Fysiologische plasticiteit van intramyocardiale lipidenopslag

Achtergrond

Obesitas is een bekende risicofactor voor de ontwikkeling van glucose-intolerantie, diabetes mellitus type 2 en bijgevolg diabetische complicaties zoals hart- en vaatziekten. Belangrijk is dat obesitas niet alleen wordt geassocieerd met ophoping van lipiden in vetweefsel (orthotopische vetafzetting), maar ook in niet-vetweefsel (ectopische vetafzetting). Klinische onderzoeken hebben herhaaldelijk aangetoond dat ophoping van vet in de spieren en de lever, evenals verhoogd visceraal vetweefsel, verband houden met de ontwikkeling van centrale en perifere insulineresistentie. Bovendien tonen recente gegevens uit dierstudies steeds meer aanwijzingen dat twee andere organen, het hart en de pancreas, mogelijk ook betrokken zijn bij de pathofysiologische processen van verminderde insulinegevoeligheid. Hoewel verminderde insulinesecretie tijdens diabetes type 2 goed gedocumenteerd is, is het belang van pancreasvetafzetting als een vroege stap in dit proces pas onlangs gesuggereerd op basis van diermodellen. Omgekeerd is ischemische hartziekte een van de gevaarlijkste complicaties van diabetes mellitus, en de preventie ervan vormt daarmee een hoeksteen van de huidige diabetesbehandeling. Recente gegevens suggereren dat veranderingen in het lipidenmetabolisme van het hart en de daarmee samenhangende epi- en myocardiale lipidenafzetting de eerste tekenen kunnen zijn van diabetische cardiopathie.

Magnetic-Resonance-Imaging (MRI) en -Spectroscopie (MRS) behoren tot de meest veelzijdige methoden voor niet-invasieve studies van menselijk weefsel en/of metabolisme in vivo en in situ. Het uitstekende zachte weefselcontrast van MRI heeft al geleid tot de implementatie van deze methode voor de beoordeling van de accumulatie van lipiden in het hele lichaam, terwijl MRS met succes is toegepast om het lipidenmetabolisme van skeletspieren en lever te bestuderen. De uitgebreide toepassing van deze methode op hart en pancreas zal een uitgebreid onderzoek mogelijk maken van orthotope en ectopische vetafzetting bij mensen en het verband met de ontwikkeling van insulineresistentie en diabetes mellitus.

Het methodologische deel van de studie zal zich richten op de fysiologische plasticiteit van cardiale lipiden om te beoordelen:

i) methodologische reproduceerbaarheid ii) intra-individuele fysiologische reproduceerbaarheid door zowel dagelijkse variaties als variaties gedurende de dag te meten.

Objectief

i) Aanpassing en optimalisatie van de single-voxel MRS-sequentie die momenteel wordt gebruikt voor spieren en lever, zodat respiratoire en cardiale dubbele triggering spectroscopie van de hartspier mogelijk maakt.

ii) Valideer de methodologie onder verschillende gestandaardiseerde fysiologische omstandigheden.

methoden

Cardiale lipiden worden bepaald tijdens vijf onafhankelijke MR-onderzoeken verdeeld over twee dagen met een tussenpoos van één of twee weken. Beide dagen omvatten een meting in de ochtend na een nacht vasten (>8 uur) en een meting in de middag (8 uur na het ontbijt, 3,5 uur na de lunch). Om de methodologische reproduceerbaarheid te bepalen, werd de middagmeting herhaald op één van de twee dagen (pauze van 1 uur). De voorbereiding van de vrijwilligers omvatte voortzetting van hun normale dieet, maar beperkte fysieke activiteit gedurende twee voorgaande dagen. Cardiale lipiden werden bepaald door single-voxel MR-spectroscopie.