Dokument: Diabetische Kardiomyopathie, die Bedeutung von Strain-Analysen und der Zusammenhang zwischen hepatozellulären und kardialen Lipiden und dem myokardialen Energiemetabolismus

Titel:	Diabetische Kardiomyopathie, die Bedeutung von Strain-Analysen und der Zusammenhang zwischen hepatozellulären und kardialen Lipiden und dem myokardialen Energiemetabolismus
Weiterer Titel:	Diabetic cardiomyopathy, the role of strain-analyses und the connection between hepatocellular and cardiac lipids and myocardial energy metabolism
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=66376
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20240711-153356-6
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Albermann, Sophie [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,40 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 09.07.2024 / geändert 09.07.2024
Beitragende:	PD. Dr. PhD Szendrödi, Julia [Gutachter] Prof. Dr. Dr. Jung, Christian [Gutachter]
Stichwörter:	Diabetische Kardiomyopathie, Strain Analysen, Ektope Lipide, Mitochondrienmetabolismus
Dokumententyp (erweitert):	Dissertation
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Deutschland ist an der Spitze der von Diabetes betroffenen Länder in Europa und die Zahl, der an Diabetes Erkrankten, ist weiter steigend. Menschen mit Diabetes haben ein zweifach erhöhtes Risiko eine Herzinsuffizienz zu entwickeln. Dabei spielen nicht nur kardiovaskuläre Ereignisse, sondern auch das Krankheitsbild der diabetischen Kardiomyopathie eine Rolle. Die genauen Einflussfaktoren und eine frühzeitige Diagnosestellung sind weiterhin Gegenstand der Forschung. Die Durchführung unserer Studie diente der Überprüfung der Hypothese, dass 1) ein Diabetes Mel-litus einen eingeschränkten Energiemetabolismus im humanen Myokard zur Folge hat und eine kar-diale Dysfunktion mit eingeschränkten Strain-Werten nach sich zieht. Zudem überprüften wir die Hypothese, dass 2) ektope Lipide in Herz und Leber in Menschen mit Diabetes mit einer reduzierten myokardialen Mitochondrienrespiration und einer kardialen Dysfunktion assoziiert sind. Hierzu führten wir an menschlichen Herzmuskelbiopsien eine hochauflösende Respirometrie zur Untersuchung des Mitochondrienmetabolismus und der oxidativen Kapazität durch. Bei allen Teil-nehmenden erfolgten Blutuntersuchungen mit Erhebung von Nüchternglukose, C-Peptid (CP), Insu-lin, HbA1c und nicht veresterten Fettsäuren (NEFA). Aus diesen Parametern wurden die Insulinre-sistenz des Fettgewebes (Adipo-IR-Index) und der homeostasis-model-assessment-index (HOMA-Index) errechnet. In einer Kohorte von herztransplantierten Menschen mit und ohne Diabetes (Strain-Kohorte n=41) wurden kardiale MRT-Untersuchungen zur Erhebung der Pumpfunktion sowie Durchführung von Strain-Analysen ergänzt. In einer zweiten Kohorte von herztransplantierten Men-schen und Patientinnen und Patienten mit Herzinsuffizienz (Lipid-Kohorte n=23) wurden Protonen-magnetresonanzspektroskopien (1H-MRS) durchgeführt. In der Strain-Kohorte konnten wir in einem Vergleich der Teilnehmenden mit und ohne Diabetes eine signifikant eingeschränktere myokardiale mitochondriale Respiration (t(34)=2.1, p<0.05) und einen deutlich steiferen, wenn im Mittel auch noch normwertigen, Strain (t(37)=-2.22, p<0.05) bei Menschen mit Diabetes nachweisen. Diese Ergebnisse ließen sich in einer Einteilung der Strain-Kohorte anhand des HOMA-Index reproduzieren. In der Lipid-Kohorte war ein höherer Gehalt an kardialen Lipiden (CL) mit dem Adipo-IR-Index (r=0.49, p<0.05) und einer eingeschränkten myo-kardialen Mitochondrienrespiration (r=0.51, p <0.05) assoziiert. In einem Vergleich wies die Gruppe mit höheren CL auch höhere Serumkonzentrationen der NEFA (t(20)=2.2, p<0.05) auf. Diese Zusam-menhänge konnten für die hepatozellulären Lipide nicht gezeigt werden. Das Vorliegen eines Diabetes Mellitus zieht also im humanen Myokard eine Einschränkung des mi-tochondrialen Energiemetabolismus nach sich und eine diabetische Kardiomyopathie kann dabei vielleicht frühzeitig durch eingeschränkte Strain-Werte diagnostiziert werden. Auch CL scheinen in der Entwicklung der diabetischen Kardiomyopathie eine Rolle zu spielen und sind mit eingeschränk-ter Mitochondrienrespiration assoziiert. There are more humans with diabetes living in Germany than anywhere else in Europe and the num-bers are rising. Humans with diabetes have a two-fold higher risk to develop heart failure resulting from cardiovascular disease or diabetic cardiomyopathy. However, underlying mechanisms are not fully understood yet and studies analyzing human cardiac tissue are scarce. We hypothesized that 1) diabetes relates to an impaired mitochondrial energy metabolism and car-diac dysfunction, measured by strain analyses. Secondly, we hypothesized that 2) ectopic lipids in heart and liver are associated with reduced mitochondrial oxidative capacity and cardiac dysfunction in humans with diabetes. We applied high resolution respirometry to quantify mitochondrial respiration in transcatheter ven-tricle biopsies. We assessed fasting blood glucose, non-esterified fatty acids (NEFA), c-peptide (CP), HbA1c and insulin. Adipose tissue insulin resistance (Adipo-IR-Index) and homeostasis-model-as-sessment-index (HOMA-Index) were calculated. In one cohort consisting of heart transplant recipi-ents (strain-cohort n=41) we performed cardiac magnetic resonance imaging and conducted strain-analyses. In the second cohort consisting of heart transplant recipients and patients suffering from heart failure (lipid-cohort n=23), participants underwent proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS). In the strain-cohort we found significant impairment of mitochondrial respiration (t(34)=2.1, p<0.05) and higher cardiac stiffness (t(37)=-2.22, p<0.05) in humans with diabetes compared to glucose tol-erant humans. We were able to reproduce these results dividing the strain-cohort using HOMA-In-dex. In our lipid-cohort higher cardiac lipids (CL) were associated with Adipo-IR-Index (r=0.49, p<0.05) and impaired mitochondrial respiration (r=0.51, p <0.05). In a comparison we found higher concentrations of NEFA in the group with more cardiac lipids (t(20)=2.2, p<0.05). We were not able to show these correlations for hepatocellular lipids. In conclusion, a diabetic metabolism relates to an impaired mitochondrial function in the human heart. An early detection of diabetic cardiomyopathy might be possible by assessing strain-analyses. CL seem to play a role in the development of diabetic cardiomyopathy and are related to an impaired mitochondrial energy metabolism.
Lizenz:	Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	11.07.2024
Dateien geändert am:	11.07.2024
Promotionsantrag am:	18.07.2023
Datum der Promotion:	16.05.2024