Endotelfunktion i mekaniskt cirkulationsstöd

Framstegen inom LVAD-teknik och design, skräddarsydda för definierade fysiologiska mål, har resulterat i skapandet av mycket mindre CF-pumpar som har teknisk överlägsenhet, pumphållbarhet och enkel implantation jämfört med de äldre och större PF-pumparna. Tillägget av artificiell pulsatilitet till nästa generations centrifugala CF LVADs har minskat förekomsten av enhetsrelaterade biverkningar. Men med tanke på den senaste karaktären av dessa framsteg har den fysiologiska effekten ännu inte klarlagts helt. LVADs i allmänhet har visat goda resultat och vinner snabbt dragkraft mot att bli standardterapi för refraktär slutstadium HF. Utredarna är i stånd att studera denna nya teknik och effekten av det resulterande förändrade fysiologiska tillståndet.

Vårt intresse ligger i inverkan av kontinuerligt flödeshemodynamik på endotelfunktionen och hjärt- och ändorgansvaren på denna nya terapi. Basala homeostatiska egenskaper hos friskt endotel är delvis baserade på effekterna av hemodynamiska krafter såsom hydrostatiskt tryck, cyklisk sträckning och vätskeskjuvspänning, som uppstår som en konsekvens av blodtryck och pulserande blodflöde i kärlsystemet. Under omgivningsförhållanden är dessa krafter i allmänhet ateroprotektiva och ökar uttrycket av kväveoxidsyntas (eNOS) för att generera kväveoxid (NO), minska reaktiva oxidativa ämnen (ROS) och oxidativ stress, minska uttrycket av proinflammatoriska adhesionsmolekyler och upprätthålla ett antitrombotiskt medel. yta. Ökade skjuvspänningar stimulerar kompensatorisk expansion av kärlen och återför därigenom skjuvkrafter till basala nivåer. På samma sätt kan en minskning av skjuvspänningen minska kärlets lumen på ett endotelberoende sätt. I huvudsak omformar kärlet sig självt som svar på långvariga förändringar i flödet, så att den luminala diametern omformas för att upprätthålla en konstant förutbestämd nivå av skjuvspänning. Endotelets förmåga att känna av skjuvspänning är därför en viktig bestämningsfaktor för luminal diameter och total kärlstruktur. Underlåtenhet att anpassa sig till patofysiologiska stimuli kan leda till maladaptiva svar som resulterar i till synes permanenta förändringar i endotelfenotypen och främjar endotelial dysfunktion. Detta fenomen spelar en viktig roll i flera hjärt-kärlsjukdomsprocesser. Endotelial dysfunktion (av både mikrovaskulära artärer och ledningsartärer) är en del av kronisk hjärtsvikt och korrelerar med sjukdomens svårighetsgrad. Förbättring av hjärtfunktionen, oavsett om det sker genom medicinsk terapi eller ökning av hjärtminutvolymen, kan förbättra endotelfunktionen och gynna patienter genom bättre perifer vaskulär reaktivitet. En stor del av förbättringen av endotelfunktionen tros dock vara relaterad till det pulserande laminära flödet som uppstår i de flesta kärlbäddar. Med den ökande användningen av CF-pumpar har det blivit tydligt att bristen på pulsatilitet negativt påverkar endotelet genom att minska skjuvspänningen i kärlväggen; minska cyklisk sträckning som påverkar vaskulär cellproliferation; stör endotelberoende vasodilatation; aktivering av yttre trombosväg; och ökad vaskulär inflammation. Återinförandet av pulsatilitet genom flödesmoduleringskontrollstrategier kan hjälpa till att mildra dessa enhetsspecifika problem och hjälpa till att främja endotelåterhämtning. Vår kunskap om effekterna av dessa specifika framsteg inom LVAD-terapi är dock begränsad av den relativa ungdomen på området. Målet med detta forskningsprojekt är således att studera mänskliga LVAD-patienter för att bestämma effekten av artificiell pulsatilitet i CF-fysiologi på mikrovaskulär och endotelfunktion och dess samband med hjärt- och perifera organfunktion.