CV-avbildning av metabola interventioner (CIRCMeta)

Kardiovaskulära sjukdomar är den vanligaste dödsorsaken i världen. Det blir allt tydligare att hjärtsvikt (HF) är nära förknippat med kroppens ämnesomsättning. Redan innan hjärtat blir svagare reagerar det på påfrestningarna genom att byta bränslen det förbränner, vilket resulterar i en minskning av hjärtats metaboliska effektivitet som försämrar hjärtats tillstånd. Eftersom hjärtat förbränner så mycket bränsle och förbrukar fetter och kolhydrater tillsammans med andra tillgängliga substrat, kan alla förändringar i dess metaboliska effektivitet påverka ämnesomsättningen i hela kroppen. Specifikt kännetecknas HF av begränsad flexibilitet i substratanvändning vilket leder till ett totalt energiunderskott. Sådant energiunderskott är associerat med progressiv ombyggnad och förändrad hjärthemodynamik. Till exempel är fetma en allmänt känd riskfaktor för hjärt-kärlsjukdomar som sannolikt ligger i hur hjärtat hanterar energi (substratanvändning och energi). En vanligen rekommenderad behandling för hjärt-kärlsjukdom, särskilt kranskärlssjukdom (CAD) eller kongestiv hjärtsvikt (CHF), är hjärtrehabilitering. Hjärtrehabilitering för symtomatisk hjärt-kärlsjukdom har visat sig främja en hälsosam livsstil, förbättra den fysiska hälsan och minska kardiovaskulär död iii med ett uppenbart dosberoende svar. Deltagande resulterar i minskad risk för sjukhusvistelse och revaskulariseringsprocedurer, och förbättrad funktionsstatus i randomiserade kontrollerade studier. Därför rekommenderas hjärtrehabilitering för personer med symtomatisk CAD eller CHF av American College of Cardiology och American Heart Association. Dessutom har träningsträning i prekliniska djurmodeller som speglar träningskomponenten i hjärtrehabiliteringsrutiner visat ökad myokardregenerering och kardioprotektiva molekylära effekter som förbättrar negativ myokardremodellering. Trots dessa fördelar finns det stor heterogenitet i effektiviteten av hjärtrehabilitering på individnivå med stora variationer i förbättrad träningskapacitet och hjärtfunktionsåterhämtning. Personalisering av hjärtrehabilitering kräver ett icke-invasivt tillvägagångssätt för att övervaka de direkta fördelaktiga effekterna på hjärtat och mer idealiskt förutsäga effekt vid baslinjen. Sammantaget är förståelsen för hur metabola interventioner inklusive bariatrisk kirurgi och hjärtrehabilitering förändrar myokardial struktur och funktion avgörande för förebyggande, diagnos och prognos för patienter med hjärt-kärlsjukdomar.

Avancerad kardiovaskulär avbildning med hjälp av magnetisk resonanstomografi (MRT) har visat sig vara effektiv för att ge myokardvävnadskarakterisering av guldstandard. Vårt team har utvecklat nya MRI-tekniker för hjärtat som utnyttjar endogena vävnadsegenskaper för att avslöja en miljö av djupvävnadsfenotyper inklusive myokardinflammation, fibros, metabolism och mikrostrukturella defekter. Bland dessa fenotyper har myokardiell mikrostruktur visat sig vara mest känslig för tidig myokardvävnadsskada och är förutsägande för myokardregenerering. I samarbete med kardiologer vid Cleveland Clinic syftar utredarna till att studera hur myokardiell mikrostruktur som avslöjas av hjärt-MRI förändrar patientpopulationen med hjärt-kärlsjukdomar före och efter metaboliska interventioner.