Cardiac transplantation with hearts from donors after circulatory declaration of death: haemodynamic and biochemical parameters at procurement predict recovery following cardioplegic storage in a rat model†

OBJECTIVES Donation after circulatory declaration of death (DCDD) could significantly improve the number of cardiac grafts for transplantation. Graft evaluation is particularly important in the setting of DCDD given that conditions of cardio-circulatory arrest and warm ischaemia differ, leading to variable tissue injury. The aim of this study was to identify, at the time of heart procurement, means to predict contractile recovery following cardioplegic storage and reperfusion using an isolated rat heart model. Identification of reliable approaches to evaluate cardiac grafts is key in the development of protocols for heart transplantation with DCDD. METHODS Hearts isolated from anaesthetized male Wistar rats (n = 34) were exposed to various perfusion protocols. To simulate DCDD conditions, rats were exsanguinated and maintained at 37°C for 15-25 min (warm ischaemia). Isolated hearts were perfused with modified Krebs-Henseleit buffer for 10 min (unloaded), arrested with cardioplegia, stored for 3 h at 4°C and then reperfused for 120 min (unloaded for 60 min, then loaded for 60 min). Left ventricular (LV) function was assessed using an intraventricular micro-tip pressure catheter. Statistical significance was determined using the non-parametric Spearman rho correlation analysis. RESULTS After 120 min of reperfusion, recovery of LV work measured as developed pressure (DP)-heart rate (HR) product ranged from 0 to 15 ± 6.1 mmHg beats min−1 10−3 following warm ischaemia of 15-25 min. Several haemodynamic parameters measured during early, unloaded perfusion at the time of heart procurement, including HR and the peak systolic pressure-HR product, correlated significantly with contractile recovery after cardioplegic storage and 120 min of reperfusion (P < 0.001). Coronary flow, oxygen consumption and lactate dehydrogenase release also correlated significantly with contractile recovery following cardioplegic storage and 120 min of reperfusion (P < 0.05). CONCLUSIONS Haemodynamic and biochemical parameters measured at the time of organ procurement could serve as predictive indicators of contractile recovery. We believe that evaluation of graft suitability is feasible prior to transplantation with DCDD, and may, consequently, increase donor heart availabilit

Cardiac metabolic deregulation induced by the tyrosine kinase receptor inhibitor sunitinib is rescued by endothelin receptor antagonism

International audienceThe growing field of cardio-oncology addresses the side effects of cancer treatment on the cardiovascular system. Here, we explored the cardiotoxicity of the antiangiogenic therapy, sunitinib, in the mouse heart from a diagnostic and therapeutic perspective. We showed that sunitinib induces an anaerobic switch of cellular metabolism within the myocardium which is associated with the development of myocardial fibrosis and reduced left ventricular ejection fraction as demonstrated by echocardiography. The capacity of positron emission tomography with [ 18 F]fluorodeoxyglucose to detect the changes in cardiac metabolism caused by sunitinib was dependent on fasting status and duration of treatment. Pan proteomic analysis in the myocardium showed that sunitinib induced (i) an early metabolic switch with enhanced glycolysis and reduced oxidative phosphorylation, and (ii) a metabolic failure to use glucose as energy substrate, similar to the insulin resistance found in type 2 diabetes. Co-administration of the endothelin receptor antagonist, macitentan, to sunitinib-treated animals prevented both metabolic defects, restored glucose uptake and cardiac function, and prevented myocardial fibrosis. These results support the endothelin system in mediating the cardiotoxic effects of sunitinib and endothelin receptor antagonism as a potential therapeutic approach to prevent cardiotoxicity. Furthermore, metabolic and functional imaging can monitor the cardiotoxic effects and the benefits of endothelin antagonism in a theranostic approach

Bioimagerie du lien vascularisation et métabolisme en cardiologie : Effet d'un traitement anti-angiogénique sur le métabolisme cardiaque : Conception et validation d'un système hybride d'imagerie pour applications précliniques sur un modèle d'infarctus du myocarde

Parmi les causes les plus fréquentes de l'atteinte de la fonction cardiaque, on trouve l'interruption du flux sanguin dans une coronaire, conduisant à l'hypoxie et à la diminution des apports nutritifs dans le territoire ischémique, et l'altération du métabolisme cardiaque lié à une pathologie systémique ou à un effet iatrogène. Dans les deux cas il existe un lien étroit entre la vascularisation et le métabolisme cardiaque, c'est pourquoi l'exploration combinée de ces deux paramètres serait une source d'information importante pour mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques sous-jacents. Actuellement, l'imagerie médicale est utilisée larga manu pour suivre l'anatomie, la fonction et la vascularisation du coeur, mais l'imagerie métabolique reste peu utilisée en cardiologie. L'une des raisons vient du fait que l'imagerie métabolique repose essentiellement sur la tomographie par émission de positons (TEP) au 2-désoxy-2[18F]-fluoro-D-glucose (FDG), alors que le glucose n'est pas le substrat principal du myocarde (environ 30% du métabolisme au repos). Partant de l'hypothèse que l'imagerie du métabolisme glucidique cardiaque était importante pour explorer le lien entre vascularisation et métabolisme cardiaque, nous avons développé une approche d'imagerie multimodale préclinique appliquée à deux paradigmes. Dans un premier paradigme, nous avons exploré les effets cardiotoxiques d'un médicament anti-angiogénique. Les effets de l'administration du sunitinib, un inhibiteur des récepteurs à activité tyrosine kinase, ont été étudiés d'un point de vue diagnostique et thérapeutique par imagerie cardiaque chez la souris. Nous avons démontré que le sunitinib induit d'abord une adaptation du métabolisme cardiaque, détectable en TEP par une augmentation de la captation du FDG, puis est suivie d'une diminution du flux métabolique. La corrélation des résultats d'imagerie avec des analyses protéomiques a montré que le myocarde passe d'un métabolisme aérobie à un métabolisme anaérobie puis devient progressivement insulino-résistant. La carence en substrats énergétiques pourrait expliquer que le coeur développe une dysfonction diastolique observable par échocardiographie. Sur un plan pratique nous avons montré que l'administration d'un antagoniste des récepteurs à l'endothéline supprime les effets cardiotoxiques du sunitinib chez la souris, suggérant une utilité potentielle comme traitement adjuvant en clinique. Dans un second paradigme, nous avons exploré l'infarctus du myocarde grâce à un nouveau système d'imagerie préclinique hybride développé dans notre laboratoire, qui combine la TEP et l'imagerie ultrasonore ultrarapide (IUU). Nous avons tout d'abord réalisé l'acquisition multiparamétrique simultanée de la captation du FDG, de la perfusion myocardique grâce au Doppler ultrasensible, et de la dureté tissulaire grâce à l'imagerie par ondes de cisaillements. La TEP/IUU nous a permis de mieux différencier les zones viables et non-viables après ischémie aiguë du myocarde. La zone infarcie présentait une absence de perfusion, une diminution de la captation du FDG et une augmentation de la dureté tissulaire due au remodelage cicatriciel. Dans la zone bordante l'infarctus, la captation du FDG préservée et l'augmentation de la dureté tissulaire ont été interprétées comme liées à une dysfonction diastolique. Ce travail de thèse démontre l'intérêt de l'imagerie multimodale pour des applications cardiovasculaires. L'utilisation de l'imagerie métabolique en combinaison avec l'imagerie de la fonction cardiaque nous a permis de mieux comprendre les mécanismes cardiotoxiques du sunitinib. La conception et la validation de notre système original d'imagerie multiparamétrique TEP/IUU permet de réaliser des acquisitions simultanées pour étudier le lien entre la vascularisation, le métabolisme, la dureté tissulaire et la fonction cardiaque.The impairment of cardiac function following interruption of coronary flow is the consequence of metabolic collapse in the territory affected by myocardial ischemia. Metabolic alterations are also causative for cardiac impairment in diabetes and drug-induced cardiotoxicity. There is a real need to combine as much as possible available information for a better understanding of cardiac diseases. Imaging plays a central role in the exploration of cardiac function and, increasingly, of cardiac vascularization. However, although it has extensive applications in oncology and neurology, imaging of glucose metabolism using positron emission tomography (PET) and 2-deoxy-2[18F]-fluoro-D-glucose (FDG) is seldom used in cardiology. One reason is that glucose is not the major fuel of the heart - it accounts for roughly 30% of the energy source in a resting heart. In addition, cardiac metabolism varies widely according to physiological conditions (prandial status, exercise...) with a tight, complex, and not yet fully understood, regulation. We hypothesized that metabolic imaging of the heart would be a useful source of information for experimental pathophysiology studies, in particular to explore the link between vascularization and tissue metabolism. We developed multimodal imaging approaches in laboratory animals to address this issue in two experimental paradigms. In the first paradigm, we studied the causes and consequences of cardiotoxicity induced by antiangiogenic anticancer treatment. The effects of the administration of sunitinib, a tyrosine kinase inhibitor, were explored from a diagnostic and therapeutic perspective using non-invasive in vivo imaging of mouse heart. We showed that sunitinib induces a metabolic deregulation that was detectable by FDG-PET and correlated these results with an exploration of the underlying mechanisms using proteomics. We found that sunitinib forces the myocardium into anaerobic metabolism and that this early side effect is detected by higher FDG uptake. We also unveiled a previously undescribed delayed side effect of sunitinib, the switch towards an insulin resistance profile in the myocardium. Echocardiography demonstrated that metabolic deregulation is associated with the deterioration of cardiac function and proteomics indicated that this association is likely to be causative. Interestingly, we showed that the co-administration of an endothelin receptor antagonist, completely reversed the cardiotoxic effects of sunitinib, a result with possible clinical implications. In a second paradigm, we attempted to integrate multimodal imaging of the heart beyond its actual limitations and developed a new, original, bimodal imaging instrument combining PET and ultrafast ultrasound imaging (UUI). We showed that cardiac PET/UUI is feasible and allows a perfect co-registration of myocardial FDG and UUI anatomy across the cardiac cycle. Moreover, our system has the potential to visualize intramyocardial capillaries and to detect the deficit in perfusion induced by interruption of coronary flow. PET/UUI provides a co-registration of FDG uptake and increased myocardial stiffness that follows myocardial infarction. This allows discrimination of the nonviable myocardium (no FDG uptake and increased myocardial stiffness) from the impaired but viable myocardium (FDG uptake + increased myocardial stiffness). Our results demonstrate the utility of multiparametric imaging for the study of cardiovascular diseases. The exploration of cardiac glucose metabolism using PET in addition to functional imaging is useful to better understand the mechanisms of antiangiogenic cardiotoxicity. We also demonstrated the feasibility of non-invasive PET/UUI imaging, allows simultaneous mutiparametric imaging. PET/UUI will permit a better understanding of the interaction between metabolism, perfusion, elasticity and function in cardiovascular diseases

Bioimagerie du lien vascularisation et métabolisme en cardiologie : Effet d'un traitement anti-angiogénique sur le métabolisme cardiaque : Conception et validation d'un système hybride d'imagerie pour applications précliniques sur un modèle d'infarctus du myocarde

The impairment of cardiac function following interruption of coronary flow is the consequence of metabolic collapse in the territory affected by myocardial ischemia. Metabolic alterations are also causative for cardiac impairment in diabetes and drug-induced cardiotoxicity. There is a real need to combine as much as possible available information for a better understanding of cardiac diseases. Imaging plays a central role in the exploration of cardiac function and, increasingly, of cardiac vascularization. However, although it has extensive applications in oncology and neurology, imaging of glucose metabolism using positron emission tomography (PET) and 2-deoxy-2[18F]-fluoro-D-glucose (FDG) is seldom used in cardiology. One reason is that glucose is not the major fuel of the heart - it accounts for roughly 30% of the energy source in a resting heart. In addition, cardiac metabolism varies widely according to physiological conditions (prandial status, exercise...) with a tight, complex, and not yet fully understood, regulation. We hypothesized that metabolic imaging of the heart would be a useful source of information for experimental pathophysiology studies, in particular to explore the link between vascularization and tissue metabolism. We developed multimodal imaging approaches in laboratory animals to address this issue in two experimental paradigms. In the first paradigm, we studied the causes and consequences of cardiotoxicity induced by antiangiogenic anticancer treatment. The effects of the administration of sunitinib, a tyrosine kinase inhibitor, were explored from a diagnostic and therapeutic perspective using non-invasive in vivo imaging of mouse heart. We showed that sunitinib induces a metabolic deregulation that was detectable by FDG-PET and correlated these results with an exploration of the underlying mechanisms using proteomics. We found that sunitinib forces the myocardium into anaerobic metabolism and that this early side effect is detected by higher FDG uptake. We also unveiled a previously undescribed delayed side effect of sunitinib, the switch towards an insulin resistance profile in the myocardium. Echocardiography demonstrated that metabolic deregulation is associated with the deterioration of cardiac function and proteomics indicated that this association is likely to be causative. Interestingly, we showed that the co-administration of an endothelin receptor antagonist, completely reversed the cardiotoxic effects of sunitinib, a result with possible clinical implications. In a second paradigm, we attempted to integrate multimodal imaging of the heart beyond its actual limitations and developed a new, original, bimodal imaging instrument combining PET and ultrafast ultrasound imaging (UUI). We showed that cardiac PET/UUI is feasible and allows a perfect co-registration of myocardial FDG and UUI anatomy across the cardiac cycle. Moreover, our system has the potential to visualize intramyocardial capillaries and to detect the deficit in perfusion induced by interruption of coronary flow. PET/UUI provides a co-registration of FDG uptake and increased myocardial stiffness that follows myocardial infarction. This allows discrimination of the nonviable myocardium (no FDG uptake and increased myocardial stiffness) from the impaired but viable myocardium (FDG uptake + increased myocardial stiffness). Our results demonstrate the utility of multiparametric imaging for the study of cardiovascular diseases. The exploration of cardiac glucose metabolism using PET in addition to functional imaging is useful to better understand the mechanisms of antiangiogenic cardiotoxicity. We also demonstrated the feasibility of non-invasive PET/UUI imaging, allows simultaneous mutiparametric imaging. PET/UUI will permit a better understanding of the interaction between metabolism, perfusion, elasticity and function in cardiovascular diseases.Parmi les causes les plus fréquentes de l'atteinte de la fonction cardiaque, on trouve l'interruption du flux sanguin dans une coronaire, conduisant à l'hypoxie et à la diminution des apports nutritifs dans le territoire ischémique, et l'altération du métabolisme cardiaque lié à une pathologie systémique ou à un effet iatrogène. Dans les deux cas il existe un lien étroit entre la vascularisation et le métabolisme cardiaque, c'est pourquoi l'exploration combinée de ces deux paramètres serait une source d'information importante pour mieux comprendre les mécanismes physiopathologiques sous-jacents. Actuellement, l'imagerie médicale est utilisée larga manu pour suivre l'anatomie, la fonction et la vascularisation du coeur, mais l'imagerie métabolique reste peu utilisée en cardiologie. L'une des raisons vient du fait que l'imagerie métabolique repose essentiellement sur la tomographie par émission de positons (TEP) au 2-désoxy-2[18F]-fluoro-D-glucose (FDG), alors que le glucose n'est pas le substrat principal du myocarde (environ 30% du métabolisme au repos). Partant de l'hypothèse que l'imagerie du métabolisme glucidique cardiaque était importante pour explorer le lien entre vascularisation et métabolisme cardiaque, nous avons développé une approche d'imagerie multimodale préclinique appliquée à deux paradigmes. Dans un premier paradigme, nous avons exploré les effets cardiotoxiques d'un médicament anti-angiogénique. Les effets de l'administration du sunitinib, un inhibiteur des récepteurs à activité tyrosine kinase, ont été étudiés d'un point de vue diagnostique et thérapeutique par imagerie cardiaque chez la souris. Nous avons démontré que le sunitinib induit d'abord une adaptation du métabolisme cardiaque, détectable en TEP par une augmentation de la captation du FDG, puis est suivie d'une diminution du flux métabolique. La corrélation des résultats d'imagerie avec des analyses protéomiques a montré que le myocarde passe d'un métabolisme aérobie à un métabolisme anaérobie puis devient progressivement insulino-résistant. La carence en substrats énergétiques pourrait expliquer que le coeur développe une dysfonction diastolique observable par échocardiographie. Sur un plan pratique nous avons montré que l'administration d'un antagoniste des récepteurs à l'endothéline supprime les effets cardiotoxiques du sunitinib chez la souris, suggérant une utilité potentielle comme traitement adjuvant en clinique. Dans un second paradigme, nous avons exploré l'infarctus du myocarde grâce à un nouveau système d'imagerie préclinique hybride développé dans notre laboratoire, qui combine la TEP et l'imagerie ultrasonore ultrarapide (IUU). Nous avons tout d'abord réalisé l'acquisition multiparamétrique simultanée de la captation du FDG, de la perfusion myocardique grâce au Doppler ultrasensible, et de la dureté tissulaire grâce à l'imagerie par ondes de cisaillements. La TEP/IUU nous a permis de mieux différencier les zones viables et non-viables après ischémie aiguë du myocarde. La zone infarcie présentait une absence de perfusion, une diminution de la captation du FDG et une augmentation de la dureté tissulaire due au remodelage cicatriciel. Dans la zone bordante l'infarctus, la captation du FDG préservée et l'augmentation de la dureté tissulaire ont été interprétées comme liées à une dysfonction diastolique. Ce travail de thèse démontre l'intérêt de l'imagerie multimodale pour des applications cardiovasculaires. L'utilisation de l'imagerie métabolique en combinaison avec l'imagerie de la fonction cardiaque nous a permis de mieux comprendre les mécanismes cardiotoxiques du sunitinib. La conception et la validation de notre système original d'imagerie multiparamétrique TEP/IUU permet de réaliser des acquisitions simultanées pour étudier le lien entre la vascularisation, le métabolisme, la dureté tissulaire et la fonction cardiaque

Bioimagerie du lien perfusion et métabolisme en cardiologie: Effets d'un médicament antiangiogénique sur le métabolisme myocardique. Conception et validation d'un système d'imagerie hybride pour l'imagerie préclinique de l'infarctus du myocarde

The impairment of cardiac function following interruption of coronary flow is the consequence of metabolic collapse in the territory affected by myocardial ischemia. Metabolic alterations are also causative for cardiac impairment in diabetes and drug-induced cardiotoxicity. There is a real need to combine as much as possible available information for a better understanding of cardiac diseases. Imaging plays a central role in the exploration of cardiac function and, increasingly, of cardiac vascularization. However, although it has extensive applications in oncology and neurology, imaging of glucose metabolism using positron emission tomography (PET) and 2-deoxy-2[18F]-fluoro-D-glucose (FDG) is seldom used in cardiology. One reason is that glucose is not the major fuel of the heart — it accounts for roughly 30% of the energy source in a resting heart. In addition, cardiac metabolism varies widely according to physiological conditions (prandial status, exercise…) with a tight, complex, and not yet fully understood, regulation. We hypothesized that metabolic imaging of the heart would be a useful source of information for experimental pathophysiology studies, in particular to explore the link between vascularization and tissue metabolism. We developed multimodal imaging approaches in laboratory animals to address this issue in two experimental paradigms. In the first paradigm, we studied the causes and consequences of cardiotoxicity induced by antiangiogenic anticancer treatment. The effects of the administration of sunitinib, a tyrosine kinase inhibitor, were explored from a diagnostic and therapeutic perspective using non-invasive in vivo imaging of mouse heart. We showed that sunitinib induces a metabolic deregulation that was detectable by FDG-PET and correlated these results with an exploration of the underlying mechanisms using proteomics. We found that sunitinib forces the myocardium into anaerobic metabolism and that this early side effect is detected by higher FDG uptake. We also unveiled a previously undescribed delayed side effect of sunitinib, the switch towards an insulin resistance profile in the myocardium. Echocardiography demonstrated that metabolic deregulation is associated with the deterioration of cardiac function and proteomics indicated that this association is likely to be causative. Interestingly, we showed that the co-administration of an endothelin receptor antagonist, completely reversed the cardiotoxic effects of sunitinib, a result with possible clinical implications. In a second paradigm, we attempted to integrate multimodal imaging of the heart beyond its actual limitations and developed a new, original, bimodal imaging instrument combining PET and ultrafast ultrasound imaging (UUI). We showed that cardiac PET/UUI is feasible and allows a perfect co-registration of myocardial FDG and UUI anatomy across the cardiac cycle. Moreover, our system has the potential to visualize intramyocardial capillaries and to detect the deficit in perfusion induced by interruption of coronary flow. PET/UUI provides a co-registration of FDG uptake and increased myocardial stiffness that follows myocardial infarction. This allows discrimination of the nonviable myocardium (no FDG uptake and increased myocardial stiffness) from the impaired but viable myocardium (FDG uptake + increased myocardial stiffness).Our results demonstrate the utility of multiparametric imaging for the study of cardiovascular diseases. The exploration of cardiac glucose metabolism using PET in addition to functional imaging is useful to better understand the mechanisms of antiangiogenic cardiotoxicity. We also demonstrated the feasibility of non-invasive PET/UUI imaging, allows simultaneous mutiparametric imaging. PET/UUI will permit a better understanding of the interaction between metabolism, perfusion, elasticity and function in cardiovascular diseases.Parmi les causes les plus fréquentes de l’atteinte de la fonction cardiaque, on trouve l’interruption du flux sanguin dans une coronaire, conduisant à l’hypoxie et à la diminution des apports nutritifs dans le territoire ischémique, et l’altération du métabolisme cardiaque lié à une pathologie systémique ou à un effet iatrogène. Dans les deux cas il existe un lien étroit entre la vascularisation et le métabolisme cardiaque, c’est pourquoi l’exploration combinée de ces deux paramètres serait une source d’information importante pour mieux comprendre les mécanismes pathophysiologiques sous-jacents. Actuellement, l’imagerie médicale est utilisée larga manu pour suivre l’anatomie, la fonction et la vascularisation du cœur, mais l’imagerie métabolique reste peu utilisée en cardiologie. L’une des raisons vient du fait que l’imagerie métabolique repose essentiellement sur la tomographie par émission de positons (TEP) au 2-désoxy-2[18F]-fluoro-D-glucose (FDG), alors que le glucose n’est pas le substrat principal du myocarde (environ 30% du métabolisme au repos).Partant de l’hypothèse que l’imagerie du métabolisme glucidique cardiaque était importante pour explorer le lien entre vascularisation et métabolisme cardiaque, nous avons développé une approche d’imagerie multimodale préclinique appliquée à deux paradigmes.Dans un premier paradigme, nous avons exploré les effets cardiotoxiques d’un médicament anti-angiogénique. Les effets de l’administration du sunitinib, un inhibiteur des récepteurs à activité tyrosine kinase, ont été étudiés d’un point de vue diagnostique et thérapeutique par l’imagerie cardiaque chez la souris. Nous avons démontré que le sunitinib induit d’abord une adaptation du métabolisme cardiaque, détectable en TEP par une augmentation de la captation du FDG, puis est suivie d’une diminution du flux métabolique. La corrélation des résultats d’imagerie avec des analyses protéomiques a montré que le myocarde passe d’un métabolisme aérobie à un métabolisme anaérobie puis devient progressivement insulino-résistant. La carence en substrats énergétiques pourrait expliquer que le cœur développe une dysfonction diastolique observable par échocardiographie. Sur un plan pratique nous avons montré que l’administration d’un antagoniste des récepteurs à l’endothéline supprime les effets cardiotoxiques du sunitinib chez la souris, suggérant une utilité potentielle comme traitement adjuvant en clinique.Dans un second paradigme, nous avons exploré l’infarctus du myocarde grâce à un nouveau système d’imagerie préclinique hybride développé dans notre laboratoire, qui combine la TEP et l’imagerie ultrasonore ultrarapide (IUU). Nous avons tout d’abord réalisé l’acquisition multiparamétrique simultanée de la captation du FDG, de la perfusion myocardique grâce au Doppler ultrasensible, et de la dureté tissulaire grâce à l’imagerie par ondes de cisaillements. La TEP/IUU nous a permis de mieux différencier les zones viables et non-viables après ischémie aigue du myocarde. La zone infarcie présentait une absence de perfusion, une diminution de la captation du FDG et une augmentation de la dureté tissulaire due au remodelage cicatriciel. Dans la zone bordante l’infarctus, la captation du FDG préservée et l’augmentation de la dureté tissulaire ont été interprétées comme liées à une dysfonction diastolique.Ce travail de thèse démontre l’intérêt de l’imagerie multimodale pour des applications cardiovasculaires. L’utilisation de l’imagerie métabolique en combinaison avec l’imagerie de la fonction cardiaque nous a permis de mieux comprendre les mécanismes cardiotoxiques du sunitinib. La conception et la validation de notre système original d’imagerie multiparamétrique TEP/IUU permet de réaliser des acquisitions simultanées pour étudier le lien entre la vascularisation, le métabolisme, la dureté tissulaire et la fonction cardiaque

New Insights in Early Detection of Anticancer Drug-Related Cardiotoxicity Using Perfusion and Metabolic Imaging

International audienceCardio-oncology requires a good knowledge of the cardiotoxicity of anticancer drugs, their mechanisms, and their diagnosis for better management. Anthracyclines, anti-vascular endothelial growth factor (VEGF), alkylating agents, antimetabolites, anti-human epidermal growth factor receptor (HER), and receptor tyrosine kinase inhibitors (RTKi) are therapeutics whose cardiotoxicity involves several mechanisms at the cellular and subcellular levels. Current guidelines for anticancer drugs cardiotoxicity are essentially based on monitoring left ventricle ejection fraction (LVEF). However, knowledge of microvascular and metabolic dysfunction allows for better imaging assessment before overt LVEF impairment. Early detection of anticancer drug-related cardiotoxicity would therefore advance the prevention and patient care. In this review, we provide a comprehensive overview of the cardiotoxic effects of anticancer drugs and describe myocardial perfusion, metabolic, and mitochondrial function imaging approaches to detect them before over LVEF impairment

Editorial for “Biventricular Dysfunction and Ventricular Interdependence in Patients With Pulmonary Hypertension: A 3.0‐T Cardiac MRI Feature Tracking Study”

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Measuring Myocardial Energetics with Cardiovascular Magnetic Resonance Spectroscopy

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Death of an antioxidant brings heart failure with preserved ejection fraction to life: 5-oxoproline and post-ischaemic cardio-renal dysfunction

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Early reperfusion hemodynamics predict recovery in rat hearts: a potential approach towards evaluating cardiac grafts from non-heart-beating donors

Aims: Cardiac grafts from non-heartbeating donors (NHBDs) could significantly increase organ availability and reduce waiting-list mortality. Reluctance to exploit hearts from NHBDs arises from obligatory delays in procurement leading to periods of warm ischemia and possible subsequent contractile dysfunction. Means for early prediction of graft suitability prior to transplantation are thus required for development of heart transplantation programs with NHBDs.Methods and Results: Hearts (n = 31) isolated from male Wistar rats were perfused with modified Krebs-Henseleit buffer aerobically for 20 min, followed by global, no-flow ischemia (32°C) for 30, 50, 55 or 60 min. Reperfusion was unloaded for 20 min, and then loaded, in working-mode, for 40 min. Left ventricular (LV) pressure was monitored using a micro-tip pressure catheter introduced via the mitral valve. Several hemodynamic parameters measured during early, unloaded reperfusion correlated significantly with LV work after 60 min reperfusion (p<0.001). Coronary flow and the production of lactate and lactate dehydrogenase (LDH) also correlated significantly with outcomes after 60 min reperfusion (p<0.05). Based on early reperfusion hemodynamic measures, a composite, weighted predictive parameter, incorporating heart rate (HR), developed pressure (DP) and end-diastolic pressure, was generated and evaluated against the HR-DP product after 60 min of reperfusion. Effective discriminating ability for this novel parameter was observed for four HR*DP cut-off values, particularly for ≥20 *103 mmHg*beats*min−1 (p<0.01).Conclusion: Upon reperfusion of a NHBD heart, early evaluation, at the time of organ procurement, of cardiac hemodynamic parameters, as well as easily accessible markers of metabolism and necrosis seem to accurately predict subsequent contractile recovery and could thus potentially be of use in guiding the decision of accepting the ischemic heart for transplantation