Затлъстяването е основен проблем в областта на общественото здраве, тъй като през 2014 г. над 600 милиона възрастни са засегнати по целия свят [1]. Последиците от затлъстяването са тежки и включват повишен риск от ранна смъртност [2]. Сърдечно-съдовите заболявания, включително развитието на сърдечна недостатъчност, допринасят главно за връзката между затлъстяването и ранната смъртност. По този начин значителни изследователски усилия са насочени към разбиране на основните механизми и потенциални стратегии за лечение на сърдечно заболяване, свързано със затлъстяването.

Сърдечно заболяване, свързано със затлъстяването при хората

Последните големи проучвания на напречно сечение категорично демонстрират спектър от ремоделиране на лявата камера (LV), който е свързан със затлъстяването. Ремоделирането се характеризира предимно с повишена маса на ЛН и съотношение маса/обем (т.е. „концентрична“ хипертрофия) [3, 4], което обикновено се счита за патологична форма на ремоделиране. Точният механизъм, управляващ това преустройство, не е ясен, но повишеното артериално кръвно налягане [5], хиперинсулинемията [6] и инфилтрацията на мазнини/липиди [7] са причинно-следствени.

В допълнение към ремоделирането на ЛН, много проучвания съобщават за нарушена сърдечна функция при пациенти със затлъстяване, включително диастолна и систолна дисфункция. Диастоличната дисфункция, характеризираща се с повишено налягане на предсърдно пълнене и продължителна активна релаксация, вероятно се дължи на повишена скованост на вентрикулите и няколко проучвания показват пряка връзка между диастолната дисфункция и ИТМ. Освен това, скорошни доказателства показват, че диастоличната дисфункция продължава и се влошава с дългосрочно (25-годишно) бреме на затлъстяването в зряла възраст [8].

мишки

Нормално свиване на сърцето, визуализирано със „стандартно“ и „маркирано“ ЯМР. MR маркирането използва пространствена модулация на магнитното поле, за да насложи мрежов модел върху сигнала, произведен от тъканта в даден момент от времето (обикновено крайна диастола). Деформацията на сърдечния мускул деформира решетката, така че наблюдението на деформацията на решетъчните елементи - или етикетите - осигурява директно измерване на движението на миокарда. Тези количествени данни за деформация могат да се използват за изчисляване на сърдечната механика, като радиално или периферно напрежение и усукване/усукване

Тревожно е, че много от тези патологични находки от затлъстели възрастни също са идентифицирани при затлъстели деца. Съобщава се за повишена маса на LV при затлъстели деца на възраст до 2 години [10], а проучвания при затлъстели деца и юноши съобщават както за систолна, така и за диастолна дисфункция [11–13]. Дългосрочните последици от тези констатации при деца остават неизвестни, въпреки че последните данни от Franks et al показват, че децата в най-високия ITM квартил имат повече от два пъти риска от преждевременна смърт в сравнение с децата в най-ниския BMI квартил [14]. Тези данни предлагат убедителни доказателства, че детското затлъстяване е значително вредно за дългосрочното здраве.

Прозрения от животински модели

Изследвани са много животински модели, предимно гризачи, с цел да се изяснят механизмите, свързани с преустройството и дисфункцията, свързани със затлъстяването. Обикновено е установено, че тези модели рекапитулират общи констатации от човешко затлъстяване, като хипертрофия на ЛН, систолна дисфункция [7, 15-17] и ограничен резерв на коронарния поток [18]. Колективно сме придобили ценни прозрения от тези проучвания, като например механистичната връзка между инсулиновата резистентност и сърдечното ремоделиране/дисфункция [6, 15, 19]. И все пак в много отношения животинските модели също демонстрират колко дълбоко сложен е проблемът със затлъстяването, като например констатацията, че затлъстяването при майките може да доведе до хипертрофия на ЛН при потомството, независимо от теглото или диетата на потомството [20].

В настоящия брой на Диабетология, Broussard и сътр. Добавят към този колективен опит с животински модели на затлъстяване и допринасят за нови интересни прозрения [21]. Използвайки кучешки модел на умерено затлъстяване, предизвикано от хранене с високо съдържание на мазнини, авторите наблюдават систолична дисфункция на LV (т.е. нарушено периферно напрежение и усукване) чрез ЯМР, което се проявява рано (2–6 седмици) след започване на диетата. Инсулиновата резистентност също беше остро повишена, в съответствие с предишния им опит с този модел. Всъщност авторите демонстрират умерена връзка между острия инсулинов отговор и сърдечната дисфункция, предоставяйки допълнителни доказателства за тяхната взаимовръзка. И накрая, както инсулиновата резистентност, така и сърдечната дисфункция зависеха от източника на диетични мазнини в диетата с високо съдържание на мазнини, тъй като животните, хранени с диета на основата на сьомга (т.е. полиненаситени мастни киселини), имаха нормална сърдечна функция и инсулинова резистентност въпреки подобно наддаване на тегло двете групи с високо съдържание на мазнини (свинска мас срещу масло от сьомга).

Констатациите от това проучване са интригуващи по няколко причини. Първо, авторите имаха солиден експериментален дизайн, който включваше едновременни измервания на артериалното кръвно налягане и сърдечната функция чрез ЯМР. Повишеното кръвно налягане е честа съпътстваща болест на затлъстяването, което може да обърка оценката на сърдечната функция, тъй като деформацията, усукването и фракцията на изтласкване са всички чувствителни натоварвания. Демонстрирането на нарушен щам и торзия на ЛН при липса на повишено артериално кръвно налягане потвърждава, че свързаната със затлъстяването сърдечна дисфункция може да възникне независимо от хипертонията. По подобен начин не се наблюдава структурно ремоделиране на сърцето (повишена миокардна маса/обем на камерата или миокардна стеатоза) в групата свинска мас, което показва, че сърдечната дисфункция не е строго следствие от ремоделирането. Тези констатации са донякъде ограничени от факта, че не са извършени измервания на надлъжно натоварване, а нарушеното надлъжно натоварване е най-постоянната аномалия на систолната функция, демонстрирана при затлъстяването при хора. По този начин може да се предположи независимостта на нарушеното надлъжно напрежение от хипертония и ремоделиране на ЛН.

Друго интригуващо значение на изследването от Broussard et al е до каква степен затлъстяването е допринесло за наблюдаваните нарушения на сърдечната функция. Остротата на отговорите (2 седмици), съчетана с факта, че зависимостта от хранителния източник на мазнини е по-голяма от тази от много умереното количество натрупано телесно тегло, предполага, че „затлъстяването“ в този модел е просто още една объркваща променлива. Вместо това, може би директните диетични ефекти, като възпаление и/или инсулинова резистентност [19, 22], могат да бъдат основните движещи сили зад патогенезата на анормалната сърдечна механика, поне в такъв остър стадий. Очевидно са необходими допълнителни изследвания за оценка на такава хипотеза.

Съчетаване на болести при хора и животни

Вместо да се опитват подобни преки сравнения, може да бъде полезно по-синергично тълкуване. Две теории ясно се разпростират от работата на Broussard et al [21] в съгласие с други скорошни изследвания на хора и животни: (1) с помощта на подходящо чувствителни измервателни техники, като чувствителна към движение MRI, сърдечната механика на LV е нарушена в обстановката на затлъстяване; и (2) инсулиновата резистентност е критичен елемент - поне като един от няколкото потенциално причиняващи или посреднически фактора - във връзката между затлъстяването и сърдечните заболявания. Тогава непосредствените пропуски в знанията, които се простират от тези теории, са доста ясни: (1) какво е дългосрочното прогностично значение на намалената сърдечна механика при пациенти със затлъстяване; и (2) може ли терапевтичното насочване на инсулиновите сигнални пътища да повлияе положително неблагоприятните ефекти на затлъстяването върху сърцето? Това са въпросите, с които трябва да се справим, докато продължаваме да се борим с въздействието на епидемията от затлъстяване.