Caracterização do takOtsubo relacionado ao estresse primário e secundário (MAESTRO)

Antecedentes e justificativa A síndrome de Takotsubo (TTS) é uma forma aguda e reversível de lesão miocárdica frequentemente precedida por um gatilho físico ou emocional. Embora a STT tenha sido geralmente considerada uma doença benigna por sua natureza reversível, agora está claro que a instabilidade hemodinâmica e elétrica durante a fase aguda expõe os pacientes a complicações hospitalares adversas graves frequentes. No entanto, a fisiopatologia da STT está longe de ser completamente compreendida. Evidências consistentes demonstraram que os eventos ambientais vivenciados pela maioria desses pacientes e percebidos como estressantes (tanto físicos quanto emocionais) induzem uma ativação cerebral e uma resposta relacionada ao estresse, com aumento da biodisponibilidade de mediadores locais e circulantes do estresse, como catecolamina e cortisol, que mostrou ter papel importante na etiologia do "miocárdio atordoado neurogênico" responsável por esse quadro clínico. Estudos recentes fortaleceram a hipótese de uma ligação notável entre o sistema de resposta ao estresse cerebral e o coração em pacientes com TTS usando abordagem de neuroimagem. As estruturas anatômicas fundamentais envolvidas na resposta ao estresse são o neocórtex, o sistema límbico, a formação reticular, o tronco cerebral e a medula espinhal, juntamente com o eixo hipotálamo-hipófise-adrenal, que finalmente leva à secreção de cortisol. A esse respeito, diferenças estruturais substanciais no neocórtex e na rede límbica (ínsula, amígdala, córtex cingulado e hipocampo) foram demonstradas entre pacientes com STT em comparação com controles saudáveis ​​usando ressonância magnética cerebral funcional (fMRI), juntamente com uma hipoconectividade das regiões cerebrais centrais que possuem uma função reguladora do sistema autônomo e límbico. Além disso, um estudo PET/TC recente demonstrou que a atividade límbica aumentada precede o desenvolvimento de STT e que pacientes com maior atividade da amígdala desenvolvem a síndrome mais precocemente, apoiando a hipótese de que um substrato neurobiológico pode predispô-los a essa síndrome clínica.

De interesse, uma vez que a STT foi identificada em um número crescente de pacientes hospitalizados, uma importante heterogeneidade clínica surgiu entre os afetados, e características clínicas como desencadeantes físicos juntamente com doença neurológica ou psiquiátrica aguda, altos níveis de troponina e baixa fração de ejeção mostraram identificar uma categoria específica de indivíduos com STT com maior risco de mortalidade e complicações intra-hospitalares. Portanto, está surgindo recentemente que até agora foram descritas duas categorias diferentes de pacientes com STT, com diferentes características clínicas e perfis de risco: STT primária, que afeta principalmente pacientes após um estressor emocional, na ausência de doença coronariana epicárdica, com menor liberação de troponina , disfunção ventricular esquerda (VE) ligeiramente reduzida e rapidamente revertida e prognóstico benigno; a segunda de STT secundária, ocorrendo após um estressor físico, na presença de doença arterial coronariana (DAC) epicárdica, com grande liberação de troponina, com disfunção VE mais grave ou persistente e associada a pior prognóstico. Uma hipótese interessante, que ainda precisa ser testada, é que apenas a STT primária pode resultar de disfunção reversível do ventrículo esquerdo de origem neurogênica por ativação de neurônios originados no sistema límbico que podem causar vasoconstrição reversível da microvasculatura coronária, enquanto a STT secundária pode ser decorrente de um dano miocárdico induzido por catecolaminas direto provocado por um gatilho físico em pacientes com DAC concomitante. No entanto, os determinantes fisiopatológicos da STT primária e secundária, respectivamente, nunca foram investigados até agora, assim como uma ativação diferente do eixo cérebro-coração nessas duas categorias de pacientes com STT nunca foi demonstrada.

A disfunção miocárdica após um estressor físico também foi descrita na cardiomiopatia induzida por sepse, uma complicação sistêmica bem conhecida da tempestade de citocinas após a resposta imune do hospedeiro à infecção, que pode afetar significativamente o prognóstico desses pacientes. Tanto a disfunção sistólica do ventrículo esquerdo (LVSD) quanto a disfunção diastólica do VE (LVDD) foram descritas no primeiro período de choque séptico grave como na STT secundária, mas exceto pela natureza reversível da disfunção miocárdica, características clínicas e ecocardiográficas (p. anormalidades cinéticas ventriculares esquerdas típicas, características eletrocardiográficas e possíveis efeitos prejudiciais do uso de vasopressores) pareceram distinguir a STT secundária da cardiomiopatia induzida por sepse, sugerindo assim uma resposta sistêmica diferente do hospedeiro aos mesmos "estressores" e diferentes mecanismos fisiopatológicos subjacentes a essas condições clínicas.

Perfis bioquímicos de pacientes com STT primária versus secundária ainda não foram identificados, e se existe um perfil diferente associado a essas duas categorias de pacientes permanece desconhecido. Os mecanismos conhecidos associados ao desenvolvimento da STT incluem níveis elevados de catecolaminas plasmáticas circulantes e seus metabólitos. Foi relatado que a TTS é caracterizada por um infiltrado inflamatório de macrófagos miocárdicos e um aumento de citocinas pró-inflamatórias sistêmicas. De fato, estudos recentes relataram que pacientes com STT aguda apresentavam níveis elevados de citocinas pró-inflamatórias IL-6, IL-8 e CXCL1 no sangue; e TTS secundário.

Uma resposta pró-inflamatória também é conhecida como um mecanismo patogenético chave da cardiomiopatia induzida por sepse. De fato, citocinas pró-inflamatórias, como fator de necrose tumoral-alfa (TNF-α), interleucina-1-beta (IL-1β) e quimiocinas ativadas por padrões moleculares associados a patógenos (PAMPs) foram implicadas na patogênese do disfunção miocárdica após sepse, bem como disfunção endotelial e liberação prejudicada de NO derivado do endotélio, que pode alterar a regulação fisiológica da distribuição do fluxo sanguíneo. É digno de nota que, na cardiomiopatia induzida por sepse, a resposta imune alterada a patógenos leva a uma regulação negativa dos receptores β-adrenérgicos e à atenuação da resposta adrenérgica no nível dos cardiomiócitos, ao contrário do que foi demonstrado na STT . No entanto, se diferentes respostas biológicas aos mesmos estressores podem estar subjacentes às diferentes características clínicas da STT secundária, cardiomiopatia induzida por sepse e pacientes com sepse/choque séptico sem disfunção miocárdica nunca foram investigados até agora.

Além disso, uma vez que a importância dos mediadores do estresse agudo é clara, o papel da exposição ao estresse crônico na patogênese da STT e se existe uma diferença em pacientes com STT primária e secundária permanecem inexplorados. A esse respeito, o cortisol do cabelo surgiu recentemente como um novo biomarcador da atividade do HPA a longo prazo, fornecendo um método alternativo para avaliar o grau de exposição ao estresse psicossocial meses antes de um evento estressante agudo. De fato, foi demonstrado que o cortisol, como outros componentes lipofílicos séricos, pode atravessar os capilares que nutrem o folículo por difusão e ser incorporado ao cabelo em crescimento proporcionalmente à sua concentração circulante. De fato, como o cabelo cresce a uma velocidade de cerca de 1 cm/mês, a amostragem do cabelo a 6 cm do couro cabeludo pode permitir estimar os níveis plasmáticos de cortisol até seis meses antes. Portanto, os investigadores pretendem investigar se uma diferente exposição crônica ao estresse, avaliada por meio da análise do cortisol capilar, pode desempenhar um papel na patogênese da STT primária versus secundária.

Justificativa O TTS primário e secundário mostrou uma importante heterogeneidade clínica, identificando dois subtipos diferentes de pacientes com diferentes desfechos e perfis de risco. os investigadores levantam a hipótese de que uma ativação diferente das estruturas cerebrais envolvidas na resposta aguda ao estresse, bem como uma exposição diferente ao estresse crônico, pode subentender os diferentes perfis clínicos e de risco observados em pacientes com STT primária versus secundária. Além disso, os investigadores levantam a hipótese de que assinaturas distintas de biomarcadores circulantes podem estar associadas a essas duas categorias de pacientes com STT. Portanto, identificar essas assinaturas específicas pode ajudar no diagnóstico desses pacientes e abrir caminho para a identificação de vias fisiopatológicas específicas e o desenvolvimento de futuras terapias. Além disso, como a STT primária vs. secundária mostrou resultados clínicos diferentes, os investigadores levantam a hipótese de que a identificação de tais assinaturas específicas pode ajudar na estratificação prognóstica dos pacientes com STT.

Além disso, os investigadores querem avaliar as diferentes características clínicas de pacientes com STT secundária, cardiomiopatia induzida por sepse e sepse/choque séptico sem disfunção miocárdica, para ver se uma resposta biológica diferente ao mesmo evento estressante (infecção) pode estar subjacente a diferentes mecanismos fisiopatológicos.

Assim, nossas hipóteses são as seguintes:

• Uma ativação diferente das estruturas cerebrais envolvidas na resposta aguda ao estresse pode subentender os diferentes perfis clínicos e de resultados observados no TTS primário versus secundário.
• Uma exposição diferente ao estresse crônico, avaliada pelo teste de cortisol no cabelo, pode predispor à STT primária ou secundária.
• Biomarcadores circulantes plasmáticos específicos podem discriminar entre TTS primário e secundário, ajudando a identificar os mecanismos fisiopatológicos subjacentes.
• Biomarcadores circulantes plasmáticos específicos podem discriminar entre cardiomiopatia induzida por sepse, STT secundária e pacientes com sepse/choque séptico sem disfunção miocárdica, ajudando a identificar os mecanismos fisiopatológicos subjacentes.

OBJETIVOS Objetivo Primário O objetivo primário do estudo é avaliar a ativação das estruturas cerebrais envolvidas na resposta aguda ao estresse no TTS primário vs. secundário através da análise de Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET).

Objetivos Secundários

1. Avaliar a exposição ao estresse crônico por meio dos níveis de cortisol no cabelo em TTS primário vs. secundário.
2. Identificar biomarcadores circulantes plasmáticos em TTS primário vs. secundário tanto na configuração aguda quanto em 3 meses de acompanhamento.
3. Identificar se diferentes biomarcadores circulantes plasmáticos podem ser identificados em sepse/choque séptico sem disfunção cardíaca versus cardiomiopatia induzida por sepse;
4. Identificar se diferentes biomarcadores circulantes plasmáticos podem ser identificados na sepse/choque séptico sem disfunção cardíaca versus STT secundária;
5. Identificar se diferentes biomarcadores circulantes plasmáticos podem ser identificados na cardiomiopatia induzida por sepse versus STT secundária, subjacentes a diferentes mecanismos fisiopatológicos.

Desenho do estudo Estudo intervencional prospectivo de centro único devido ao procedimento (sem medicamento nem dispositivo)

Duração do estudo O estudo terá duração de 42 meses após a aprovação pelo Comitê de Ética local, dos quais os primeiros 24 serão preconizados para a fase de inscrição, 12 para acompanhamento e os 6 seguintes para análise de dados e redação científica.

Procedimentos Os investigadores avaliarão dados demográficos (ou seja, idade, sexo, raça), fatores de risco cardiovascular clássicos, história de síndromes coronárias agudas anteriores, história de malignidade, história psiquiátrica e tratamentos médicos.

No momento da coronariografia para pacientes com STT primária ou secundária e nas primeiras 48 horas para pacientes com sepse ou choque séptico, amostras de sangue arterial serão coletadas em 1 tubo Vacuette® 9 mL CAT Serum Clot Activator e 4 Vacuette® 6 mL Tubos de EDTA. Além disso, uma amostra de cabelo de 6 cm será coletada para dosagem de cortisol capilar.

Para pacientes com TTS primário ou secundário, amostras de sangue serão coletadas por punção venosa com 1 tubo Vacuette® 9 mL CAT Serum Clot Activator e 4 tubos Vacuette® 6 mL EDTA também em 3 meses de acompanhamento.

As amostras de sangue serão imediatamente centrifugadas para obtenção de amostras de sangue total, soro e plasma, e então aliquotadas em tubos tipo Eppendorf. Todas as amostras serão armazenadas a -80°C até a análise.

Os níveis de biomarcadores circulantes das vias pró e anti-inflamatórias (IL-6, IL-1beta, IL-10, IL-18) serão medidos usando Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay (ELISA) quantitativo comercialmente disponível. Os invasores também avaliarão os níveis de Endotelina-1 e BDNF e, finalmente, os invasores avaliarão a expressão de catecolaminas e receptores relativos através do teste ELISA.

Visita de acompanhamento A participação neste estudo requer para pacientes com STT primária vs secundária, uma visita de acompanhamento 3 meses (90 +/- 5 gg) após a inscrição para avaliar uma análise de Tomografia por Emissão de Pósitrons (PET) e durante a mesma visita , a amostragem de sangue venoso conforme descrito acima será realizada posteriormente.

Análise de tomografia por emissão de pósitrons (PET) 18F-FDG-PET/CT será realizada 3 meses após o evento agudo no Departamento de Medicina Nuclear da Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli IRCCS usando um scanner integrado (por exemplo, Biograph 64 Siemens Healthcare, Erlangen , Alemanha ou similar). 18F-FDG intravenoso (370 MBq) será administrado após um jejum noturno. Imagens PET tridimensionais serão realizadas após 1 h de espera silenciosa. Uma TC sem bloqueio e sem contraste será adquirida para correção de atenuação. As estruturas cerebrais analisadas incluirão o neocórtex, sistema límbico (ínsula, amígdala, córtex cingulado e hipocampo), formação reticular, tronco cerebral e medula espinhal.

A análise da atividade neural associada ao estresse será realizada em uma análise retrospectiva usando métodos de pesquisa validados por investigadores cegos aos dados clínicos. A captação de 18F-FDG amigdalar será medida colocando regiões circulares de interesse (ROIs) sobre as amígdalas direita e esquerda e medindo o acúmulo de traçador como um valor de captação padronizado (SUV).

Os SUVs médios bilaterais da amígdala serão avaliados tanto como uma média quanto individualmente, dividindo-se pela captação neural regional regulatória para gerar uma proporção de atividade amígdala para regulatória (20). A medida primária para a atividade amigdalar (AmygA) será obtida pela média dos SUVs das amígdalas direita e esquerda e dividindo esse valor pelo SUV médio do lobo temporal (TL) (20). Além disso, como o córtex pré-frontal ventromedial (vmPFC) serve como um centro regulador em condições estressantes, o AmygA também será ajustado para vmPFC SUV médio em uma análise secundária.

Cálculo do tamanho da amostra Até onde sabemos, não há literatura anterior comparando TTS primária versus secundária. Assim, configura-se como um estudo piloto. Como tal, nenhum cálculo formal do tamanho da amostra é necessário. Com base nas regras gerais comuns para estudos piloto de Julious (2005), que refere 12 indivíduos por grupo, e no número anual de pacientes com STT observados em nossa Unidade, os invasores planejam incluir 60 pacientes em 24 meses, dos quais 15 com STT primária e 15 com STT secundária e, ainda, 15 com sepse/choque séptico e 15 com cardiomiopatia induzida por sepse.

Análise estatística A amostra será descrita em suas variáveis ​​demográficas, antropométricas, clínicas, instrumentais, por meio de técnicas estatísticas descritivas. As variáveis ​​qualitativas serão expressas como frequência percentual absoluta e relativa, enquanto as variáveis ​​quantitativas serão expressas como média e desvio padrão (DP) ou mediana e intervalo interquartílico (IQR), conforme apropriado. A distribuição gaussiana será previamente avaliada pelo teste de Shapiro-Wilk. No caso de dados faltantes, estes serão tratados por métodos de imputação de dados através do pacote imputeR, utilizando imputação múltipla com métodos de Lasso Regression centrados na média no caso de dados quantitativos, enquanto árvores de classificação para imputação por função "RpartC", centrada em moda , que é o objeto de classe mais representado, em dados qualitativos.

As comparações entre os grupos na linha de base serão avaliadas pelo teste Qui-quadrado ou teste exato de Fisher, com extensão de Freeman-Halton, quando apropriado, no caso de dados qualitativos, enquanto as comparações entre dados quantitativos serão realizadas por ANOVA de uma via ou Kruskal-Wallis teste. As comparações entre pares serão calculadas pelo teste t de Student ou pelo teste U de Mann Whitney. Neste último caso, usando o pacote R "coin", será aplicado o teste de posto assinado de Wilcoxon-Pratt para lidar com a presença de empates.

A avaliação do endpoint primário, em termos de diferenças de valores de SUV entre o TTS primário e secundário, será avaliada pelo teste t de Student ou pelo teste U de Mann Whitney.

Entre os endpoints secundários, a diferença de cortisol capilar e biomarcadores em 3 meses em comparação com a linha de base será avaliada principalmente nos grupos individuais usando o teste t de Student pareado ou o teste de soma de postos de Wilcoxon para dados pareados.

As diferenças entre e dentro dos grupos ao longo do tempo e na linha de base em biomarcadores e níveis de cortisol serão ainda representadas por "gráficos de violino", usando pacotes R "ggpubr", "ggstatsplot", "ggplot2", "ggprism" e "ggsignif" .

O endpoint primário, assim como os endpoints secundários destinados a comparar a variação dos índices citados entre os dois grupos serão realizados por modelos lineares de efeitos mistos para medidas repetidas (LMMRMs), com pacote R "glmmTMB", incluindo dados do resultado em longas -format como variável dependente. Os efeitos fixos incluirão a alocação de subamostras, o tempo como variável qualitativa e sua interação, enquanto os efeitos aleatórios identificam os pacientes. Em profundidade, as correlações entre medidas repetidas serão modeladas usando uma estrutura de simetria composta ou uma matriz de covariância não estruturada, caso contrário. O melhor ajuste para os modelos será testado pelo pacote R "DHARMa", que usa uma abordagem baseada em simulação para criar resíduos escalonados (quantis) prontamente interpretáveis ​​para LMMs ajustados e fornece teste para sobre/subdispersão do modelo. Os resíduos resultantes são padronizados para valores entre 0 e 1 e podem ser interpretados tão intuitivamente quanto os resíduos de uma regressão linear.

Para usar esses modelos em pequenas amostras, um ajuste do tipo Bartlett será feito por reamostragem bootstrap com o pacote R "pbkrtest". De fato, levando em conta que a aproximação da estatística do teste T de máxima verossimilhança (LR) à distribuição qui-quadrado em grandes amostras não é precisa em escala baixa, a correção de Bartlett divide por um termo de correção, com o termo de ajuste que é uma estimativa do primeiro momento da distribuição nula da estatística T.

Valores de p < 0,05 serão considerados estatisticamente significativos. Valores de p sugestivos também serão relatados (0,05 ≤ p < 0,10). Todas as análises serão realizadas com o software R, versão 4.2.0 (CRAN ®, R Core 2022, Viena, Áustria).