Imágenes de resonancia magnética cardíaca: conocimientos sobre la programación del desarrollo y sus consecuencias para el envejecimiento, parte 2

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Los estudios de RMC de las aurículas se han aplicado principalmente a la aurícula izquierda (LA). La AI actúa como un sensor de volumen, que a través del estiramiento auricular inhibe la secreción de vasopresina alterando así el SRA. Los efectos de la vasopresina están mediados por varios mecanismos fisiológicos que incluyen el aumento de la presión arterial, el volumen sanguíneo central, la presión venosa central y la alteración del punto de referencia del barorreflejo simpático.41 Al mismo tiempo, el estiramiento de la aurícula izquierda desencadena la liberación de péptidos natriuréticos que disminuyen la resistencia vascular sistémica, reducen presión venosa central y aumentan la excreción de sodio por los riñones.42 Por lo tanto, no es sorprendente que los cambios en el tamaño de la AI puedan ser un biomarcador para elevaciones sostenidas de las presiones de llenado del VI, especialmente en pacientes con insuficiencia cardíaca con fracción de eyección preservada complicada con hipertensión.43 Las medidas obtenidas por RMC incluyen volúmenes máximos/mínimos de AI, volumen y fracción de vaciado total de AI, volumen y fracción de vaciado de AI pasivo, volumen y fracción de vaciado de AI activo y volumen de conducto.que es la cistancheSe ha demostrado que los cambios en el volumen de la AI, indexados a la masa miocárdica, generalmente están relacionados con la función diastólica en la población normal, aunque pueden ser predictivos para problemas más específicos dependiendo de la población que se esté estudiando.44 Los volúmenes de la aurícula derecha (AR) también tienen Se ha investigado con CMR con respecto a la insuficiencia cardíaca crónica y la hipertensión pulmonar. La utilidad de las mediciones de imágenes auriculares en el contexto de la fisiología cardíaca alterada por la programación del desarrollo en modelos animales aún no se ha estudiado y es un área emergente de investigación.

La remodelación miocárdica es una característica de la programación del desarrollo, que se ha identificado mediante ecocardiografía en fetos y lactantes. I7 El "índice de esfericidad" se utiliza en ecocardiografía como indicador de remodelado ventricular. Normalmente, en los estudios de ecocardiografía, se aproxima un índice de esfericidad mediante cálculo. Dado que la CMR se usa para medir los volúmenes ventriculares completos, se puede usar el índice de esfericidad 3D, que es la relación entre el volumen ventricular y el volumen de una esfera que tiene la longitud ventricular como radio.

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Además, la CMR se puede utilizar para evaluar la deformación del miocardio. Las miofibras de la capa de la pared media rodean el corazón, mientras que las fibras longitudinales de las capas endocárdica y epicárdica tiran del corazón desde el vértice hasta la base. El movimiento complejo durante la contracción incluye fuerzas que actúan a lo largo de una hélice dextrógira en el subendocardio pero en una hélice dextrógira en el subepicardio. La deformación resultante, o "esfuerzos", se puede descomponer en componentes en tres direcciones: axial, circunferencial y longitudinal. La deformación se define en relación con la longitud original como un porcentaje adimensional. La tasa de deformación, "tasa de deformación", es la derivada espacial de la velocidad y tiene unidades de segundos inversos. El método inicial utilizaba el llamado enfoque de "etiquetado de tejidos", en el que una secuencia especial "estropea" los núcleos magnéticos para que las líneas de una señal nula se depositen y se rastreen a lo largo del ciclo cardíaco.45,46 Una innovación reciente, la función CMR seguimiento, evalúa los elementos anatómicos que son diferentes a lo largo de los márgenes del miocardio a lo largo de la pared de la cámara/endocardio y los límites epicárdicos subepicárdicos. La función sistólica y diastólica del VD y el VI se puede caracterizar utilizando la tensión y la velocidad de tensión, así como la torsión del miocardio y el retroceso diastólico. Los parámetros de tensión miocárdica de los estudios de RMC producen marcadores de disfunción contráctil más sensibles y más tempranos que la fracción de eyección.47 La figura 2 muestra ejemplos de datos obtenidos del seguimiento de características miocárdicas de imágenes de cine. Los parámetros medidos incluyen deformaciones radiales ventriculares (Fig. 2a, c, e), circunferenciales y longitudinales (Fig. 2b, d, f), velocidades de deformación, velocidades y desplazamientos. Varios paquetes de procesamiento de imágenes disponibles comercialmente están disponibles con funcionalidad de seguimiento de características.48 La ecocardiografía de seguimiento de manchas también se ha utilizado para evaluar la tensión miocárdica. Sin embargo, los resultados del eco moteado no se corresponden directamente con los resultados de la resonancia magnética. Esto puede deberse a la sensibilidad inherente del eco moteado al ruido y/o a la resolución lateral relativamente pobre del método.49

cistanche puede antienvejecimiento

CMR also can be used to assess the focal or diffuse expansion of the myocardial extracellular space, which may result from prior infarction, infection, or other causes of tissue composition derangement. Hematocrit (hct) should be gathered on the same day as the MRI examination as it can fluctuate. Following administration of intravascular gadolinium contrast agent and a time delay (>10 min), la cicatrización focal/expansión del espacio extracelular se puede visualizar y cuantificar directamente. Para la evaluación de la expansión difusa del espacio extracelular, se debe medir el tiempo de relajación longitudinal (71) del miocardio y el 71 de la sangre en la luz ventricular (Fig. 3a, b). En un protocolo común, se mide nuevamente la Tl miocárdica~10 min después de la administración de un agente de contraste de gadolinio. " A partir de estos conjuntos de datos y del paciente, el volumen extracelular (ECV) del tejido miocárdico se puede calcular como ECV miocárdico=(1-caliente) × △ Tlsangre)(△ Tlmiocardio). estar directamente asociado con la fibrosis miocárdica relacionada con el envejecimiento en un gran estudio en humanos.51 Se cree que la fibrosis miocárdica difusa es una de las condiciones asociadas con el deterioro de la función ventricular debido a la programación del desarrollo. La infusión en el corazón de un babuino se muestra en la Fig. Se puede usar un enfoque más avanzado, CMR con tensor de difusión (DT-CMR), para evaluar la orientación de los miocitos y la función de las láminas, sin embargo, este es un método técnicamente desafiante. resolución con una mayor velocidad de exploración y una mayor cobertura puede permitir que DT-CMR se convierta en una herramienta de investigación de rutina en un futuro próximo. utilizarse para correlacionar características como la fibrosis con imágenes in vivo de la estructura del tejido.14

La resonancia magnética también es útil para diferenciar entre tejido muscular y grasa, lo que la hace útil para discernir la infiltración grasa del miocardio. La grasa epicárdica y la adiposidad pericárdica, que son comunes en pacientes con resistencia a la insulina, se han asociado con varias afecciones cardiovasculares.Cistanche antiedad3 Se ha notificado un aumento del depósito de grasa pericárdica, medido por RMC, en babuinos machos con RCIU, pero no en hembras a 5-6 años (equivalente humano 20-24 años).54 La espectroscopia de resonancia magnética localizada por volumen (MRS) puede ser se utiliza para determinar la cantidad de grasa dentro del miocardio (Fig. 4a), aunque el proceso requiere más tiempo y demanda tecnológica. La Fig. 4 muestra un ejemplo de un espectro CMR de hidrógeno-1 obtenido del tabique interventricular del corazón de un babuino. Tenga en cuenta que hay tres picos de triglicéridos (Fig. 4b). Sin embargo, debido a las complejas orientaciones de las miofibras en el músculo cardíaco, la MRS mide la grasa total y aún no puede distinguir los lípidos intracelulares y extracelulares, que pueden tener diferentes orígenes metabólicos.

La RMC también se puede utilizar para medir el flujo sanguíneo, aunque no con la misma resolución temporal que ofrece la ecocardiografía Doppler. La resonancia magnética de contraste de fase se puede utilizar para medir la velocidad del flujo de sangre en los grandes vasos o en las arterias más pequeñas al relacionar el cambio de fase de la señal de resonancia magnética de la sangre con el cambio de posición de la sangre. Debido a que los cortes de imágenes se pueden colocar de manera flexible y precisa, la RMC puede proporcionar medidas precisas del gasto cardíaco y el flujo sanguíneo coronario.3758 La RMC se usa para determinar la distensibilidad aórtica y el flujo a través de la válvula mitral. La distensibilidad aórtica se puede calcular a partir de mediciones del área transversal de la aorta descendente distal al nivel del corazón, tomadas en SE y ED.57 La distensibilidad se define como la disminución fraccionaria en un área aórtica dividida por la diferencia entre sistólica y diastólica presión arterial. Se pueden infundir agentes farmacéuticos, como dobutamina y adenosina, durante la RMC para evaluar la perfusión miocárdica durante la vasodilatación y la función miocárdica durante el estrés cardíaco. visualización de patrones complejos de flujo sanguíneo tridireccional en estructuras vasculares y territorios vasculares completos, como el corazón, la aorta adyacente y las arterias coronarias.60 Estos enfoques permiten evaluar el rendimiento cardíaco en condiciones fisiológicas que normalmente ocurren con cargas de trabajo crecientes.

La Society for Cardiovascular Magnetic Resonance (SCMR) ha desarrollado un informe de consenso de expertos que evalúa la evidencia de la exactitud y precisión de los parámetros cardiovasculares derivados de la CMR.FI Aunque estos parámetros se consideraron en el contexto del diagnóstico y la evaluación de la gravedad de la enfermedad, el informe aclara la fortalezas y debilidades de la CMR cuantitativa moderna. Los datos presentados en el informe SCMR se compilaron y resumieron en la Tabla 1.

Valores normativos de los parámetros CMR

Como se describió anteriormente, la CMR cuantitativa puede proporcionar una multitud de datos, no solo con respecto a los tamaños y la función de las cámaras, sino también sobre la función regional del corazón, el flujo sanguíneo y la composición del tejido. Una revisión reciente de los datos publicados enumera los valores de referencia y los factores que influyen, como la edad y el sexo, en los parámetros fisiológicos cardíacos normativos derivados de varias técnicas de RMC y secuencias de pulso.62

Un estudio reciente de 800 sujetos adultos del Reino Unido evaluó los datos de RMC de participantes británicos caucásicos sanos para establecer valores de referencia y rangos anormales para la estructura y función del VI, VD, LA y AR.63 Los análisis de Bland-Altmann de estos datos encontraron que para El volumen diastólico final del VI y el VD, el volumen sistólico final y el volumen sistólico, y el volumen máximo y el volumen sistólico de la AI y la AD, se logró una excelente concordancia inter e intraobservador. Otro estudio informó los mismos parámetros cardiovasculares de CMR, pero se centró en más de 400 participantes caucásicos sanos entre las edades de 18 y 36 años.64 Utilizando los coeficientes de correlación intraclase (ICC) y el método de Bland-Altman, estos investigadores RV EDV tiene sesgos Menos o igual a 2,3 ml, LA y RA EDV tienen sesgos<6.5 ml,="" and="" all="" had="" icc="" values="" △of="" 0.92.="" two="" other="" investigations="" have="" aimed="" to="" establish="" normative="" ranges="" for="" ra="" and="" la="" structural="" and="" functional="" parameters="" normalized="" for="" independent="" influences="" such="" as="" age,="" sex,="" and="" bsa.="" one="" studied="" 120="" asymptomatic="" medical="" workers="" in="" great="" britain="" s="" and="" the="" other="" assessed="" 115="" healthy="" children="" and="" adolescents="" in="" germany.66,67="" the="" latter="" study="" found="" high="" interobserver="" and="" inter-examination="" agreement="" by="" the="" bland-altman="" method,="" even="" for="" pediatric="" subjects.="" bsa-indexed="" normative="" cardiac="" functional="" data="" by="" age="" group="" reported="" from="" these="" studies="" have="" been="" compiled="" in="" tables="" 2-4.="" the="" studies="" cited="" above,="" primarily="" report="" data="" from="" north="" american="" and="" european="" caucasian="" cohorts.="" a="" direct="" comparison="" between="" four="" american="" ethnicities="" (caucasian,="" hispanic,="" african-american,="" and="" asian-american)showed="" that="" asian-american="" participants,="" in="" general,="" had="" lower="" values="" for="" mass="" and="" volumes="" than="" other="" ethnic="" groups="" even="" when="" adjusted="" for="" bsa.="">beneficios de la cistanche68 Un estudio más reciente del mismo grupo encontró que el volumen LA también era más pequeño en sujetos chino-estadounidenses incluso después de la indexación alométrica.69 Un estudio exhaustivo de sujetos chinos singapurenses de 20-69-años de edad(n=180) encontraron volúmenes cardíacos más pequeños (LV EDV: 128±28 vs. 146ml; RVEDV: 143±35 vs. 162ml) y menor masa del VI (76±22 vs. 116 g). Estas diferencias se mantuvieron después de normalizar el BSA pero, al igual que en los caucásicos, se encontraron correlaciones negativas entre los volúmenes ventriculares y la edad sin asociaciones entre la masa del VI y la edad. Se requieren más estudios para comprender la variabilidad normativa relacionada con la edad de la estructura y función cardíaca normal en diversos grupos étnicos.

MRI tissue parameters also have been measured by CMR. The MRI relaxation times, T1, T2, and T2*can be determined in the myocardium using specialized pulse sequences that measure the changes in the CMR signal with changes in acquisition timing parameters.71 Relaxation measurements require multiple rescans using different timing parameters in order to derive the relaxation times from the signal intensity versus time curves via nonlinear regression as shown in Fig. 3c. Tl increases with the magnetic field strength used for MRI, but also is associated biologically with disease states that lead to fibrosis, edema, and amyloid deposition. TI is reduced by the administration of a gadolinium-based contrast agent (Gd), which briefly is retained in the interstitial space.7 making measurements before and after Gd, the ECV can be determined and used as a biomarker for myocardial fibrosis (Fig. 3). A study conducted at 3 Tesla in a cohort(n=76) of asymptomatic volunteers 20-90 years of age-reported native myocardial 7I and ECV, but not T2, were significantly greater in age-matched women than in men.23 In addition, 71 and ECVincreased with increasing age. However, in children (aged 9-18) 71 did not change with age but was significantly correlated (r=0.448,p-0.005)with body mass index(BMI).4 Although apposite interobserver variability has been reported for myocardial TI measurements with ICC>0.90,75 para investigaciones multicéntricas, es una buena práctica certificar que el método de mapeo Tl utiliza un enfoque estandarizado de adquisición y posprocesamiento.76

Los estudios también han evaluado la T2, que aumenta con el contenido de agua en los tejidos miocárdicos, como en el edema miocárdico. Se informa que T2 disminuye significativamente con el aumento de la edad. R Las disminuciones en el parámetro relacionado, T2* miocárdico, se han asociado con el depósito de hierro, que es indicativo de talasemia en niños.77 Un estudio de alto campo (7) de embriones de pollo informó que T2 en el corazón y otros órganos disminuyó durante el desarrollo embrionario . En un estudio polaco de 41 niños sanos de 9-18 años, se encontró que el T2 miocárdico era significativamente mayor (44,6±4,2 frente a 40,4±3,8p=00,002) en mujeres que en hombres. 4 Los valores normativos de 71, 72 y T2* para varios grupos de edad se enumeran en la Tabla 5.

El desarrollo del corazón en la primera infancia también se ha estudiado mediante CMR. La mayoría de estos estudios se han centrado en bebés con cardiopatías congénitas como el conducto arterioso permeable (PDA) y bebés prematuros. En estudios de sujetos extremadamente jóvenes, las mediciones de las dimensiones cardíacas se indexan típicamente al peso corporal. Los parámetros cardíacos indexados fueron significativamente mayores en un grupo de 16 bebés PL A en comparación con 29 bebés de control en un estudio que mostró una buena concordancia intra e interobservador. " Estos parámetros incluían el volumen sistólico del VI (2,81±0,83 frente a 1,82±0,29 ml/kg,p<0.001),end-diastolic volume="" (3.38±1.34="" vs.2.47±0.38ml/kg,p="0.001),and" lv="" mass(2.46±0.59=""><0.001).however, there="" were="" no="" significant="" differences="" in="" ejection="" fraction="" or="" fractional="" thickening="" between="" the="" two="" groups.="" currently,="" studies="" of="" rv="" function="" and="" structure="" in="" infants="" have="" not="" demonstrated="" adequate="">

Se usó RMC para medir el gasto cardíaco y las formas de onda transmitral E/A tricuspídea y mitral con Doppler a las 30,4 semanas de edad gestacional mediana (rango del 95 por ciento 28,4-32,7), y luego de nuevo a una mediana de edad de 10,0 años (rango del 95 por ciento 9,4-11,7) en 547 sujetos.80 Estos investigadores encontraron que una mayor resistencia de la arteria umbilical en el tercer trimestre se asoció con una mayor FEVD infantil (p<0.05), but="" not="" with="" other="" cardiac="" outcomes.="" the="" third-trimester="" umbilical="" artery="" to="" cerebral="" artery="" pulsatility="" index="" ratio="" was="" not="" associated="" with="" childhood="" cardiac="" outcomes.="">Extracto de Cistanche Anti RadiaciónEl gasto ventricular izquierdo fetal más alto en el tercer trimestre se asoció con una fracción de eyección del ventrículo izquierdo más baja en la niñez y relaciones masa-volumen del ventrículo izquierdo más altas (p<05). third-trimester="" fetal="" rv="" output="" was="" not="" associated="" with="" childhood="" cardiac="" outcomes.="" a="" higher="" third-trimester="" fetal="" tricuspid="" valve="" e/a="" mitral="" waveform="" ratio="" was="" associated="" with="" higher="" childhood="" rv=""><>

Las mediciones de la velocidad de la resonancia magnética de contraste de fase a través del plano se han utilizado para evaluar el gasto ventricular izquierdo y derecho en recién nacidos prematuros y a término en una unidad neonatal. Se ha demostrado que la resonancia magnética codificada por velocidad es reproducible y suficientemente sensible para detectar diferencias en el cumplimiento de la PA entre normoxia e hipoxia.82 Las mediciones de tensión longitudinal, radial y circunferencial derivadas de la RMC también se han caracterizado recientemente en niños.

Fenotipos de programación del desarrollo CMR

La CMR cuantitativa en corazones fetales, incluida la función cardíaca, el flujo sanguíneo y la oxigenación de la sangre, es un área de desarrollo activo. La alta resolución exigida en los corazones fetales puede confundirse con la necesidad de evitar artefactos de alias de otras partes del cuerpo de la madre. Sin embargo, el desafío técnico principal es lidiar con las diversas fuentes de artefactos de movimiento que incluyen el movimiento cardíaco y respiratorio de la madre, el movimiento cardíaco del feto y el movimiento del cuerpo fetal. Innovaciones como la sincronización con métricas optimizadas, la auto-selección y el desarrollo de hardware de monitorización cardíaca fetal compatible con IRM permiten que la CMR fetal sea más tolerante al movimiento, lo que permite obtener imágenes dinámicas de alta resolución del corazón fetal y sus vasos asociados.84 Con un control adecuado del movimiento fisiológico, se ha demostrado que la volumetría ventricular fetal es muy confiable en el modelo de ovejas.85 El desarrollo de métodos de cine 4D, que utilizan IRM dinámica altamente acelerada con reconstrucción de corte a volumen, puede capturar los movimientos cardíacos fetales en tiempo real. -tiempo.86 El uso de CMR de flujo 4D ha sido validado para medir directamente el flujo a través de los vasos fetales de la circulación central y sus derivaciones en un modelo de oveja en el útero.87 Además, las mediciones de relaxometría T2 se han usado en ovejas fetales modelos para cuantificar la oxigenación de la sangre con CMR y validarlos con las mediciones del analizador de gases en sangre.88 Estos métodos se han aplicado para evaluar la función cardíaca en un estudio de RCIU de inicio tardío hu fetos de hombre con valores informados indexados al peso fetal estimado. Se encontró una reducción del flujo sanguíneo pulmonar y de la vena umbilical, junto con un aumento del flujo de la vena cava superior, en los fetos con RCIU en comparación con los fetos normales.89 Además, los valores de T2 en sangre, el suministro de oxígeno y el consumo de oxígeno fueron significativamente más bajos en los fetos con RCIU. El desarrollo de métodos fiables de RMC para evaluar la hemodinámica y la morfometría fetal proporcionará datos más fiables para comprender el desarrollo de la RCIU en el útero y permitirá una mejor clasificación de la RCIU en las primeras etapas del embarazo.

La CMR ha demostrado que el tamaño pequeño para la edad gestacional (SGA) al nacer se asoció con un volumen diastólico final del VI y el VD más pequeño en relación con el BSA actual, pero con una relación masa-volumen del VI más grande (p<0.05). children="" in="" the="" larger="" quartile="" at="" birth="" who="" grow="" taller="" and="" leaner="" in="" childhood="" have="" larger="" hearts="" relative="" to="" bsa.="" in="" contrast,="" children="" in="" the="" lower="" quartile="" of="" rv="" and="" lv="" end-diastolic="" volume="" and="" lv="" mass="" were="" smaller="" at="" birth="" and="" became="" shorter="" and="" heavier="" in="" childhood=""><0.05). both="" fetal="" and="" childhood="" growth="" were="" independently="" associated="" with="" childhood="" rv="" and="" lv="" end-diastolic="" volume="" and="" lv="">

En un estudio de RMC de 29 fetos con RCIU en comparación con 127 fetos con diversas cardiopatías congénitas, los fetos con RCIU eran significativamente más pesados ​​que los fetos con transposición de las grandes arterias (p=0.03) y coartación de la aorta (p{ {4}}.02), pero no hubo diferencias significativas en el peso corporal fetal entre la RCIU y otras cardiopatías congénitas. El mismo grupo estudió 14 fetos con RCIU y 26 sin RCIU a las 35 semanas de gestación mediante resonancia magnética, e informó que los fetos con RCIU tenían vena umbilical inferior (p<004)and pulmonary="" blood="" flow=""><0.01) and="" higher="" superior="" vena="" cava=""><0.0001).89the latter="" change="" is="" exemplary="" of="" the="" classical="" preferential="" delivery="" of="" blood="" to="" pre-ductal="" vascular="" beds="" in="" the="" presence="" of="" intrauterine="">

Un estudio reciente de 34 recién nacidos prematuros y 10 controles a término informó una mayor masa del VI indexada al peso por CMR y un volumen diastólico final indexado al peso más alto a la edad corregida a término (p<0.05 for="" all="" preterm="" gestations).93="" independent="" associations="" of="" increased="" term-corrected="" age="" lv="" myocardial="" wall="" thickness="" were="" (false="" discovery="" rate=""><0.05): degree="" of="" prematurity,="" antenatal="" glucocorticoid="" administration,="" and="" a="" requirement="" for="">Asistencia respiratoria posparto 48h. El análisis de componentes principales de los volúmenes, la geometría, la masa miocárdica y el grosor de la pared reveló diferencias estadísticas entre todos los bebés prematuros a la edad corregida a término y los controles a término. la programación del desarrollo debe considerar las diferencias de especie y sexo de la descendencia en los resultados. El modelo experimental común de la rata de laboratorio es una especie altricial politócica. Las madres, por lo tanto, nutren una carga nutricional mucho mayor, y los fetos y los recién nacidos tienen una trayectoria de desarrollo diferente a la de los mamíferos monótonos y precoces como los humanos. "4 Por esta razón, un primate no humano, el modelo de babuino, ha sido desarrollado y caracterizado.95 Se utilizaron técnicas moleculares para evaluar los mecanismos e interacciones funcionales, bioquímicos y epigenéticos en el corazón que resultan del desafío de la desnutrición materna y la obesidad de sobrenutrición.14,15

La CMR se ha aplicado ampliamente en este modelo de babuino IUGR para estudiar los cambios CV que surgen de la programación del desarrollo secundaria a MNR moderada (30 por ciento) durante el embarazo y la lactancia. Tanto las funciones del VI como del VD se vieron afectadas en la descendencia, incluidas fracciones de eyección disminuidas, acortamiento ventricular y volúmenes de cámara aumentados. babuinos, diferenciados por sexo. Los resultados subrayaron que MNR afectó la función RV más drásticamente que la función LV. La gravedad de la alteración de la función del VD puede deberse al aumento de la resistencia pulmonar, que se atribuiría a la disminución de la alveolarización pulmonar fetal y a la disminución de la densidad de los vasos pulmonares, que se encuentran en un modelo de IUCGR en ovejas. imita el envejecimiento acelerado del corazón, el hallazgo más importante fue la interacción y el efecto sinérgico de estos cambios que ponen en peligro la salud cardiovascular en general.

Los cambios en la morfología y función del corazón que se espera que estén asociados con características cardiovasculares más amplias también pueden evaluarse mediante CMR. La sección transversal de la aorta indexada descendente distal y la distensibilidad aórtica se redujeron en los mismos babuinos con RCIU. La Fig. 6 muestra cómo el aumento del índice de esfericidad 3D sistólica (3DSI) se correlacionó significativamente con una distensibilidad aórtica reducida (r=0.35,p=0.048). El 3DSI diastólico también se correlacionó significativa y negativamente con la distensibilidad aórtica (r=0.36,p=0.044). También se han identificado cambios complementarios en el tamaño de las arterias carótida, braquial e ilíaca, la distensibilidad y los patrones de flujo sanguíneo en babuinos adultos jóvenes con RCIU mediante ultrasonido.99

Los cambios biventriculares representan los componentes centrales de los hallazgos observados. En el VI, hay deterioro de la contracción del miocardio. Con base en estudios de otros modelos animales de nutrición materna deficiente, la contracción debilitada puede deberse a una disminución del número de cardiomiocitos,100,101 inmadurez de los cardiomiocitos,102,103 manejo anormal del calcio,104 y/o disfunción del sarcómero. 105 Con esta disminución en la fuerza contráctil, se observa un aumento en el volumen sistólico final con MRI sin una modificación significativa en el volumen diastólico final, lo que da como resultado disminuciones en el volumen sistólico y el gasto cardíaco. La disminución de la fracción de engrosamiento de la pared y la tendencia a la rotación reducida sugieren una disminución de la función sistólica. Debido al aumento del volumen sistólico final, existe una mayor dificultad en el llenado del LV, lo que se refleja en una disminución importante de la función de llenado pico y promedio.

La lucha por llenar el VI puede verse comprometida aún más por la fibrosis extracelular observada previamente en el miocardio fetal de babuino y como se informó en otros modelos. para caracterizar la medición de la fracción de volumen de colágeno a partir de la histología.107 Estos investigadores encontraron que el valor de Tl miocárdico nativo se correlacionó significativa y positivamente con la fracción de volumen de colágeno comprobada por biopsia (r=0.77,p<01). we="" have="" measured="" native="" myocardial="" 71="" to="" be="" significantly="" greater="" in="" iugr="" baboons="" (1033="" +93ms)than="" in="" controls(905+93ms,p="0.001),">

Las anomalías de la función sistólica y diastólica del VI como resultado de la IUGR pueden originarse a partir de cambios en los cardiomiocitos discutidos en informes anteriores. La relación entre la disfunción del VD y el VI se representa esquemáticamente en la figura 8. La fuerza contráctil del VD se debilitó como en el lado izquierdo, respaldada por disminuciones tanto en el engrosamiento de la pared como en el acortamiento longitudinal observados en la RM. El volumen telesistólico del VI aumentó y el volumen sistólico del VD y el gasto cardíaco disminuyeron. Se sospecha un intento de aumentar la función de eyección en forma de un aumento leve del volumen telediastólico. No obstante, el aumento del volumen telesistólico debido a una eyección inadecuada dificulta el llenado del VD, lo que reduce las tasas de llenado promedio y temprano. Aunque se prevén índices de esfericidad reducidos en función del aumento de la esfericidad del VI, no se observa tal diferencia. Es probable que este hallazgo represente una congestión simultánea del RV. Es importante señalar que la alteración del llenado del VI puede deteriorar aún más la eyección del VD a través del aumento de la presión pulmonar.108 Estos hallazgos son consistentes con la alteración del llenado coronario y se puede sospechar una hipoxia leve, dado el probable aumento de la presión diastólica.

A nivel mecánico, el debilitamiento de la contracción de una cámara ventricular agrava la otra, ya que normalmente la fuerza de acortamiento longitudinal del corazón depende de la tracción simultánea de los anillos mitral y tricuspídeo. El movimiento exagerado del tabique hacia el LV durante la sístole, que normalmente solo representa ~10% del volumen sistólico del RV, se interpreta como un intento de normalizar la eyección del LV, lo que puede dificultar la eyección del RV. La disminución de la función sistólica del VI también provoca un debilitamiento del gasto del VD debido a la interdependencia ventricular.hierba de cistancheLa disminución más pronunciada de la función del VD, en comparación con la del VI, indica la presencia de un componente primario de disfunción del VD, que puede originarse en parte por cambios en el sistema pulmonar. Sin embargo, queda por investigar el estado del miocardio del VD y su relación con la disfunción arterial pulmonar dada la falta de suficientes estudios previos.

En el modelo de babuino IUGR, las grandes arterias sistémicas demostraron hallazgos regionales divergentes. La resonancia magnética reveló que la aorta torácica descendente estaba disminuida en tamaño y distensibilidad. Estas disminuciones disminuyeron la función de Windkessel aórtica y generaron preocupación por la perfusión diastólica de órganos críticos. En particular, es probable que la perfusión coronaria se vea comprometida debido a su patrón de llenado predominantemente diastólico. Además, la disminución del tamaño y la distensibilidad de la aorta descendente, combinados con cambios similares en las arterias de las extremidades inferiores descubiertos por ecografía, indicaron que la poscarga sistémica probablemente era elevada, lo que contribuía a la disfunción del VI. Varios estudios en animales han implicado una disminución del contenido de elastina109, así como cambios en la estructura extracelular10,11, que contribuyen a los cambios observados. En los vasos dirigidos cranealmente, sin embargo, no se observa diferencia de tamaño ni distensibilidad. En cambio, el flujo sanguíneo carotídeo general parece estar preservado, o incluso aumentado, debido a un leve aumento en las tasas de flujo telesistólico y diastólico. Esta constelación de hallazgos recuerda el esfuerzo de redistribución del flujo sanguíneo que se sabe que ocurre durante la hipoxia fetal como parte del efecto de "preservación del cerebro". Siguiendo esta analogía, la modificación del flujo sanguíneo en la vida perinatal habría desencadenado un crecimiento diferencial de la vasculatura a través de efectos hemodinámicos, que persisten hasta la edad adulta. También puede haber afectación de vasos abdominales y pélvicos adicionales, lo que tendría implicaciones para otros sistemas de órganos.

En el modelo de IUGR del babuino, las crías femeninas tenían un aumento del colesterol total, las lipoproteínas de baja densidad y la grasa subcutánea. Estos cambios estuvieron ausentes en la descendencia masculina, aunque la resonancia magnética en los hombres reveló un aumento de los depósitos de grasa pericárdica.54 Los trastornos metabólicos presentes en la IUGR se detectan en forma de un aumento del dimorfismo sexual en la acumulación de lípidos pericárdicos y el nivel de colesterol sérico. Estos aumentos fueron leves, especialmente en comparación con la magnitud de los cambios cardíacos observados. Sin embargo, el aumento de los lípidos pericárdicos, si no se trata, puede provocar efectos lipotóxicos locales más adelante en el curso de la vida. El aumento del colesterol sérico puede contribuir al desarrollo de aterosclerosis coronaria.

Aplicaciones futuras de la RMC en el estudio de la programación cardíaca La flexibilidad de la RMN cardíaca le permite interpretar las interacciones complejas de los biomarcadores relacionados con la fisiopatología de la RCIU, por ejemplo, la interacción entre la RCIU y el envejecimiento acelerado. La programación prenatal se asocia con el desarrollo de fibrosis miocárdica, que se atribuye, en gran parte, a procesos epigenéticos.14,15 Las trayectorias fisiológicas se alteran como una respuesta adaptativa para mantener al feto para un parto exitoso. Sin embargo, existe una fuerte evidencia de que estas adaptaciones tempranas de la vida reducen la flexibilidad del individuo para responder a los cambios asociados con la edad en la estructura y función cardiovascular en la vejez. La remodelación adversa tiene sus raíces en mecanismos de reparación disfuncionales que protegen al corazón de más lesiones y mejoran la homeostasis.112

En el modelo IUGR de babuino, hemos definido un fenotipo funcional cardíaco extenso al inicio del estudio bajo sedación. Desafortunadamente, todavía tenemos que estudiar la función cardíaca bajo varios otros desafíos. En humanos, las mediciones funcionales cardíacas en reposo no siempre se correlacionan con las obtenidas bajo estrés. Por ejemplo, el envejecimiento debilita la eyección del VI bajo estrés pero no en reposo, mientras que el entrenamiento físico reduce la función de eyección en reposo sin afectar los valores de estrés. Las evaluaciones de resonancia magnética cardíaca podrían realizarse durante el estrés farmacológico usando, por ejemplo, dopamina, lo que debería ayudar a definir mejor el impacto fisiológico de los hallazgos observados. Se informó que los biomarcadores, como la tensión circunferencial máxima, la tasa de tensión diastólica promedio, la reserva contráctil y el flujo sanguíneo miocárdico, son sólidos con una buena reproducibilidad interobservador e intraobservador y confiabilidad test-retest durante el estrés inducido farmacológicamente en hombres sanos ({{2} } años de edad) macacos.113 Actualmente, no está claro qué cambios tisulares contribuyen a la disfunción ventricular. Aún no se ha determinado si la expansión del espacio extracelular del LV, previamente observada en el corazón fetal, persiste en la edad adulta o ocurre en el VD. Además de medir el tiempo de relajación del miocardio 71 por resonancia magnética, se pueden usar imágenes de tensor de difusión cardíaca (DTI) para examinar la arquitectura de los miocitos y la orientación de las fibras para identificar la presencia de patología y/o expansión del espacio extracelular con mayor precisión. La DTI cardíaca también puede mejorar nuestra comprensión de los mecanismos y las contribuciones estructurales relacionadas con el ritmo auricular y los trastornos de la bomba. II4 Aunque técnicamente es un desafío debido al movimiento cardíaco y respiratorio, las nuevas secuencias de pulso DTI aceleradas y las tecnologías avanzadas de reconstrucción de imágenes mejoran la precisión y la eficiencia de la CMR de difusión. I15

El hallazgo de fracciones de eyección del VD reducidas y alteración vascular sistémica en la descendencia de madres MNR indica una fisiopatología en el sistema pulmonar que amerita investigación, en particular en relación con los rápidos cambios en el flujo sanguíneo pulmonar que tienen lugar al nacer. En fetos de oveja, se ha informado un aumento de la fibrosis miocárdica en el VD después de la desnutrición materna. ¡La IRM de perfusión dinámica I'6 puede analizar cuantitativamente la perfusión pulmonar regional! la tierra puede ser útil en este esfuerzo. Del mismo modo, el hallazgo de alteración de la función de Windkessel aórtica sugiere que estudios como la evaluación de la perfusión arterial coronaria18 y la oxigenación19 por resonancia magnética también podrían ser beneficiosos, dada la extensa literatura sobre el riesgo de cardiopatía isquémica con RCIU.

La MRI también se puede usar para evaluar condiciones no cardíacas relacionadas que están estrechamente asociadas con la programación del desarrollo. Un hallazgo temprano y persistente ha sido el aumento de la prevalencia de hipertensión idiopática en personas con bajo peso al nacer. Esta observación ha dado lugar a estudios en modelos humanos y animales que tenían como objetivo discernir las relaciones entre la ECV y la enfermedad renal. IUGR se ha relacionado con una reducción en el tamaño y el número de células renales que, a su vez, se ha implicado en la disfunción renal y la aparición de hipertensión sistémica. En el modelo de IUGR de babuino, se encontró que los riñones fetales IUGR en la mitad de la gestación mostraron una regulación negativa de genes en vías relacionadas con la biosíntesis de ARN, ADN y proteínas. Además, se informó sobre la regulación positiva en la transducción de señales celulares, la comunicación y el transporte. I20 Por lo tanto, incluso un desafío de restricción nutricional global materna moderada provoca cambios significativos en las vías genéticas renales fetales. La perfusión renal se puede evaluar cuantitativamente utilizando varios métodos de resonancia magnética, incluida la resonancia magnética mejorada con contraste dinámico, el etiquetado de espín arterial y la resonancia magnética ponderada por difusión. Además, la IRM dependiente del nivel de oxígeno en sangre (BOLD), que aprovecha la influencia paramagnética de la hemoglobina desoxigenada en la señal de la IRM, se puede utilizar para obtener información sobre la oxigenación de los tejidos.123 La evidencia epidemiológica también implica que el bajo peso al nacer es un factor de riesgo para el desarrollo de diabetes. . La relación entre ECV y enfermedad metabólica está bien establecida y se ha denominado síndrome metabólico. Tres de las cinco características del síndrome metabólico están relacionadas con la función de los lípidos: obesidad central, triglicéridos séricos altos y lipoproteínas de alta densidad séricas bajas. La obesidad materna durante el embarazo se ha relacionado con el aumento de la resistencia a la insulina de los hijos en humanos. 24 En el modelo de babuino IUGR, se descubrió que MNR en el embarazo y la lactancia programa respuestas metabólicas de la descendencia, incluida la resistencia a la insulina y la capacidad de respuesta de las células que sientan las bases de un fenotipo general que puede predisponer a diabetes de tipo -2 más adelante en la vida. Se han desarrollado métodos I25MRS para evaluar los lípidos de los cardiomiocitos l26 y la energía del fósforo l27 y podrían usarse para ayudar a comprender los efectos sinérgicos de la programación fetal en la función cardiovascular y el metabolismo.

Sin embargo, la gama completa de capacidades de RMC, que podría revelar nueva información sobre la vasculatura cardiovascular IUGR, aún no se ha aplicado a gran escala. Los procedimientos cuantitativos para evaluar la fisiología del corazón, que están disponibles y clínicamente validados, aún no se han explotado para comprender mejor los procesos que subyacen al desarrollo normal y divergente. Los estudios actuales se han limitado a tecnologías que han explorado solo la fisiología más básica relacionada con la programación del desarrollo cardiovascular.

En conclusión, la resonancia magnética cardíaca abarca métodos que son en gran medida no invasivos y fácilmente traducibles de roedores a modelos de primates no humanos a estudios en humanos. Las investigaciones en humanos, que son paralelas a las de los modelos animales, ahora son posibles, y dada la evidencia convincente de que los desafíos prenatales conducen a enfermedades cardiovasculares posteriores en la vida y tienen características de envejecimiento cardíaco prematuro, la información obtenida acelerará nuestra comprensión del mecanismo de programación del desarrollo y interacciones de programación-envejecimiento en el inicio de la vida posterior CVD. Los biomarcadores de resonancia magnética identificados a partir de modelos animales se pueden combinar con información de biomarcadores celulares y de tejidos para permitir la identificación más temprana de individuos en riesgo y permitir la evaluación de las necesidades de tratamiento y la respuesta terapéutica. Idealmente, el conocimiento adquirido conducirá a un mejor manejo clínico de esta población vulnerable. Los puntos fuertes de la investigación de modelos animales incluyen la homogeneidad de los sujetos y un mayor control sobre los factores de confusión ambientales y genéticos. Los estudios en animales también nos brindan la capacidad de emprender un mayor grado de invasividad y una repetición más frecuente a lo largo del curso de la vida y una mayor flexibilidad para los ensayos terapéuticos. Sin embargo, para utilizar completamente el potencial de la resonancia magnética, la aplicación de protocolos estandarizados debe aplicarse a poblaciones humanas más grandes para caracterizar la verdadera naturaleza de la salud y la enfermedad CV. En algunas áreas de la biomedicina, particularmente en neurociencia, se ha emprendido el uso generalizado de la resonancia magnética para definir fenotipos humanos normales y anormales. El Proyecto Human Connectome (https://www.humanconnectome.org), establecido por los Institutos Nacionales de Salud de los EE. UU., es un programa multinacional y multiinstitucional que utiliza tecnologías avanzadas de resonancia magnética para estudiar más de 1200 sujetos, centrándose en varios procesos. y patologías que involucran al cerebro humano, especialmente aquellas asociadas con el envejecimiento. Otros proyectos nacionales e internacionales de similar alcance son el estudio alemán 1000BRAINS y el UK Biobank. Recientemente, se ha establecido el Proyecto Lifespan Human Connectome in Development, un estudio a gran escala de la conectividad cerebral en más de 1300 sujetos de 5-21 años de edad,28 y el Lifespan Developing Human Connectome Project en Kings College, Reino Unido, realizará una resonancia magnética de la conectividad del cerebro humano en 1500 sujetos con edades posconcepcionales que oscilan entre las 20 y las 44 semanas. (https://www.humanconnectome.org/study/lifespandeveloping-human-connectome-project).

La posibilidad de usar la resonancia magnética para mejorar la comprensión de los cambios cerebrales con el desarrollo temprano es importante, ya que se han documentado cambios en la microestructura, la microestructura y la hemodinámica del cerebro en fetos humanos y bebés con RCIU de inicio tardío.89,129,130

Sin embargo, todavía no existe ningún esfuerzo organizado para evaluar el desarrollo del corazón fetal con RMC. Aunque la RMC se ha convertido en un componente importante del Estudio del corazón de Framingham en el USl3I y del Estudio holandés del corazón y el cerebro, estos megaproyectos B2 se han centrado principalmente en adultos con diversas patologías, sin tener en cuenta sus antecedentes de desarrollo temprano. Con el fin de apreciar completamente los escenarios y las consecuencias de la programación del desarrollo de la ECV en el mundo real, se debe realizar un estudio humano multinacional más grande que utilice resonancia magnética cardíaca para investigar el desarrollo de la CV, incluso antes del nacimiento. Los resultados de tal esfuerzo, en combinación con pruebas ómicas avanzadas, avanzarían en la búsqueda de una definición clínica clara de IUGR. Además, los datos obtenidos producirían una gran cantidad de información que no solo informaría a la medicina alopática sino también a la medicina preventiva. y la salud pública en todo el mundo.

Este artículo está extraído de J Dev Orig Health Dis. Manuscrito del autor; disponible en PMC 2021 01 de octubre.