Sydänsisäisen lipidien varastoinnin fysiologinen plastisuus

Tausta

Liikalihavuus on hyvin tunnettu riskitekijä glukoosi-intoleranssin, tyypin 2 diabeteksen ja sen seurauksena diabeettisten komplikaatioiden, kuten sydän- ja verisuonitautien, kehittymiselle. Tärkeää on, että liikalihavuus ei liity ainoastaan ​​lipidien kertymiseen rasvakudokseen (ortotooppinen rasvakertymä), vaan myös ei-rasvakudoksiin (ektooppinen rasvakertymä). Kliiniset tutkimukset ovat toistuvasti osoittaneet, että lihasten ja maksan lipidien kertyminen sekä kohonnut viskeraalinen rasvakudos liittyvät keskus- ja perifeerisen insuliiniresistenssin kehittymiseen. Lisäksi viimeaikaiset eläinkokeista saadut tiedot osoittavat kasvavaa näyttöä siitä, että kaksi muuta elintä, sydän ja haima, voivat myös olla osallisina insuliiniherkkyyden heikkenemisen patofysiologisissa prosesseissa. Vaikka insuliinin erityksen vähentyminen tyypin 2 diabeteksen aikana on hyvin dokumentoitu, haiman rasvakertymän merkitys tämän prosessin varhaisena vaiheena on vasta äskettäin ehdotettu eläinmallien perusteella. Sitä vastoin iskeeminen sydänsairaus on yksi diabeteksen vaarallisimmista komplikaatioista, ja sen ehkäisy on siten nykyisen diabeteksen hallinnan kulmakivi. Viimeaikaiset tiedot viittaavat siihen, että muutokset sydämen lipidiaineenvaihdunnassa ja niihin liittyvät epi- ja sydänlihaksen lipidikertymät voivat olla ensimmäisiä merkkejä diabeettisesta kardiopatiasta.

Magneettiresonanssikuvaus (MRI) ja spektroskopia (MRS) ovat monipuolisimpia menetelmiä ihmiskudoksen ja/tai aineenvaihdunnan ei-invasiivisiin tutkimuksiin in vivo ja in situ. MRI:n erinomainen pehmytkudoskontrasti on jo johtanut tämän menetelmän käyttöönottoon koko kehon lipidien kertymisen arvioinnissa, kun taas MRS:ää on sovellettu menestyksekkäästi luurankolihasten ja maksan lipidiaineenvaihdunnan tutkimiseen. Tämän menetelmän laajennettu soveltaminen sydämeen ja haimaan mahdollistaa kattavan tutkimuksen ortotooppisesta ja ektooppisesta rasvan kertymisestä ihmisissä ja sen yhteydestä insuliiniresistenssin ja diabetes mellituksen kehittymiseen.

Tutkimuksen metodologisessa osassa keskitytään sydämen lipidien fysiologiseen plastisuuteen arvioidakseen:

i) metodologinen toistettavuus ii) yksilön sisäinen fysiologinen toistettavuus mittaamalla päivittäisiä vaihteluita sekä vaihteluja päivän aikana.

Tavoite

i) Mukautetaan ja optimoidaan tällä hetkellä lihakselle ja maksalle käytettävä yksivokselinen MRS-sekvenssi siten, että hengitys- ja sydämen kaksoislaukaisu mahdollistaa sydänlihaksen spektroskopian.

ii) Vahvista metodologia erilaisissa standardoiduissa fysiologisissa olosuhteissa.

menetelmät

Sydämen lipidit määritetään viiden itsenäisen MR-tutkimuksen aikana, jotka jakautuvat kahdelle päivälle yhden tai kahden viikon välein. Molempiin päiviin sisältyi mittaus aamulla yöpaaston jälkeen (>8h) ja yksi iltapäivällä (8h aamiaisen jälkeen, 3,5h lounaan jälkeen). Metodologisen toistettavuuden määrittämiseksi iltapäivämittaus toistettiin jonakin kahdesta päivästä (1 tunnin tauko). Vapaaehtoisten valmistelu sisälsi normaalin ruokavalion jatkamisen, mutta fyysistä aktiivisuutta rajoitettiin kahtena edellisenä päivänä. Sydämen lipidit määritettiin yhden vokselin MR-spektroskopialla.