Резюме

През последното десетилетие се наблюдава подновен интерес към сърдечното затлъстяване, особено в резултат на бързото развитие в областта на неинвазивното изобразяване, което направи възможно количественото определяне на ектопичните мастни маси и съдържанието с нарастващи нива на точност. Този преглед е насочен към последните знания, предоставени от образни изследвания на мастното сърце при метаболитни и сърдечни заболявания при хората.

миокарден

ДЕФИНИЦИИ

МАСТНИЦА ВЪРХУ СЪРЦЕТО

Изследвания с 1 H-MRS показват, че сърцето притежава ендогенно депо на триглицериди с ≤1,0% органна маса при здрави слаби индивиди (1), което нараства с възрастта. При здрави индивиди краткосрочното ограничаване на калориите и гладуването провокира дозозависимо повишаване на съдържанието на миокарден триглицерид и намаляване на диастолната функция (6). Вместо това диетите с високо съдържание на мазнини с кратка продължителност, водещи до значително повишени плазмени концентрации на липиди и спад в диастоличната функция, не оказват влияние върху съдържанието на миокарден триглицерид (6). Тези проучвания показват, че циркулиращите свободни мастни киселини (които са повишени при гладуване) участват в регулирането на интрамиокардните мастни депа и че последните имат бърза адаптивна (т.е. буферна) способност. Във физиологично застаряващото мъжко сърце съдържанието на миокарден триглицерид се увеличава във връзка със свързания с възрастта спад на диастолната функция (7). Неносебните жени с нормален глюкозен толеранс имат значително по-малко съдържание на мазнини в миокарда, в обратна връзка с нивата на циркулиращ адипонектин, в сравнение със здрави мъже на подобна възраст.

Затлъстяване, диабет и метаболитен синдром

Ние и други наскоро документирахме, че сърдечната стеатоза е отличителен белег на затлъстяването и диабет тип 2 (1,8,9), представляващ потенциално забележителен ендогенен източник на цитозолни мастни киселини. Запасите на триглицеридите на миокарда при тези заболявания се увеличават средно от два до четири пъти в сравнение с тези при контролните индивиди (8). Сърдечното затлъстяване е свързано с по-голяма маса и работа на ЛН, потиснато удебеляване на стената на преградата и нарушена диастолна функция. Наблюдавахме връзка с пола, която може да играе роля за намаляване на риска от сърдечно-съдови заболявания при недиабетни жени. По-специално, хроничната хипергликемия отменя свързаната с пола разлика, което до известна степен може да обясни загубата на кардиопротективен статус при жени, развиващи диабет (8).

Метаболитна намеса

При пациенти с диабет тип 2, отговорът на краткосрочно калорично ограничение, водещ до повишаване на нивата на мастните киселини, насърчава натрупването на миокардни триглицериди, което е свързано със спад в диастолната функция на ЛН, както при здрави индивиди. Тези ефекти не са наблюдавани, когато повишаването на нивата на мастни киселини е фармакологично предотвратено, като по този начин се подчертава причинната роля на екстрамиокардното снабдяване с мастни киселини при модулирането на сърдечния липиден басейн (10). Обратно, удължаването на много нискокалоричната диета за 6–16 седмици намалява съдържанието на миокардна мазнина при недиабетно затлъстели и при пациенти с диабет тип 2 (11,12). Това откритие е придружено от спад в масата и работата на ЛК (12) и от подобряване на диастолната функция (11). В едно проучване е доказано, че глитазоните леко обръщат сърдечната стеатоза при пациенти с диабет тип 2, лекувани с инсулин (13). В последващо проучване (14), проведено при 78 мъже с диабет, назначени на пиоглитазон или метформин или плацебо в продължение на 24 седмици, нито едно лекарство не е променило сърдечното съдържание на триглицериди, въпреки намаляването на сърдечната работа от метформин и подобрението на диастоличната функция на ЛН от пиоглитазон.

Играе ли роля сърдечната стеатоза при сърдечни заболявания при хората?

Въпреки че диастоличната дисфункция и затлъстяването на сърцето обикновено са съпътстващи открития при метаболитни нарушения, те могат (11,13) или не (6,14) да бъдат едновременно индуцирани или обърнати чрез метаболитна намеса и техните промени не винаги са свързани (6,14 ). В оценките на напречното сечение (9) модели с многопроменлив анализ документират, че индивидуалният принос на миокардното съдържание на мазнини при обяснението на наблюдаваната диастолна дисфункция при пациенти с диабет тип 2 е умерен и корелациите му със съотношението на ранните (Е) и късните (предсърдно), A) скоростта на пълнене на вентрикула (E/A) и E пиковото забавяне не се наблюдават последователно (15), което предполага, че други неизмерени патологични процеси, съжителстващи в сърцата на пациенти с диабет или затлъстяване, могат да бъдат по-пряко отговорни за дисфункцията.

Важно е да се подчертае, че нивото на циркулиращите мастни киселини е един от основните корелати на съдържанието на човешки миокарден триглицерид. Последователността на събитията след претоварване на мастните киселини към сърцето е обобщена на фиг. 1А, показваща първична хиперактивация на β-окислението, както се наблюдава при затлъстяването и диабета при човека, което води до излишно образуване на реактивни кислородни видове (ROS) (16) и в резултат на модулация на сарко (ендо) плазмичен ретикулум Са 2+ -АТФаза, който е ранен принос за диастолна дисфункция в инсулинорезистентния миокард (16) и за миокардна фиброза и хипертрофия. При мишки, свръхекспресиращи дълговерижна ацил-КоА синтетаза в сърцето (17), дисфункцията на ЛН се появява паралелно с прекомерно стимулиране на окисляването и образуването на ROS и церамиди, въпреки че едновременно са налице сърдечна стеатоза и хипертрофия.

Независимата роля на натрупването на триглицериди в патогенезата на заболяването остава неуловима, тъй като трансгенната свръхекспресия на синтезиращия триглицерид ензим диацилглицерол ацилтрансфераза 1 (DGAT1) в сърцето води до физиологична хипертрофия, обслужваща цитопротективна функция (особено при липидно претоварване) ). Съответно, в култивирани клетки (19), изложени на излишък от палмитинова киселина, тази мастна киселина е слабо включена в триглицеридите и причинява апоптоза, а ненаситените мастни киселини спасяват индуцирана от палмитат апоптоза чрез насочване на палмитат в триглицеридни басейни. При неисхемичния недостатък в сравнение с нормалното човешко сърце сърдечното съдържание на триглицериди е било или намалено (20), или непроменено при пациенти без затлъстяване или диабет (21), а окислението на мастните киселини в миокарда се е активирало при пациенти със затлъстяване и диабет със сърдечна стеатоза.

Взети заедно, тези изследвания правят разумно да се спекулира, че повишеното съдържание на триглицериди е следствие от претоварване на мастните киселини към сърцето, което прогресира по-бързо след насищане на окислителния капацитет. При тези обстоятелства натрупването на триглицериди може да се разглежда като дезадаптивна защитна реакция, която първоначално служи като мивка на мастна киселина, за да ограничи образуването на токсични липидни видове и в крайна сметка претърпява пероксидация и насищане, като по този начин се насърчава натрупването на междинни мастни киселини цитоплазма и функционални увреждания на сърцето. Наличните проучвания не предполагат причинно-следствена връзка, но предполагат, че натрупването на миокарден триглицерид може да бъде поне индиректен маркер за ранна сърдечна дисфункция в избрани стадии на прогресия на заболяването.

ДЕБЕЛО ОКОЛО СЪРЦЕТО И КОРАБИТЕ

Сърцето, коронарните съдове и практически всички артерии са заобиколени от значително количество мастна тъкан. Дебелината на епикардната мазнина на нивото на свободната стена на дясната камера е обикновено Вижте тази таблица:

  • Преглед на линия
  • Преглед на изскачащия прозорец

Проучвания върху епикардната и периваскуларната мастна тъкан в сравнение с CAD прогнозиране или стадиране

Липсват атеросклеротични лезии в сегменти на коронарните артерии, в които липсва перикардна мазнина, като интрамиокардни мостове, в сравнение с интраепикардни части на главната коронарна артерия както при хората, така и при животните (5). Множество неинвазивни образни изследвания - с едно изключение (40) - са показали, че пациентите с ИБС имат по-големи депа на мастна тъкан в перикарда и около артериите в сравнение със здрави индивиди. Съществуването на прогресивна връзка обаче, свързана с количеството перикардна мазнина и тежестта на атеросклерозата, оценена като брой стенотични съдове и/или степен на запушване (23,41–43), обща коронарна оклузия (28), стабилна спрямо нестабилна ангина (30) или преобладаващ миокарден инфаркт (44) е докладван в някои, но не и в други проучвания (40,45–47) или е открит само в избрани подгрупи (47). Неотдавнашен доклад (48) предполага, че перикардната мастна тъкан е по-добър предиктор за инцидент на ИБС, отколкото са по-общи показатели за затлъстяване, но сърдечната затлъстяване се определя при проследяване, а не на изходно ниво.

Степента на калциране на стената на съда или плаката е използвана като допълнителен индекс на тежестта на заболяването. При субекти, свободни от клинична ИБС, перикардната мазнина е свързана независимо с васкуларна калцификация (32,49,50) и връзката е последователна между половете и групите от различна етническа принадлежност (49). Торакалната аортна мазнина е свързана с калцификация на коремната аорта и коронарните артерии (51). При здрави жени в постменопауза (52) дебелината на перикоронарна мастна тъкан е свързана с калцирането в съответните коронарни съдове. Вместо това при пациенти с ИБС връзката не е прогресивна (45) или е установена само при пациенти с нормален ИТМ (47). Както се предполага, наличието на просто калциране може да представлява напреднала, но стабилна фаза на атеросклероза и перикардната мастна тъкан може да бъде по-силно свързана с активен процес, както е доказано от наличието на некалцифицирани плаки. Тази връзка се наблюдава в едно ретроспективно (23), но не и в три последващи проучвания (43,46,53).

Важно е да се има предвид, че броят на коронарните стенози и размерът на плаката/обструкцията може да не са оптимални предиктори за сърдечно-съдови събития или най-доброто ръководство за управление и че паракринният и вазокринният характер на взаимодействието между мазнините и миокарда или артериите най-вероятно се медиира от функционални, а не от анатомични резултати, включително активно възпаление, съдов обертон и тъканна исхемия. Поглъщането на 18 F-флуородеоксиглюкоза в лявата предна низходяща коронарна артерия, измерено с позитронно-емисионна томография като маркер за възпаление на плаката и уязвимост, е свързано с CAD, натрупване на калцирана плака и обем на перикардната мазнина (54). Оценката на коронарния поток за идентифициране на исхемични области при жени, оплакващи се от болка в гърдите (55), показва, че дебелината на епикардната мастна тъкан е единственият независим инверсен предиктор на резерва на коронарния поток, за разлика от традиционните рискови фактори за атеросклероза. Нашите открития разширяват това наблюдение върху пациенти от двата пола със и без CAD, показвайки, че само тези с тежко увреждане на коронарната вазодилатация имат значително увеличение на интраперикардната мастна тъкан.

Механизми

ЗАКЛЮЧЕНИЯ

Сърдечното затлъстяване се характеризира през 19-ти век, включително разграничението между повърхностните и вътреклетъчните мазнини, връзката му със затлъстяването и коронарната обструкция и двойните му защитни или опасни роли. Впоследствие се смяташе, че сърдечните увреждания са причинени от възпаление; наскоро това беше заменено от идеята, че коронарната обструкция е централният патогенетичен механизъм на сърдечно-съдовите заболявания. Настоящият напредък в технологиите и знанията показват, че затлъстяването, възпалението и артериалната обструкция действат едновременно за модулиране на тъканната исхемия и уязвимостта на плаките. При това взаимодействие мастната тъкан и вътреклетъчните триглицериди могат да се превърнат от защитни в увреждащи, в зависимост от остатъчния им буферен капацитет и възпалителния статус. Мащабът на затлъстяването изглежда като относителен индекс в тази сложна динамика, но само неговото определяне може да бъде недостатъчно, за да се предскаже неговото функционално въздействие върху уязвимостта на съседните тъкани. Допълнителното използване на молекулярно/функционално изображение за изобразяване на окисление на субстрата, активно възпаление и перфузия на органи може да помогне при тази оценка.

Благодарности

Не са докладвани потенциални конфликти на интереси, свързани с тази статия.

Бележки под линия

Тази публикация се основава на презентациите на 3-тия Световен конгрес за противоречия към консенсуса при диабет, затлъстяване и хипертония (CODHy). Конгресът и публикуването на това допълнение станаха възможни отчасти чрез неограничени образователни стипендии от AstraZeneca, Boehringer Ingelheim, Bristol-Myers Squibb, Daiichi Sankyo, Eli Lilly, Ethicon Endo-Surgery, Generex Biotechnology, F. Hoffmann-La Roche, Janssen -Cilag, Johnson & Johnson, Novo Nordisk, Medtronic и Pfizer.