräkkäisillä potilailla ei ole kuitenkaan tehty systemaattista mIBG:n ottomallien tutkimista. Huomionarvoista, että PET-kuvaus 11C-hydroksiefedriinillä on kuvannut samanlaista sympaattista toimintahäiriötä Takotsubon kardiomyopatiassa.