Obrazowanie CV interwencji metabolicznych (CIRCMeta)

Choroby układu krążenia są główną przyczyną zgonów na całym świecie. Staje się coraz bardziej oczywiste, że niewydolność serca (HF) jest ściśle związana z metabolizmem organizmu. Jeszcze zanim serce osłabnie, reaguje na stresy zmieniając spalane paliwa, co skutkuje obniżeniem wydolności metabolicznej serca, co pogarsza jego stan. Ponieważ serce spala tak dużo paliwa i zużywa tłuszcze i węglowodany wraz z innymi dostępnymi substratami, wszelkie zmiany w jego wydajności metabolicznej mogą wpływać na metabolizm w całym ciele. W szczególności HF charakteryzuje się ograniczoną elastycznością w wykorzystaniu substratu, co prowadzi do ogólnego deficytu energetycznego. Taki deficyt energetyczny wiąże się z postępującą przebudową i zaburzeniami hemodynamiki serca. Na przykład otyłość jest powszechnie znanym czynnikiem ryzyka chorób sercowo-naczyniowych, prawdopodobnie wynikającym z tego, jak serce radzi sobie z energią (wykorzystanie substratu i energetyka). Jednym z powszechnie zalecanych sposobów leczenia chorób układu krążenia, zwłaszcza choroby wieńcowej (CAD) lub zastoinowej niewydolności serca (CHF), jest rehabilitacja kardiologiczna. Wykazano, że rehabilitacja kardiologiczna w przypadku objawowej choroby sercowo-naczyniowej promuje zdrowy styl życia, poprawia zdrowie fizyczne i zmniejsza śmiertelność z przyczyn sercowo-naczyniowych iii, z wyraźną odpowiedzią zależną od dawki. Uczestnictwo skutkuje zmniejszeniem ryzyka hospitalizacji i zabiegów rewaskularyzacyjnych oraz poprawą stanu funkcjonalnego w badaniach z randomizacją. W związku z tym American College of Cardiology i American Heart Association zalecają rehabilitację kardiologiczną osobom z objawową chorobą wieńcową lub CHF. Ponadto trening wysiłkowy na przedklinicznych modelach zwierzęcych, odzwierciedlający ćwiczenia będące elementem rutynowej rehabilitacji kardiologicznej, wykazał zwiększoną regenerację mięśnia sercowego i kardioprotekcyjne działanie molekularne łagodzące niekorzystną przebudowę mięśnia sercowego. Pomimo tych korzyści istnieje ogromna niejednorodność skuteczności rehabilitacji kardiologicznej na poziomie indywidualnym, z dużymi różnicami w poprawie wydolności wysiłkowej i przywróceniu funkcji serca. Personalizacja rehabilitacji kardiologicznej wymaga nieinwazyjnego podejścia do monitorowania bezpośredniego korzystnego wpływu na serce, aw idealnym przypadku przewidywania wyjściowej skuteczności. Podsumowując, zrozumienie, w jaki sposób interwencje metaboliczne, w tym chirurgia bariatryczna i rehabilitacja kardiologiczna, zmieniają strukturę i funkcję mięśnia sercowego, ma kluczowe znaczenie dla profilaktyki, diagnozy i rokowania u pacjentów z chorobami układu krążenia.

Zaawansowane obrazowanie układu sercowo-naczyniowego za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI) okazało się skuteczne w zapewnianiu złotego standardu charakterystyki tkanki mięśnia sercowego. Nasz zespół opracował nowe techniki rezonansu magnetycznego serca, które wykorzystują właściwości tkanek endogennych w celu ujawnienia środowiska fenotypów tkanek głębokich, w tym zapalenia mięśnia sercowego, zwłóknienia, metabolizmu i defektów mikrostrukturalnych. Wśród tych fenotypów mikrostruktura mięśnia sercowego okazała się najbardziej wrażliwa na wczesne uszkodzenie tkanki mięśnia sercowego i jest wskaźnikiem regeneracji mięśnia sercowego. We współpracy z kardiologami z Cleveland Clinic badacze zamierzają zbadać, w jaki sposób mikrostruktura mięśnia sercowego ujawniona za pomocą rezonansu magnetycznego serca zmienia populację pacjentów z chorobami układu krążenia przed i po interwencjach metabolicznych.