Imaging CV di interventi metabolici (CIRCMeta)

Le malattie cardiovascolari sono la principale causa di morte nel mondo. Sta diventando sempre più chiaro che l'insufficienza cardiaca (HF) è strettamente associata al metabolismo del corpo. Anche prima che il cuore si indebolisca, risponde alle sollecitazioni modificando i combustibili che brucia, il che si traduce in una riduzione dell'efficienza metabolica del cuore che peggiora le condizioni del cuore. Poiché il cuore brucia così tanto carburante e consuma grassi e carboidrati insieme ad altri substrati disponibili, qualsiasi cambiamento nella sua efficienza metabolica potrebbe influire sul metabolismo in tutto il corpo. Nello specifico, l'HF è caratterizzato da una limitata flessibilità nell'utilizzo del substrato che porta a un deficit energetico complessivo. Tale deficit energetico è associato a un progressivo rimodellamento e altera l'emodinamica cardiaca. Ad esempio, l'obesità è un fattore di rischio ampiamente noto per le malattie cardiovascolari, probabilmente risiede nel modo in cui il cuore gestisce l'energia (utilizzo del substrato ed energia). Un trattamento comunemente raccomandato per le malattie cardiovascolari, in particolare la malattia coronarica (CAD) o l'insufficienza cardiaca congestizia (CHF), è la riabilitazione cardiaca. È stato dimostrato che la riabilitazione cardiaca per malattie cardiovascolari sintomatiche promuove uno stile di vita sano, migliora la salute fisica e riduce la morte cardiovascolare iii con un'apparente risposta dose-dipendente. La partecipazione comporta un rischio ridotto di procedure di ricovero e di rivascolarizzazione e un miglioramento dello stato funzionale in studi controllati randomizzati. Pertanto, la riabilitazione cardiaca è raccomandata per le persone con CAD o CHF sintomatica dall'American College of Cardiology e dall'American Heart Association. Inoltre, l'esercizio fisico in modelli animali preclinici che rispecchiano la componente di esercizio delle routine di riabilitazione cardiaca hanno mostrato una maggiore rigenerazione miocardica e effetti molecolari cardioprotettivi che migliorano il rimodellamento miocardico avverso. Nonostante questi benefici, c'è una grande eterogeneità nell'efficienza della riabilitazione cardiaca a livello individuale con grandi variazioni nel miglioramento della capacità di esercizio e nel recupero della funzione cardiaca. La personalizzazione della riabilitazione cardiaca richiede un approccio non invasivo per monitorare gli effetti benefici diretti sul cuore e, più idealmente, prevedere l'efficacia al basale. Nel complesso, capire come gli interventi metabolici, tra cui la chirurgia bariatrica e la riabilitazione cardiaca, modificano la struttura e la funzione del miocardio è fondamentale per la prevenzione, la diagnosi e la prognosi dei pazienti con malattie cardiovascolari.

L'imaging cardiovascolare avanzato che utilizza la risonanza magnetica (MRI) si è dimostrato efficace nel fornire una caratterizzazione del tessuto miocardico standard di riferimento. Il nostro team ha sviluppato nuove tecniche di risonanza magnetica cardiaca che sfruttano le proprietà dei tessuti endogeni per rivelare un ambiente di fenotipi dei tessuti profondi tra cui infiammazione miocardica, fibrosi, metabolismo e difetti microstrutturali. Tra questi fenotipi, la microstruttura miocardica si è dimostrata la più sensibile al danno precoce del tessuto miocardico ed è predittiva della rigenerazione miocardica. In collaborazione con i cardiologi della Cleveland Clinic, i ricercatori mirano a studiare come la microstruttura miocardica rivelata dalla risonanza magnetica cardiaca cambi la popolazione di pazienti affetti da malattie cardiovascolari prima e dopo gli interventi metabolici.