폐동맥 고혈압(PAH)의 대사 리모델링

PAH는 폐 혈관계의 무증상 진행성 질환으로, 종종 질병 경과의 후기에 임상적으로 나타납니다. 심한 숨가쁨을 포함한 증상은 폐혈관 저항(PVR) 상승으로 인해 폐동맥압이 상승함에 따라 발병 후 평균 2년에 나타납니다. 상승된 PVR은 우심실(RV) 과부하, 대사 변화 및 심근 리모델링을 유발하여 RV 수축성 손상, 기능 장애 및 후속 RV 실패를 초래합니다. 우심부전은 PAH 환자의 흔한 사망 원인입니다. 현재 PAH에 대한 모든 치료법은 폐 혈관 확장을 개선하고 혈관 저항을 감소시켜 폐 혈관 구조를 표적으로 합니다. RV 기능은 일반적으로 감소된 후부하로 개선되지만 심근에 대한 직접적인 영향은 제한적입니다. 그러나 혈관확장제에 의한 PVR의 감소에도 불구하고 PAH 환자에서 휴식기 우심실 기능장애가 궁극적으로 진행될 수 있습니다. 따라서 RV 실패의 원인은 완전히 폐혈관 혈역학의 변화 때문일 수는 없지만 RV의 대사 변화 및 보상 기전의 실패와도 관련이 있을 수 있습니다. RV 심근이 PAH로 인한 RV 부전 및 폐 혈관 확장 요법에 대한 반응으로 어떻게 리모델링되는지에 대한 더 나은 이해는 지속적으로 증가된 애프터로드에도 불구하고 RV 기능을 유지하기 위한 RV 표적 요법의 개발을 허용할 수 있습니다.

현재 생체 내에서 심장 대사를 연구하는 기존 기술은 거의 없습니다. 핵의학 기술(예: 양전자 방출 단층 촬영, PET 및 단일 광자 방출 컴퓨터 단층 촬영, SPECT)은 추적자와 그 대사 산물을 구별할 수 없고 환자를 이온화 방사선에 노출시키는 방사성 표지 추적자를 활용한다는 점에서 제한적입니다. 13C 표지 종의 과분극(HP) 자기 공명 분광 영상(MRSI)은 이온화 방사선을 사용하지 않고 질병의 병태생리학적 메커니즘과 연결된 세포 대사의 대규모 결정을 가능하게 하고 생체 내에서 실시간으로 영상을 촬영하는 독특하고 새로운 방법을 나타냅니다. 심장 기능과 결합된 심장 대사 기질 이용. 현재 사용되는 표준 HP 화합물은 13C-피루베이트입니다. 수명이 짧은 비방사성 HP 13C-피루베이트 대사산물은 내인성 유사체와 생물학적으로 유사하며 PET나 다른 영상으로 쉽게 응답할 수 없는 개입 전후 효소 활성(예: 젖산 탈수소효소 및 피루베이트 탈수소효소)을 밝힐 수 있습니다. 방법. 중요한 것은 HP MRSI가 심장 질환 상태와 관련된 대사 메커니즘을 밝히고 수축 기능과 대사의 관계를 이해하며 치료 효능을 결정하기 위한 바이오마커가 될 수 있는 가능성이 있다는 것입니다. 이러한 기술은 RV와 LV 모두에서 파생된 정량적 측정으로 심장 대사의 강력한 이미징을 가능하게 합니다. 젖산염, 알라닌 및 중탄산염을 포함한 피루브산 대사의 다운스트림 제품을 측정하면 각각 젖산염 탈수소효소(LDH), 알라닌 아미노전이효소(ALAT), 피루베이트 탈수소효소(PDH)의 실시간 활성 평가가 가능합니다. 이러한 대사의 하류 생성물 측정; 즉, 중탄산염과 젖산염은 산화적 대사와 해당작용의 상대적인 기여도를 평가할 수 있습니다. 이미징은 임상 MRI 시스템에서 수행되기 때문에 심장 기능의 고전적인 매개변수와 동시에 대사를 연구할 수 있습니다.