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Bibliographic Metadata

Title
Effects of Insulin Therapy on Myocardial Lipid Content and Cardiac Geometry in Patients with Type-2 Diabetes Mellitus / submitted by Drazenka Jankovic-Thaler
Additional Titles
Der Effekt einer Insulintherapie auf den myokardialen Lipidgehalt und die kardiale Geometrie bei Patienten mit Typ II Diabetesk
AuthorJankovic-Thaler, Drazenka
Thesis advisorKrebs, Michael
Published2018
Description62 Blatt
Institutional NoteMedizinische Universität Wien, Diss., 2018
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Date of SubmissionFebruary 2018
LanguageEnglish
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)Myokardialer Lipisgehalt / Diabetes mellitus / Insulin therapie
Keywords (EN)myocardial lipid content / diabetes mellitus / Insulin therapy
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-14383 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
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Effects of Insulin Therapy on Myocardial Lipid Content and Cardiac Geometry in Patients with Type-2 Diabetes Mellitus [15.19 mb]
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Abstract (German)

Ziele und Hypothese der Studie

Rezente Studienergebnisse deuten auf einen Zusammenhang zwischen myokardialer Steatosis und diabetischer Kardiomyopathie hin. Aufgrund der lipogenen und mitogenen Eigenschaft des Insulins, könnte dieses Hormon die Lipidakkumulation in den Kardiomyozyten stimulieren und zu kardialer Hypertrophie führen. Daher war das Ziel dieser Doktorarbeit den kurzzeitgen Effekt der Insulintherapie auf den myokardialen Lipidmetabolismus und die Morphologie in Patienten mit T2DM zu untersuchen.

Methoden

Es wurden 18 Patienten mit T2DM in die Studie eingeschlossen. Aufgrund der insuffizienten Blutzuckerregulation unter oraler Medikation erhielten 10 der 18 StudienteilnehmerInnen eine Insulintherapie (IT-Gruppe), wohingegen in den restlichen 8 Patienten die orale anti-diabetische Therapie bei zufriedenstellendem Blutzuckerprofil beibehalten werden konnte (OT-Gruppe).

Mittels 1H-MRS (Magnetresonanzspektroskopie) wurden die intramyokardialen Lipide (MYCL) als auch die intrahepatale Lipidkonzentration (IHCL) gemessen. Die Durchführung der Magnetresonanztomographie (1H-MRT) diente zur Beurteilung der Herzgeometrie und der myokardialen Funktion.

Resultate

Der MYCL Gehalt in Patienten der IT-Gruppe war um 50% niedriger im Vergleich zur OT-Gruppe (0.410.12 vs. 0.800.10% des Wassersignals; p=0.034). Bereits nach 10 Tagen der IT stieg die MYCL Konzentration um 80% an (0.410.12 vs. 0.740.11%; p=0.008), während die IHCLs unverändert blieben.

Zudem stiegen die myokardiale Masse (+13%; p=0.004), die Herzwanddicke während der Enddiastole (+13%; p=0.030) und die Konzentrizität (+28%; p=0.026) an, ein Marker für kardiales Remodeling.

In der Nachverfolgung fielen die MYCLs auf den Basiswert ab, während die IHCLs signifikant abnahmen (-31%; p = 0.000), hingegen blieb die myokardiale Masse weiterhin erhöht (p<0.05). Unter der IT kam es zu keiner Veränderung der systolischen Funktion des linken Ventrikels.

Konklusion und Interpretation

Zusammenfassend konnten wir eine akute Veränderung der MYCL Konzentration und der myokardialen Masse unter der exogenen Insulinzufuhr in Patienten mit T2DM beobachten. Im Langzeitverlauf blieb die myokardiale Masse erhöht, wohingegen der MYCL Gehalt auf den Ausgangswert fiel.

Abstract (English)

Aims and hypothesis

Diabetic cardiomyopathy has recently been linked to myocardial steatosis. Since insulin exerts direct effects on lipid metabolism and favors tissue proliferation, we postulate that intensive anti-diabetic therapy in patients with type-2 diabetes mellitus (T2DM) may induce accumulation of lipids within the cardiomyocytes (MYCL) and hypertrophy of the myocardium.

Methods

For this purpose we included 18 patients with T2DM in the study. In 10 patients, the initiation of insulin therapy (IT-group) was necessary because of insufficient glucose control under oral glucose lowering therapy. The other 8 participants showed sufficient glucose control under oral antidiabetics (OT-group). For the assessment of ectopic lipid stores within the cardio - and hepatocytes (IHCL) we performed magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS), while magnetic resonance imaging (1H-MRI) served for the visualization of cardiac morphology and function. Magnetic resonance (MR) examinations were performed in both groups (IT- and OT-group). Only in the IT group MR assessments were performed shortly before the initiation of insulin therapy (IT), and after 10 days of standardized IT. In this group a longer-term MR re-evaluation of cardiac lipids, function and geometry comprised 18149 days post IT.

Results

Prior the initiation of IT the MR assessment of MYCL revealed significantly lower levels in patients of the IT-group compared to the OT-group. (0.410.12 vs. 0.800.10% of water signal; p=0.034). The administration of IT was followed by a strong rise in MYCL (0.410.12 vs. 0.740.11%; p=0.008), whereas IHCL remained stable. In addition, morphological changes of the myocardium including the increase of myocardial mass (+13%; p=0.004), wall thickness in end-diastole (+13%; p=0.030) and concentricity, which is a marker for structural and functional alterations of the heart (+28%; p=0.026), were observed. In the long term, ectopic lipid accumulation in the heart diminished thus reaching baseline levels, while IHCL depleted significantly (-31%; p = 0.000). Furthermore, morphological changes of the heart including elevated myocardial mass (p<0.05) were still detectable, while contractility of the heart was not affected by IT.

Conclusions and interpretation

In summary, our data indicate that IT acutely affects cardiac lipid metabolism resulting in transient steatosis of the myocardium. The persistence of elevated myocardial mass in the long term may indicate potential link between IT and the development of cardiac hypertrophy in patients with T2DM.

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