Die Evaluation myokardialer Entzündung und Fibrose im präklinischen Modell der Leberzirrhose durch quantitative kardiohepatische Magnetresonanztomographie

Einleitung Kardiale Komplikationen bei PatientInnen mit Leberzirrhose im Endstadium sind häufig. Jedoch sind die Pathomechanismen, die zur zirrhotischen Kardiomyopathie (CCM) führen, nicht gut verstanden. Zudem fehlt es an nicht-invasiven Biomarkern und kardialen Bildgebungsstudien mit histopathologischer Korrelation.

Ziel: Ziel dieser Studie war es, durch multiparametrische Magnetresonanztomographie (mpMRT), eine kardiale Beteiligung in einem Tiermodell der Leberzirrhose nachzuweisen und quantitative MRT-Biomarker mit Parametern der Entzündung und Fibrose der Leber-Herz-Achse zu korrelieren.

Methodik Männliche Sprague-Dawley-Ratten erhielten eine Gallengangsligatur (BDL). Schein-operierte Tiere dienten als Kontrollen (Sham). Drei oder fünf Wochen nach BDL-/Sham-Operation wurde eine kombinierte Leber-Herz-MRT durchgeführt. T1-, T2-Werte und das extrazelluläre Volumen (ECV) der Leber und des Herzens wurden ermittelt und die Herzfunktion bestimmt. Im Anschluss wurde der Portaldruck in vivo gemessen. Zudem wurden Fibrose und Entzündung in Leber und Herz evaluiert.

Ergebnisse: Es wurden zwei distinkt unterschiedliche Stadien der Leberzirrhose erreicht ([Fig. 1]). Histopathologische und molekulare Analysen zeigten gesteigerte kardiale Inflammation und Fibrose in den BDL-Gruppen im Vergleich zur Kontrollgruppe ([Abb. 3]). Myokardiale T1-, T2- und ECV-Werte waren in der BDL-Gruppe erhöht (T2: 23±4 vs. 32±3 vs. 33±4 msec; p<0,001; ECV: 27±3 vs. 32±3 vs. 37±5; p<0,001; Sham vs. BDL-3w vs. BDL-5w) ([Fig. 2]) und korrelierten mit dem Serum-NT-proBNP-Spiegel sowie myokardialem IL1b, CCL-3 und MMP-9. Kardiale quantitative Bildgebungsparameter korrelierten mit Parametern der hepatischen Fibrose, Entzündung und dem Portaldruck.

Abb. 1  

Abb. 2 Quelle: AG Labor für Leberfibrose und Portale Hypertension, Universitätsklinikum Bonn

Abb. 3  

Schlussfolgerung: In einem präklinischen Modell der Leberzirrhose wurde kardiales Remodeling mit gesteigerter Inflammation und Fibrose festgestellt. Signifikant erhöhte Parameter der kardialen Inflammation in der Genexpression deuten darauf hin, dass diese Veränderungen der CCM in erster Linie durch Inflammation bedingt ist. Eine zusätzliche kardiale Fibrose könnte eine weitere strukturelle Komponente darstellen. Durch Nachweis von diffusem Myokardödem, -entzündung und –fibrose ermöglicht die quantitative kardiale MRT einen nicht-invasiven Nachweis der CCM. Diese Studie könnte den Grundstein für die weitere klinische Anwendung der kardiohepatischen mpMRT bei Leberzirrhose legen.

Publication History

Article published online:
28 August 2023