Die Messung des longitudinalen Strains zur Detektion subendokardialer Fibrosen

Wir möchten unseren BBGK-Mitgliedern nachfolgend unseren diesjährigen Preisträger des BBGK-Nachwuchspreises vorstellen.

Von unserem Vorstand wurde am 3.2.2018 Herr Niklas Beyhoff unter einer größeren Zahl regionaler und auswärtiger Bewerber als Preisträger ausgewählt, die Impact-Faktoren der eingereichten Publikationen reichten von 2,3 bis 19,3.

Herr Beyhoff wurde 1992 in Oberhausen geboren, legte 2012 sein Abitur in Bottrop ab und studiert seit dem Sommersemester 2013 an der Charité Humanmedizin als Stipendiat der Konrad-Adenauer-Stiftung und der Studienstiftung des Deutschen Volkes. Im Sommersemester 2015 begann er seine Promotionsarbeit im Institut für Pharmakologie der Charité, die zu der von der BBGK preisgekrönten Publikation „Application of Speckle-Tracking-Echocardiography in an Experimental Model of Isolated Subendocardial Damage“ führte, welche im Dezember 2017 in der Zeitschrift Journal of the American Society of Echocardiography mit einem Impact-Faktor von 6,852 veröffentlicht wurde. Über den folgenden Link gelangen Sie zur Publikation: PDF-Download

Die Messung des longitudinalen Strains zur Detektion subendokardialer Fibrosen

Niklas Beyhoff
Institut für Pharmakologie, Charité – Universitätsmedizin Berlin

Hintergrund:
Das Subendokard ist aufgrund seiner hohen Vulnerabilität bereits in der Prodromalphase verschiedener kardiovaskulärer Erkrankungen betroffen. Deshalb kann Methoden zur Beurteilung der subendokardialen Funktion eine große klinische Relevanz im Hinblick auf die Früherkennung kardialer Schädigungen und vielleicht auch auf die Prävention funktioneller Einschränkungen zukommen. Die vorliegende Arbeit überprüft in einem tierexperimentellen Ansatz, ob Veränderungen innerhalb des Subendokards durch myokardiale Dehnungsparameter („Strain“-) erfasst werden können.

Methodik:
Männliche 129/Sv-Mäuse wurden zur Induktion isolierter subendokardialer Fibrose mit Iso-proterenol behandelt (ISO; n = 32), eine Kontrollgruppe erhielt stattdessen Kochsalzlösung (n = 15). Die transthorakale Echokardiographie der Tiere erfolgte mit einem 30-MHz Linearschallkopf und einem hochauflösenden System für Kleintierbildgebung. Im Rahmen der anschließenden Auswertungen des akquirierten Bildmaterials wurden sowohl konventionelle, als auch myokardiale Strain-Parameter erhoben. Der Kollagengehalt innerhalb der verschiedenen myokardialen Schichten wurde histologisch ermittelt, und die Serumkonzentration des „Tissue Inhibitor of Metalloproteinase-1“, eines Biomarkers für Fibrose, bestimmt.

Ergebnisse:
Die Gabe von ISO führte als Reaktion auf Zelluntergang zu einem deutlichen Anstieg des subendokardialen Kollagengehaltes (Kontrollgruppe: 0,6 ± 0,3% vs. ISO: 5,8 ± 0,9%, P < 0,001) und resultierte auch in einem moderaten Anstieg der linksventrikulären Wanddicken bei erhaltener systolischer Funktion. Der globale longitudinale Peak Strain (LS) und die longitudinale Strain Rate waren bei den ISO-behandelten Tieren deutlich erniedrigt: (Peak Strain: –15,49% vs. –11,49% [P = 0,001]; Strain Rate: –4,81 vs. –3,88 sec-1 [P < 0,05]), während die radialen und zirkumferenziellen Strain-Parameter unverändert blieben. Die globale LS korrelierte mit dem subendokardialen Kollagengehalt (r = 0,46; P = 0,01) und der Serumkonzentration des Tissue Inhibitor of Metalloproteinase-1 (r = 0,52; P < 0,05). Die abschließenden Analysen identifizierten den globalen longitudinalen Peak Strain als den überlegenen Prädiktor für das Vorhandensein subendokardialer Fibrose (Sensitivität: 84 %, Spezifität: 80 %; Cut-off: –14,4%).

Schlussfolgerung:
Die Ermittlung des longitudinalen Strains (LS) könnte eine nicht-invasive Methode zur Detektion subendokardialer Schäden darstellen und folglich die frühzeitige Diagnose myokardialer Fibrosierungen verbessern.