Pathogenese van door stress geïnduceerde cardiomyopathie door I-123 MIBG

Achtergrond: Sinds de eerste Japanse beschrijving van Takotsubo's cardiomyopathie in 1991 als een voorbijgaande systolische disfunctie van de apicale of midden-linkerventrikelsegmenten bij afwezigheid van obstructieve coronaire hartziekte, wordt in de Verenigde Staten steeds meer erkend dat door stress veroorzaakte cardiomyopathie. Takotsubo's cardiomyopathie is goed voor 1,2 tot 2,2 procent van alle gevallen van acuut coronair syndroom. De huidige statistische update van de American Heart Association schat dat ongeveer 1,2 miljoen Amerikanen in 2010 een acute coronaire gebeurtenis zullen doormaken. Op basis van deze schatting zullen jaarlijks tussen de 15 en 26 duizend Amerikanen door stress veroorzaakte cardiomyopathie hebben. Takotsubo's cardiomyopathie is ook beschreven bij patiënten met een beroerte en ernstig zieke patiënten. Postmenopauzale vrouwen worden onevenredig getroffen, goed voor 80 tot 100 procent van de patiëntenpopulatie. Deze patiënten presenteren zich klassiek met tekenen van acuut hartfalen of acuut coronair syndroom na een ernstige emotionele stress. De presentatie kan pijn op de borst, kortademigheid, verhoogde troponine-enzymen, ST-segmentverhogingen, diepe T-golfinversies, ventriculaire aritmieën, longoedeem of verhoogde biomarkers omvatten. Hartkatheterisatie onthult angiografisch normale kransslagaders, terwijl het ventriculogram en het echocardiogram apicale ballonvorming met basale hyperkinese laten zien. Terwijl de meerderheid van de patiënten binnen enkele dagen tot twee weken volledig herstelt, sterft tot acht procent van de patiënten aan acuut hartfalen.

De etiologie van stress-geïnduceerde cardiomyopathie blijft speculatief. Catecholamine-overmaat leidend tot microvasculaire disfunctie of directe cardiomyocytentoxiciteit wordt verondersteld als de meest waarschijnlijke etiologie. Deze hypothese wordt ondersteund door het feit dat de meeste patiënten met Takotsubo's cardiomyopathie een intense fysieke of emotionele stress ervaren. Bovendien ondersteunen verschillende andere waarnemingen deze hypothese. Ten eerste zijn de niveaus van catecholamines bij presentatie verhoogd bij patiënten met door stress geïnduceerde cardiomyopathie in vergelijking met patiënten met acuut coronair syndroom. Ten tweede zijn bij deze populatie herhaaldelijk coronair vasospasme in meerdere vaten en voorbijgaande myocardiale perfusiedefecten vastgesteld. Ten derde vertonen myocardiale biopsieën myocarditis, interstitiële fibrose en mononucleaire infiltraten, tekenen die overeenkomen met catecholamine-toxiciteit. Ten vierde veroorzaken verhoogde adrenalinespiegels in een muismodel een omschakeling van bèta-2-adrenoreceptor-gemedieerde Gs-eiwitsignalering naar Gi-eiwitsignalering, die negatief inotroop is. Deze bevindingen ondersteunen allemaal de theorie dat er een veranderde sympathische activiteit is bij patiënten met door stress veroorzaakte cardiomyopathie.

Dus, op basis van de bestaande kennis van deze intrigerende ziekte, lijkt een beeldvormingsbenadering die specifiek de sympathische activeringstoestand van het myocardium evalueert, bij uitstek geschikt om de pathofysiologie verder te onderzoeken. I-123 radioactief gelabeld metaiodobenzylguanidine, (mIBG) beeldvorming maakt directe analyse van cardiale sympathische functie mogelijk omdat het structureel vergelijkbaar is met norepinefrine (NE), en wordt getransporteerd naar de cardiale sympathische neuronen door menselijke norepinefrinetransporter 1 (hNET1), in de synaptische spleet . In tegenstelling tot NE wordt mIBG niet gemetaboliseerd door monoamineoxidase of catechol-o-methyltransferase. mIBG vereist een intact myocardiaal sympathisch zenuwstelsel voor opname, wordt opgeslagen in de presynaptische blaasjes en wordt vrijgegeven door stimulatie met acetylcholine. Experimentele manipulatie van cardiale sympathische functie verandert de opname en distributie van mIBG. Planaire beeldvormingsacquisitie maakt evaluatie van sympathische activatie mogelijk, terwijl SPECT regionale afwijkingen karakteriseert. Meting van de verhouding tussen hart en mediastinum tijdens vroege en vertraagde planimetrie beoordeelt de initiële opname en uitspoeling van de tracer. De opname van mIBG volgt een van de drie algemene patronen: goede opname en retentie, goede opname met wash-out of slechte opname. De verschillende patronen vertegenwoordigen waarschijnlijk het niveau van sympathische activering, toename van sympathische tonus en door hartfalen veroorzaakte schade aan het myocardiale sympathische zenuwstelsel. De opname van mIBG is veranderd bij patiënten met diabetische neuropathie, congestief hartfalen, myocardinfarct. De opname- en wash-outpatronen correleren met de ernst van neuropathie, de ernst van congestief hartfalen, respons op de behandeling van congestief hartfalen, verbetering van de ejectiefractie, hartdood en potentieel voor ventriculaire aritmieën.

Voorlopige gegevens bij patiënten met Takotsubo's cardiomyopathie hebben een afname van de mIBG-opname aangetoond met een verhoogde wash-out in de acute fase, met verbeterde retentie na functioneel herstel van de linkerventrikel. Bovendien komt de regionale afname van de opname van tracer overeen met de afwijkingen in de regionale wandbeweging. Een systematische verkenning van mIBG-opnamepatronen bij opeenvolgende patiënten met Takotsubo's cardiomyopathie is echter niet uitgevoerd. Merk op dat PET-beeldvorming met 11C-hydroxyefedrine een vergelijkbare sympathische disfunctie heeft beschreven bij Takotsubo's cardiomyopathie.