Endotelfunksjon i mekanisk sirkulasjonsstøtte

Fremskrittene innen LVAD-teknikk og design, skreddersydd mot definerte fysiologiske mål, har resultert i etableringen av mye mindre CF-pumper som har teknisk overlegenhet, pumpeholdbarhet og enkel implantasjon sammenlignet med de eldre og større PF-pumpene. Tilsetningen av kunstig pulsatilitet til neste generasjons sentrifugale CF LVADs har redusert forekomsten av utstyrsrelaterte bivirkninger. Men gitt den nylige karakteren av disse fremskrittene, har den fysiologiske virkningen ennå ikke blitt fullstendig belyst. LVADs generelt har vist gode resultater og får raskt trekkraft mot å bli standardterapi for refraktær sluttstadium HF. Etterforskerne er i stand til å studere denne nye teknologien og virkningen av den resulterende endrede fysiologiske tilstanden.

Vår interesse ligger i virkningen av kontinuerlig flyt hemodynamikk på endotelfunksjonen og hjerte- og endeorganresponsene på denne nye terapien. Basale homeostatiske egenskaper til sunt endotel er delvis basert på effekten av hemodynamiske krefter som hydrostatisk trykk, syklisk strekk og væskeskjærspenning, som oppstår som en konsekvens av blodtrykk og pulserende blodstrøm i vaskulaturen. Under omgivelsesforhold er disse kreftene generelt aterobeskyttende og øker uttrykket av nitrogenoksidsyntase (eNOS) for å generere nitrogenoksid (NO), redusere reaktive oksidative arter (ROS) og oksidativt stress, redusere uttrykket av proinflammatoriske adhesjonsmolekyler og opprettholde et antitrombotisk middel. flate. Økning i skjærspenning stimulerer kompenserende ekspansjon av karene og returnerer derved skjærkreftene til basale nivåer. Likeledes kan en reduksjon i skjærspenning begrense karets lumen på en endotelavhengig måte. I hovedsak remodellerer fartøyet seg selv som svar på langsiktige endringer i strømning, slik at den luminale diameteren omformes for å opprettholde et konstant forhåndsbestemt nivå av skjærspenning. Endotelets kapasitet til å føle skjærspenning er derfor en viktig determinant for luminal diameter og total karstruktur. Unnlatelse av å tilpasse seg patofysiologiske stimuli kan føre til maladaptive responser som resulterer i tilsynelatende permanente endringer i endotelfenotype og fremmer endoteldysfunksjon. Dette fenomenet spiller en integrert rolle i flere kardiovaskulære sykdomsprosesser. Endotelial dysfunksjon (av både mikrovaskulære arterier og ledningsarterier) er en del av kronisk hjertesvikt og korrelerer med sykdommens alvorlighetsgrad. Forbedring av hjertefunksjonen, enten det er via medisinsk terapi eller økning av hjertevolumet, kan forbedre endotelfunksjonen og gagne pasientene gjennom bedre perifer vaskulær reaktivitet. Imidlertid antas mye av forbedringen i endotelfunksjonen å være relatert til den pulserende laminære strømmen som forekommer i de fleste vaskulære senger. Med den økende bruken av CF-pumper har det blitt klart at mangelen på pulsatilitet påvirker endotelet negativt ved å redusere karveggens skjærspenning; redusere syklisk strekk som påvirker vaskulær celleproliferasjon; forstyrre endotelavhengig vasodilatasjon; aktiverer den ytre tromboseveien; og økende vaskulær betennelse. Gjeninnføringen av pulsatilitet gjennom strømningsmodulasjonskontrollstrategier kan bidra til å dempe disse enhetsspesifikke problemene og bidra til å fremme endotelrestitusjon. Vår kunnskap om virkningen av disse spesifikke fremskrittene innen LVAD-terapi er imidlertid begrenset av den relative ungdommen i feltet. Derfor er målet med dette forskningsprosjektet å studere menneskelige LVAD-pasienter for å bestemme virkningen av kunstig pulsatilitet i CF-fysiologi på mikrovaskulær og endotelial funksjon og dens assosiasjon med hjerte- og perifere organfunksjon.