De invloed van skeletspiermetabolisme op inspanningscapaciteit in patiënten met congenitale hartafwijkingen

Een verminderde inspanningscapaciteit wordt gezien bij patienten die lijden aan
diverse aangeboren hartafwijkingen, incl. pulmonale arteriele hypertensie,
Fontan circulatie of tetralogie van Fallot. Diverse studies laten in
vergelijking met gezonde proefpersonen een lager maximaal zuurstofverbruik
zien. De verminderde inspanningscapaciteit bij deze patienten wordt toegerekend
aan een verminderde cardiorespiratoire functie. Dit heeft als resultaat dat het
wetenschappelijk onderzoek naar inspanningsintolerantie bij deze patienten
grotendeels gericht is op de hemodynamische en cardiorespiratoire functie,
bijv. verminderde ventriculaire functie en hartminuutvolume. Patienten met
pulmonale arteriele hypertensie, tetralogie van Fallot of een Fontan circulatie
lopen het risico een progressief hartfalen te ontwikkelen met een verminderd
hartminuutvolume en perifere circulatie. Recent onderzoek laat zien dat bij
hartminuutvolume, perifere hemodynamische - en spierveranderingen zoals
atrofie, morfologische, vasculaire en metabole veranderingen mogelijk bijdragen
aan de inspanningsintolerantie bij deze patienten.
Het is echter onduidelijk of deze spierveranderingen een aanpassing zijn
vanwege inactiviteit, verminderde perifere circulatie of dat deze intrinsieke
afwijkingen geassocieerd kunnen worden met de hartziekte. Inzicht hierin zal
bijdragen of en welke interventies (training, metabolische suppletie) mogelijk
van nut zijn bij het optimaliseren van inspanningstolerantie, en zo de
kwaliteit van leven van deze patienten verbetert.
In dit onderzoek zullen we ons richten op de perifere factor die waarschijnlijk
een belangrijke rol speelt in de verminderde inspanningstolerantie bij deze
patientgroepen.
Het onderzoek zal, voor de eerste keer, de metabole functie van het
spierskeletstelsel meten met als doel significante verschillen met gezonde
proefpersonen te vinden. Omdat nog geen gegevens hierover bestaan zullen er 15
proefpersonen per groep deelnemen.

Wij willen onderzoeken of patienten met pulmonaire arteriele hypertensie,
Fontan circulatie en tetralogie van Fallot een beschadigd spierskeletstelsel
energie metabolisme hebben vergeleken met gezonde controles.

Een cross-sectioneel gecontroleerd onderzoek met gebruik van in vivo 31P
Magnetische Resonance Spectroscopie metingen in het spierskeletstelsel tijdens
een gestandaardiseerde intra-MRI inspanningstest.

Inschatting van het risico voor alle groepen:

31P MRS is een veilige en betrouwbare techniek voor patienten zonder
contra-indicaties voor MRI en wordt veel gebruikt bij klinisch - en
wetenschappelijk niet-invasief onderzoek om in-vivo metingen van
fosforconcentraties in het menselijk lichaam te krijgen.
De combinatie van intra-MRI testtraining en 31P MRS is succesvol gebruikt in
een eerder uitgevoerde studie door Van Brussel et al (2015) bij volwassen
proefpersonen met idiopathische chronische myopathie. Een onderzoek van Werkman
et al (2016) gebruikte eenzelfde combinatie van intra-MRI training en 31P MRS
bij volwassen proefpersonen met blaasontsteking.
Geïncludeerde patienten in het voorgestelde onderzoek zullen geen
contra-indicaties hebben om een inspanningstest op maximale intensiteit hebben.
Gedurende de reguliere follow-up elke 2 jaar ondergaan deze patienten een
cardiopulmonaire inspanningstest (CPET). Ondanks dat lopen deze patienten een
hoger risico vergeleken met gezonde controles. Daarom zullen deze patienten
alleen de tweede inspanningstest doen: de maximale intra-MRI inspanningstest.
Ook zullen de proefpersonen worden gescreend voor contra-indicaties voordat ze
aan het MRI-onderzoek deelnemen.

Belasting voor de proefpersonen:

De benodigde gegevens van de proefpersoon voor de CPET zullen worden gebruikt
om de inspanningsintensiteit van 0 naar mogelijk 100% VO2 max te laten stijgen.
Patienten met pulmonale arteriele hypertensie, Fontan circulatie en tetralogie
van Fallot ondergaan een CPET op basis van hun follow-up. Deze gegevens bestaan
dus al en een CPET hoeft daarom niet te worden herhaald. Dit is zowel
patient-vriendelijke alsook een vermindering van het risico voor de deelnemende
patienten, omdat zij geen maximale inspanningstest uit hoeven te voeren. De
patienten bezoeken het NeuroImaging Center slechts 1 keer voor ca 1 uur.
Tijdens dit bezoek doen ze een inspanningstest in een 3T MRI scanner met
gebruik van een MR-compatibele ergometer. Persoonlijke gegevens afkomstig van
de CPET van de proefpersoon zullen worden gebruikt om de stijging van de
inspanning op de MR-compatibele ergometer te bepalen met een
inspanningsintensiteit van 0 naar mogellijk 100 VO2 max.
Bij patienten met pulmonale arteriele hypertensie, Fontan circulatie,
tetralogie van Fallot wordt een verminderde inspanningscapaciteit verwacht.
Volgens onze hypothese, waarbij wordt verondersteld dat deze proefpersonen een
veranderd spiermetabolisme hebben, is er kans dat dit tijdelijk spierpijn
oplevert. Omdat proefpersonen een korte inspanningstest uitvoeren, verwachten
we dat spierpijn minimaal zal zijn en daarom wordt de belasting als minimaal
geclassificeerd. Wij zullen deze patienten tijdens het onderzoek monitoren.

Omdat gezonde proefpersonen geen contra-indicaties hebben om een maximale
inspanningstest te ondergaan, schatten wij de belasting voor deze groep als
minimaal in en zullen wij deze deelnemers gedurende het onderzoek niet volgen.