eMESH 구조. 2022-23 (eMESH)

패혈성 쇼크는 중환자실에서 매우 흔하고 병적입니다. 패혈증 유발 심근 기능 장애(SIMD) 발생으로 사망률이 10-30%에서 70-80%로 증가합니다. SIMD는 스트레스로 유발된 심근병증과 관련이 있으며 전통적으로 관상동맥 질환에 기인한 만성 심부전(CHF)과 구별되는 생체 역학 구성 요소를 특징으로 합니다. 베타-아드레날린 수용체 작용제인 도부타민은 심장 지수가 너무 낮을 때 종종 노르에피네프린과 같은 알파-베타-아드레날린 작용제 혼합과 관련하여 실제로 권장되는 수축 촉진제입니다. 이러한 맥락에서 도부타민은 미미하게 효과적이며(반응자의 1/3) 심근 세포의 기능과 생존 능력에 잠재적으로 해로운 영향을 미치고 심장 에너지 대사의 필요성을 증가시킵니다. 건강한 심장은 거의 전적으로 호기성 대사 작용을 합니다. 포도당은 뇌와 골격근의 필수 연료인 반면, 지질 산화를 통한 지방산은 정상적인 휴식 심장(랜들 주기)의 주요 기질입니다. 이 지질 산화는 심장 ATP의 최소 70%를 생성하고 나머지는 포도당에서 나오고 케톤체와 젖산염에서 약간 기여합니다. 미토콘드리아는 신체 ATP의 95% 이상을 생산하는 세포 공장입니다. 미토콘드리아는 심근 세포 총 부피의 30-40%를 차지하며 산소를 소비하여 3개의 연결 경로인 산화적 인산화를 통해 하루에 엄청난 양의 ATP를 생성합니다. 심근 대사 항상성과 기능 사이의 직접적인 밀접한 관계가 정상 상태에서 명확하게 확립되지는 않았지만, 지방산과 포도당 미토콘드리아 산화 사이의 보상적 평형은 일반적으로 받아들여지는 개념입니다. 실제로, 심장은 잡식성이며 생리학적 사건(운동, 단식)에 따라 연료 기질 포획/이용을 조절할 수 있습니다. 다른 다양한 환경이나 병리학적 조건에 대한 재프로그래밍 능력은 보장되지 않으며, 대사 유연성의 잠재적 손실이 있습니다. SIMD는 패혈성 쇼크에서 매우 흔하며 종종 사망률 증가와 함께 악화된 결과를 나타냅니다. 급성 패혈증 환자의 50%에서 입원 후 48시간 이내에 좌심실 수축기 및 확장기 기능 장애가 관찰됩니다. 동물 실험 모델은 내독소(LPS 모델) 또는 복강 내 대변(맹장 결찰 천자 모델)을 주입하고 염증성 사이토카인, 산화 스트레스, 산화질소 및 호중구를 잠재적 공격자로 주입하여 인간 패혈증 및 SIMD를 시뮬레이션할 수 있습니다. 뇌실-동맥 및 흥분-수축 분리는 SIMD에서 관찰되는 수축 비효율의 특징입니다. Ca2+ 처리(심장 기능에 필수적인 이온 분자)는 패혈증 동안 비정상적인 상태에서 활성화/인산화 손상 및 심장 트로포닌 I과 같은 주요 조절인자의 단백질 분해 절단과 관련됩니다. 결과적인 일반적인 세포 조직병리학적 손상은 다음과 같습니다. 부종, 울혈, 다발성 염증 침윤, 글리코겐 및 지질의 심근내 축적을 동반한 미토콘드리아 구조 손상. 거품은 미토콘드리아 기능 장애로 이어지는 심장 대사 차단의 파급 효과일 수 있습니다. 지방산 포획/산화의 감소는 전통적인 CHF에서 기록되었으며, 포도당 사용 증가로 항상 상쇄되는 것은 아니지만 때때로 케톤체 및 젖산염 사용 증가와 증가된 심근 단백질 분해를 통해 상쇄됩니다. 이 관찰은 심장 에너지 대사가 여전히 수수께끼인 패혈증 및 SIMD에 반드시 적용되는 것은 아닙니다. 패혈증의 전신 대사 변화는 글리코겐분해 및 포도당신생합성 활성화, 인슐린 저항성, 지방산 혈중 농도 증가로 지방분해 증가와 함께 복잡합니다. 이러한 조건과 심장에서 지방산 산화의 한 방울이 포도당 사용 증가로 반드시 보상되는 것은 아닙니다. 이러한 SIMD 유발 대사 장애를 파악하기 위해 다양한 명칭이 사용되었으며, 가장 좋은 것은 "대사-생체 에너지 차단 및 기절"입니다. 실제로 패혈증은 혈류, 중요한 장기 및 미토콘드리아에서 대사 허리케인을 유발하여 휴식 에너지 ​​소비를 크게 증가시킵니다. Dhainaut 등은 1987년에 패혈성 쇼크 환자의 심근 조직에 의한 에너지 연료 선택의 변화를 처음으로 입증했습니다. 지방산과 포도당 사용량은 각각 4배와 2배 감소했습니다. 그러나 이 연구는 초기 급성 역동성 쇼크(< 6시간) 상태에 있던 차선으로 수액 소생술을 받은 환자를 대상으로 했습니다. LPS 또는 맹장 결찰 천자 및 적절한 수액 소생술을 받은 실험용 마우스 모델에서 심장 미세관류가 변경됩니다(즉, 관류 부전), 미토콘드리아 산화 대사가 감소하고 포도당 심근 흡수가 증가합니다. 아펠린 시스템은 내인성 펩타이드 호르몬(아펠린) 계열로, 카테콜아민과 관련이 없지만 강력한 심혈관 특성을 가지고 있습니다. 이러한 기능적 영향은 심장 및 혈관에서 아펠린 및 수용체 APJ의 구성적 발현과 관련이 있습니다. 아펠린의 심장 효과는 크로노트로픽이 없지만 루시트로피 효과와 드로모 조절이 있는 강화된 수축력(수축기 기능)을 특징으로 합니다. 아펠린의 또 다른 영향은 대사 에너지 기질의 심장 이용에 대한 것입니다.

Apelins는 GLUT4 및 FAT/CD36과 같은 주요 특정 캐리어의 모집을 통해 포도당 및 지방산 사용량에 영향을 미치는 촉진자입니다.

연구 조사: 심근 기능 장애가 있거나 없는 급성 패혈성 쇼크 대 비패혈성 CHF에서 심장 미토콘드리아가 특권을 가진 에너지원은 무엇입니까? 에너지 기질 사용의 잠정적 이동/이동이 근육 기능 장애와 관련이 있습니까, 아니면 전신 환경에만 반응합니까? 패혈증에 특이적인가요 아니면 비특이성 심근 손상에 흔한가요? 이러한 변화는 심혈관 항상성에 관여하는 아펠린성 시스템의 특정 생물 표현형과 관련이 있습니까? 및/또는 심장 손상 바이오마커의 뚜렷한 변화? 급성 패혈성 쇼크 동안 전신 환경 대사체는 추세적인 방식으로 영향을 받습니까?

가설: 심근 양전자 방출 단층 촬영(PET)은 패혈증과 관련되거나 관련되지 않은 급성 쇼크 조건에서 심장의 비침습적 에너지 공급 선택을 시각화하고 정량화할 수 있습니다. PET 프로필, 급성 쇼크의 원인(패혈증 vs 비패혈증), 기능적 데이터(초음파 심전도), 심장 손상 특정 바이오마커, 아펠린성 및 대사 혈액 프로필 사이의 관계를 찾을 수 있습니다.

목적: 1) 3가지 에너지 추적자(지방산의 경우 팔미틴산 염, 포도당의 경우 FDG 및 미토콘드리아 활동에 대한 아세테이트)의 심장 캡테이션 동역학의 분석 값을 표시하기 위해, 2) PET 데이터를 미국 심전도에서 관찰된 심근(기능 장애) 기능과 연관시키기 위해 , 3) 에너지 기질 산화 실패로 인한 생성물 축적 측면에서 환자의 혈액 대사 프로파일을 평가하기 위해, 4) 심근 손상/재형성 바이오마커(트로포닌, NT-proBNP, 갈렉틴-3) 및 전신 내인성 지표를 측정하고 비교하기 위해 아펠린 생체 표현형.

방법: 1) 혈역학적 지지 하에 패혈성 쇼크 또는 급성 심부전 환자 8명으로 구성된 4개 그룹에 대한 전향적 평가 연구: i) SIMD의 증거가 있는 그룹(처음 48시간 동안 ICU 병동에서 미국 심전도 검사: 수축기 박출률 < 45 %), ii) SIMD의 증거가 없는 패혈성 쇼크 그룹, iii) 비패혈성 심부전(수축기 박출률 < 45% 또는 박출률이 감소된 심부전이 있는 그룹, iv) 비패혈성(수축기 박출률이 50% 미만이거나 박출률이 감소한 심부전.