CV-avbildning av metabolske intervensjoner (CIRCMeta)

Hjerte- og karsykdommer er den ledende dødsårsaken på verdensbasis. Det blir stadig tydeligere at hjertesvikt (HF) er nært forbundet med kroppens metabolisme. Allerede før hjertet blir svakere, reagerer det på påkjenningene ved å endre drivstoffet det forbrenner, noe som resulterer i en reduksjon i hjertets metabolske effektivitet som forverrer hjertets tilstand. Siden hjertet forbrenner så mye drivstoff og forbruker fett og karbohydrater sammen med andre tilgjengelige substrater, kan endringer i dets metabolske effektivitet påvirke metabolismen i hele kroppen. Spesifikt er HF preget av begrenset fleksibilitet i substratutnyttelse som fører til et totalt energisk underskudd. Slikt energiunderskudd er assosiert med progressiv ombygging og endret hjertehemodynamikk. For eksempel er fedme en allment kjent risikofaktor for hjerte- og karsykdommer som sannsynligvis ligger i hvordan hjertet håndterer energi (substratutnyttelse og energi). En vanlig anbefalt behandling for kardiovaskulær sykdom, spesielt koronarsykdom (CAD) eller kongestiv hjertesvikt (CHF), er hjerterehabilitering. Hjerterehabilitering for symptomatisk kardiovaskulær sykdom har vist seg å fremme en sunn livsstil, forbedre fysisk helse og redusere kardiovaskulær død iii med en tilsynelatende doseavhengig respons. Deltakelse resulterer i redusert risiko for sykehusinnleggelse og revaskulariseringsprosedyrer, og forbedret funksjonsstatus i randomiserte kontrollerte studier. Derfor anbefales hjerterehabilitering for personer med symptomatisk CAD eller CHF av American College of Cardiology og American Heart Association. I tillegg har treningstrening i prekliniske dyremodeller som gjenspeiler treningskomponenten i hjerterehabiliteringsrutiner vist økt myokardregenerering og kardiobeskyttende molekylære effekter som forbedrer uønsket myokardremodellering. Til tross for disse fordelene, er det stor heterogenitet i effektiviteten av hjerterehabilitering på individnivå med store variasjoner i forbedret treningskapasitet og gjenoppretting av hjertefunksjon. Personlig tilpasning av hjerterehabilitering krever en ikke-invasiv tilnærming for å overvåke de direkte fordelaktige effektene på hjertet og mer ideelt sett forutsi effekt ved baseline. Samlet sett er det avgjørende for forebygging, diagnostisering og prognose for pasienter med hjerte- og karsykdommer å forstå hvordan metabolske intervensjoner inkludert fedmekirurgi og hjerterehabilitering endrer myokardial struktur og funksjon.

Avansert kardiovaskulær bildebehandling ved bruk av magnetisk resonansavbildning (MRI) har vist seg å være effektiv for å gi gullstandard myokardvevskarakterisering. Teamet vårt har utviklet nye hjerte-MR-teknikker som utnytter endogene vevsegenskaper for å avsløre et miljø av dypvevsfenotyper, inkludert myokardbetennelse, fibrose, metabolisme og mikrostrukturelle defekter. Blant disse fenotypene har myokardmikrostruktur vist seg å være mest følsom for tidlig myokardvevsskade og er prediktiv for myokardregenerering. I samarbeid med kardiologer ved Cleveland Clinic, tar etterforskerne sikte på å studere hvordan myokardmikrostruktur avslørt av hjerte-MR endrer pasientpopulasjonen med hjerte- og karsykdommer før og etter metabolske intervensjoner.