Метаболическое ремоделирование при легочной артериальной гипертензии (ЛАГ)

ЛАГ представляет собой бессимптомное прогрессирующее заболевание легочных сосудов, которое часто клинически проявляется на более поздних стадиях заболевания. Симптомы, в том числе сильная одышка, проявляются в среднем через 2 года после начала заболевания, поскольку давление в легочной артерии повышается из-за повышенного сопротивления легочных сосудов (ЛСС). Повышенный ЛСС вызывает перегрузку правого желудочка (ПЖ), метаболические сдвиги и ремоделирование миокарда, что приводит к нарушению сократимости ПЖ, дисфункции и последующей недостаточности ПЖ. Правожелудочковая недостаточность является частой причиной смерти пациентов с ЛАГ. В настоящее время все методы лечения ЛАГ нацелены на легочную сосудистую систему путем улучшения легочной вазодилатации и снижения сосудистого сопротивления. Прямое влияние на миокард ограничено, хотя функция ПЖ обычно улучшается при уменьшении постнагрузки. Однако, несмотря на снижение ЛСС с помощью вазодилататоров, дисфункция правого желудочка в покое может прогрессировать у пациентов с ЛАГ. Таким образом, причина недостаточности ПЖ не может быть полностью связана с изменениями гемодинамики легочных сосудов, а может быть связана также с метаболическими сдвигами и несостоятельностью компенсаторных механизмов в ПЖ. Лучшее понимание того, как ремоделируется миокард ПЖ при недостаточности ПЖ из-за ЛАГ и в ответ на терапию легочными сосудорасширяющими средствами, может позволить разработать таргетную терапию ПЖ для поддержания функции ПЖ, несмотря на постоянно повышенную постнагрузку.

В настоящее время существует очень мало методов изучения сердечного метаболизма in vivo. Методы ядерной медицины (например, позитронно-эмиссионная томография, ПЭТ и однофотонная эмиссионная компьютерная томография, ОФЭКТ) ограничены тем, что в них используются радиоактивно меченные индикаторы, которые не могут отличить индикатор и продукты его метаболизма и подвергают пациентов воздействию ионизирующего излучения. Гиперполяризованная (HP) магнитно-резонансная спектроскопия (MRSI) видов, меченных 13C, позволяет проводить крупномасштабное определение клеточного метаболизма, связанного с патофизиологическими механизмами заболевания, без использования ионизирующего излучения и представляет собой уникальный и новый метод визуализации in vivo в реальном времени. использование сердечного метаболического субстрата в сочетании с сердечной функцией. В настоящее время используемым каноническим соединением HP является 13C-пируват. Короткоживущие, нерадиоактивные метаболиты HP 13C-пируват биологически аналогичны своим эндогенным аналогам и могут обнаруживать ферментативную активность (например, лактатдегидрогеназу и пируватдегидрогеназу) до и после вмешательств, на которые не всегда можно ответить с помощью ПЭТ или любой другой визуализации. метод. Важно отметить, что HP MRSI может выявить метаболические механизмы, связанные с сердечными заболеваниями, понять взаимосвязь метаболизма с сократительной функцией и может быть биомаркером для определения терапевтической эффективности. Эти методы обеспечат надежную визуализацию сердечного метаболизма с количественными показателями, полученными как из правого желудочка, так и из левого желудочка. Измерение последующих продуктов метаболизма пирувата, включая лактат, аланин и бикарбонат, позволит в режиме реального времени оценить активность лактатдегидрогеназы (ЛДГ), аланинаминотрансферазы (АЛАТ), пируватдегидрогеназы (ПДГ) соответственно. Измерение этих нижестоящих продуктов метаболизма; а именно, бикарбоната и лактата, позволит оценить относительный вклад окислительного метаболизма и гликолиза. Поскольку визуализация выполняется на клинической системе МРТ, метаболизм можно изучать одновременно с классическими параметрами сердечной функции.