Fysiologisk plastisitet av intramyokardiell lipidlagring

Bakgrunn

Fedme er en velkjent risikofaktor for utvikling av glukoseintoleranse, type 2 diabetes mellitus og følgelig diabetiske komplikasjoner som kardiovaskulær sykdom. Viktigere er at fedme ikke bare er assosiert med lipidakkumulering i fettvev (ortotopisk fettavsetning), men også i ikke-fettvev (ektopisk fettavsetning). Kliniske studier har gjentatte ganger vist at muskel- og hepatisk lipidakkumulering samt forhøyet visceralt fettvev er assosiert med utvikling av sentral og perifer insulinresistens. I tillegg viser nyere data fra dyrestudier økende bevis for at to andre organer, hjertet og bukspyttkjertelen, også kan være involvert i de patofysiologiske prosessene med redusert insulinfølsomhet. Mens redusert insulinsekresjon i løpet av type 2-diabetes er godt dokumentert, har viktigheten av fettavsetning i bukspyttkjertelen som et tidlig trinn i denne prosessen først nylig blitt foreslått basert på dyremodeller. Omvendt er iskemisk hjertesykdom en av de farligste komplikasjonene ved diabetes mellitus, og forebygging av den er dermed en hjørnestein i dagens diabetesbehandling. Nyere data tyder på at endringer i lipidmetabolismen i hjertet og tilhørende epi- og myokardial lipidavsetning kan være de tidligste tegnene på diabetisk kardiopati.

Magnetisk resonansavbildning (MRI) og -spektroskopi (MRS) er blant de mest allsidige metodene for ikke-invasive studier av humant vev og/eller metabolisme in vivo og in situ. Den utmerkede bløtvevskontrasten til MR har allerede ført til implementeringen av denne metoden for vurdering av lipidakkumulering i hele kroppen, mens MRS har blitt brukt med suksess for å studere lipidmetabolismen i skjelettmuskulatur og lever. Den utvidede anvendelsen av denne metoden mot hjerte og bukspyttkjertel vil tillate en omfattende undersøkelse av ortotopisk og ektopisk fettavsetning hos mennesker og dens assosiasjon med utviklingen av insulinresistens og diabetes mellitus.

Den metodologiske delen av studien vil fokusere på den fysiologiske plastisiteten til hjertelipider for å vurdere:

i) metodisk reproduserbarhet ii) intra-individuell fysiologisk reproduserbarhet ved å måle dag-til-dag variasjoner så vel som variasjoner i løpet av dagen.

Objektiv

i) Tilpasning og optimering av enkeltvoxel MRS-sekvensen som for tiden brukes for muskler og lever, slik at respiratorisk og hjertedobbelt-trigger muliggjør spektroskopi av hjertemuskelen.

ii) Validere metodikken under forskjellige standardiserte fysiologiske forhold.

Metoder

Hjertelipider bestemmes under fem uavhengige MR-undersøkelser fordelt over to dager med én eller to uker atskilt. Begge dager inkluderte en måling om morgenen etter en faste over natten (>8 timer) og en om ettermiddagen (8 timer etter frokost, 3,5 timer etter lunsj). For å bestemme metodisk reproduserbarhet ble ettermiddagsmålingen gjentatt på en av de to dagene (1t pause). Forberedelsen av de frivillige inkluderte videreføring av deres normale kosthold, men begrenset fysisk aktivitet i to foregående dager. Hjertelipider ble bestemt ved enkelt-voxel MR-spektroskopi.