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Titelaufnahme

Titel
Modulation of cardiac steatosis and its impact on heart function in healthy subjects and type 2 diabetic patients
Weitere Titel
Veränderungen des myokardialen Lipidgehaltes und sein Einfluss auf die Herzfunktion bei Patientinnen und Patienten mit Typ 2 Diabetes Mellitus und gesunden Kontrollen
Verfasser / VerfasserinWolf, Peter
GutachterKrebs, Michael
Erschienen2019
Umfang78 Blatt
HochschulschriftMedizinische Universität Wien, Diss., 2019
Anmerkung
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Arbeit an der Bibliothek noch nicht eingelangt - Daten nicht geprüft
Datum der AbgabeJanuar 2019
SpracheEnglisch
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Magnetresonanzspektroskopie / Diabetische Kardiomyopathie / Insulinresistenz / Freie Fettsäuren / Metabolische Flexibilität
Schlagwörter (EN)Magnetic Resonance Spectroscopy / diabetic cardiomyopathy / insulinresistence / free fatty acids / metabolic flexibility
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-19223 Persistent Identifier (URN)
Zugriffsbeschränkung
 Das Werk ist frei verfügbar
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Modulation of cardiac steatosis and its impact on heart function in healthy subjects and type 2 diabetic patients [16.99 mb]
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Nachweis
Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

Adipositas und Typ 2 Diabetes (T2DM) sind mit einer erhöhten Prävalenz kardiovaskulärer Erkrankungen assoziiert. Während ein Großteil dessen auf klassische Risikofaktoren zurückzuführen ist, ergaben epidemiologische Studien das vermehrte Auftreten einer Herzinsuffizienz bei diabetischen Patienten selbst ohne Bluthochdruck oder koronare Herzkrankheit. Diese isolierte Herzinsuffizienz wird auch als diabetische Kardiomyopathie (diabCMP) bezeichnet.

Rezente Studien zeigen, dass der intramyokardiozelluläre Fettanteil (MYCL) in der Entwicklung einen bedeutenden Einfluss haben könnte, da er unabhängig von anderen Risikofaktoren mit einer diastolischen Herzfunktionsstörung assoziiert ist. Übersteigt der zelluläre Fettgehalt die Oxidationskapazität führt das zur Aktivierung einer Entzündungskaskade und letztlich zu Fibrose, ein Prozess der als Lipotoxizität zusammengefasst wird. MYCL ist jedoch auch dynamisch und durch zirkulierende Substrate des Energiestoffwechsels beeinflusst.

Mittels Magnetresonanzspektroskopie ist es heutzutage möglich MYCL nicht invasiv zu messen.

Im Rahmen dieser Doktorarbeit konnten wir nachweisen, dass eine akute Reduktion der zirkulierenden Fettsäuren zu einer prompten Verminderung von MYCL führt und dies auch eng mit einer Funktionseinschränkung des Herzens korreliert. Diese akuten Änderungen sind im gesunden, als auch im diabetischen Patientenkollektiv ähnlich. Weiters wurde der Einfluss unterschiedlicher Herzfettdepots auf die Linksventrikelfunktion untersucht. Dies wurde in metabolisch gesunden Probanden durchgeführt, um eine mögliche Verfälschung der Ergebnisse durch weitere zugrunde liegende Erkrankungen zu vermeiden. Hierbei konnten wir beobachten, dass das perikardiale Fettgewebe selbst bei gesunden Probanden einen negativen auf die Herzfunktion ausübt, während wir keine Effekte von MYCL finden konnten. Zusammengefasst zeigen unsere Daten, dass MYCL neben seinen bekannten negativen Auswirkungen auch als nützliches lokales Energiereservoir verwendet werden könnte, um akute Änderungen in zirkulierenden Substratkonzentrationen zu kompensieren. Das perikardiale Fettgewebe wiederum hat selbst bei gesunden Probanden einen negativen Einfluss auf die Herzfunktion.

Zusammenfassung (Englisch)

Type 2 diabetes and obesity are strongly associated with cardiovascular disease. Large epidemiological trials suggest that in diabetic patients the prevalence of heart failure is increased even in the absence of classical risk factors like hypertension or coronary artery disease, which is summarized as diabetic cardiomyopathy.

Recent studies demonstrate that cardiac steatosis might contribute to the development of diabetic cardiomyopathy, since intramyocardiocellular lipid content (MYCL) is negatively associated with diastolic heart function. When the amount of lipids exceeds cellular oxidation capacity, this leads to lipotoxicity and inflammation, ending up in fibrosis, which probably contributes to reduced left ventricular compliance. However, MYCL is a highly variable fat depot and strongly depends on circulating substrate availability.

MYCL can be measured nowadays non-invasively by proton magnetic resonance spectroscopy techniques (1HMRS), which allows repeated measurements in volunteers.

Based on the work of this thesis we report that the concentration of circulating free fatty acids is strongly correlated with the amount of MYCL. Furthermore, an acute depletion of MYCL following a reduction of free fatty acids results in a significant decrease of systolic left ventricular heart function estimated by the ejection fraction. Interestingly, in contrast to our initial expectations these changes of MYCL and cardiac work are comparable in healthy controls and type 2 diabetic patients. Additionally, we demonstrate that different types of cardiac fat stores exert different effects on heart function. In metabolically healthy subjects we directly compare the impact of MYCL and pericardial fat on left ventricular function and observe that only pericardial fat is negatively related to left ventricular hemodynamics, whereas no impact of MYCL can be found.

Our studies therefore indicate that besides the established adverse effects of cardiac steatosis, MYCL might also be necessary as a readily available energy reservoir for the heart to cope for acute changes in circulating substrate supply. On the other hand, pericardial fat exerts adverse effects on cardiac work even in a metabolically healthy population highlighting its role in the development of diabCMP.

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