Diabetische Kardiomyopathie: Erhebung echokardiografischer Parameter mittels 2D Speckle Tracking bei Patient*innen mit geplanter Pankreas-Nieren-Transplantation

Abstract

Hintergrund: Diabetische Nephropathie ist eine häufige Komplikation von Diabetes Typ 1 und kann in schweren Fällen eine Pankreas-Nieren-Transplantation (PNTX) erforderlich machen. Eine weniger verstandene Folge von Diabetes ist die diabetische Kardiomyopathie, die mit Linksherzhypertrophie sowie systolischer und/oder diastolischer Dysfunktion einhergeht. Diese Arbeit untersucht mittels 2D Speckle Tracking, ob PNTX-Patient*innen bereits vor der Transplantation echokardiographische Hinweise auf Kardiomyopathie zeigen. Eine Vergleichsgruppe (TNI-Gruppe) mit terminaler Niereninsuffizienz ohne Diabetes soll klären, ob die Kardiomyopathie primär durch Diabetes oder durch die diabetische Nephropathie entsteht. Methoden: Retrospektiv wurden bei 16 PNTX-Patient*innen (2005–2019, Charité Campus Virchow) Strainanalysen und Echobildauswertungen durchgeführt. Die Daten wurden mit einer gesunden Kontrollgruppe und einer TNI-Gruppe verglichen, wobei die geringe Stichprobengröße ein individuelles Matching erforderte. Mittels gemischten Modells wurden Alter, Geschlecht und koronare Herzkrankheit (KHK) als Einflussfaktoren berücksichtigt. Ergebnisse: Die PNTX-Gruppe zeigte signifikant verschlechterte Werte im Vergleich zu Gesunden, insbesondere im linken Herzen. PNTX- und TNI-Patient*innen hatten hypertrophierte linke Ventrikel und Vorhöfe mit erhöhten Flächen- und Volumenwerten sowie pathologisch hohen LVmass-, LVMI- und LAVI-Werten. Die linke Herzhypertrophie war in der TNI-Gruppe ausgeprägter. Die Strainanalyse zeigte bei PNTX- und TNI-Patient*innen signifikant reduzierte Werte für GLS, GCS, GRS sowie Schicht-GLS des linken Ventrikels. GRS und GCS waren in der PNTX-Gruppe schlechter als in der TNI-Gruppe. Der linke Vorhof wies bei beiden Erkrankungsgruppen pathologisch reduzierte Strain-Werte (PALS, Strain Rates) auf, während die Werte für das rechte Herz nicht signifikant verändert waren. Das gemischte Modell bestätigte die signifikanten Ergebnisse für den linken Ventrikel der PNTX-Gruppe, unabhängig von Alter, Geschlecht, KHK oder Hypertonie. Alter und Geschlecht hatten zudem einen relevanten Einfluss auf die Strainwerte. 6 Schlussfolgerung: Die PNTX-Patient*innen dieser Studie zeigten Anzeichen einer Kardiomyopathie mit Linksherzhypertrophie, systolischer Dysfunktion bei erhaltener LVEF und beginnender diastolischer Dysfunktion. Im Vergleich zur TNI-Gruppe deuteten die Ergebnisse darauf hin, dass Diabetes stärkere und schnellere Auswirkungen auf die systolische Funktion hat, während die Niereninsuffizienz vor allem die diastolische Funktion beeinträchtigt. Die ausgeprägtere systolische Dysfunktion bei Diabetes könnte durch Mikroangiopathie erklärt werden. Das 2D Speckle Tracking erwies sich als nützlich zur frühzeitigen Diagnose der diabetischen Kardiomyopathie.

Background: Diabetic nephropathy is a common complication of type 1 diabetes, which in severe cases may necessitate a pancreas-kidney transplantation (PNTX). Another less understood complication of diabetes is diabetic cardiomyopathy, characterized by left ventricular hypertrophy and systolic and/or diastolic dysfunction. This study aims to assess, using 2D speckle tracking echocardiography, whether patients undergoing PNTX already exhibit echocardiographic signs of cardiomyopathy before transplantation. A comparison group (TNI group) of patients with end-stage renal disease but no diabetes was included to evaluate whether cardiomyopathy primarily results from diabetes or diabetic nephropathy. Methods: Retrospective analysis was conducted on 16 PNTX patients (2005–2019, Charité Campus Virchow) using strain analysis and echocardiographic imaging. Data were compared to a healthy control group and a TNI group. Due to the small sample size, individual matching was applied. A mixed model was used to account for effects of age, sex, and coronary artery disease (CAD). Results: The PNTX group showed significantly impaired values compared to healthy controls, particularly in the left heart. Both PNTX and TNI patients exhibited hypertrophied left ventricles and atria with increased area and volume parameters as well as pathologically elevated LVmass, LVMI, and LAVI values. Hypertrophy in the TNI group was more pronounced than in the PNTX group. Strain analysis revealed significantly reduced values for GLS, GCS, GRS, and layer-specific GLS in the left ventricle of both PNTX and TNI groups. GRS and GCS were notably worse in the PNTX group compared to the TNI group. The left atrium displayed pathologically reduced strain values (PALS, strain rates) in both groups, while the strain values for the right heart were not significantly altered. The mixed model confirmed the significance of left ventricular strain abnormalities in the PNTX group, independent of age, sex, CAD, or hypertension. Age and sex also showed relevant influence on strain values. Conclusion: PNTX patients in this study displayed evidence of cardiomyopathy with left ventricular hypertrophy, systolic dysfunction with preserved LVEF, and early diastolic dysfunction. Compared to the TNI group, results indicated that diabetes has a stronger and faster impact on systolic function, while renal insufficiency primarily affects diastolic function. The more pronounced systolic dysfunction in diabetes could be explained by microangiopathy, which accelerates the progression of diabetic cardiomyopathy. The 2D speckle tracking method proved to be effective for early diagnosis of diabetic cardiomyopathy.