Slezak, Jan, Tribulova, Narcis, Okruhlicova, Ludmila, Dhingra, Rimpy, Bajaj, Anju, Freed, Darren, and Singal, Pawan
Comprehensive management of patients with chronic ischemic disease is a critically important component of clinical practice. Cardiac myocytes have the potential to adapt to limited flow conditions by adjusting contractile function, reducing metabolism, conserving resources, and preserving myocardial integrity to cope with an oxygen and (or) nutrition shortage. A prime metabolic feature of cardiac myocytes affected by chronic ischemia is the return to a fetal gene pattern with predominance of carbohydrates as the substrate for energy. Structural adaptation with multiple intracellular changes is part of the remodeling process in hibernating myocardium. Transmural heterogeneity, which defines the pattern of injury in ventricular cardiomyocytes and the response to chronic ischemia, is a multifactorial process originating from functional, metabolic, and flow differences in subendocardial and subepicardial regions. Autophagy is typically activated in hibernating myocardium and has been identified as a prosurvival mechanism. Chronic ischemia is associated with changes in the number, size, and distribution of gap junctions and may give rise to conduction disturbances and arrhythmogenesis. Differentiation between viable and nonviable myocardium by assessing sensitivity of inotropic reserve is a crucial diagnostic tool that is correlated with the prognosis and outcome for improved contractility after restoration of blood perfusion in afflicted myocardium.Reliable and accurate diagnosis of ischemic, scar, and viable tissues is critical for recover strategies. Although early surgical reinstitution of blood flow is most effective in restoring physiologic function of the hibernating myocardium, several new approaches offer promising alternatives. Among others, vascular endothelial growth factor and fibroblast growth factor-2 (FGF-2), especially its lo-FGF-2 isoform, have been shown to be effective in rapid neovascularization. Substances such as statins, resveratrol, some hormones, and omega-3 fatty acids can improve recovery effect in chronically underperfused hearts. For patients with drug-refractory ischemia, intramyocardial transplantation of stem cells into predefined areas of the heart can enhance vascularization and have beneficial effects on cardiac function. This review of ischemic injury, its heterogeneity, accurate diagnosis, and newer methods of treatment, shows there is much information and tremendous hope for better management of patients with coronary heart disease. Key words: ischemic injury, myocardial heterogeneity, neovascularization, growth factors. La prise en charge globale des patients atteints d'ischemique chronique est d'une importance capitale en pratique clinique. Les cardiomyocytes ont le potentiel de s'adapter a des conditions d'hypoperfusion, en ajustant leur fonction contractile, en diminuant leur metabolisme, en economisant leurs reserves et en preservant l'integrite myocardique pour pallier le manque d'oxygene et (ou) de nutrition. La principale caracteristique des cardiomyocytes en ischemie chronique est le retour a un profil genique foetal avec predominance de glucides comme substrat energetique. L'adaptation structurale par de multiples modifications intracellulaires fait partie du processus de remodelage du myocarde hibernant. L'heterogeneite transmurale definissant le profil de lesion dans les cardiomyocytes ventriculaires et la reponse a une ischemie chronique est multifactorielle, decoulant des differences fonctionnelles, metaboliques et de debit dans les regions sousendocardiques et sub-epicardiques. L'autophagie est generalement activee dans le myocarde hibernant et a ete identifiee comme un mecanisme de pro-survie. L'ischemie chronique est associee a des modifications du nombre, de la taille et de la distribution de jonctions lacunaires, et pourrait contribuer a l'alteration de la conduction et a l' arythmogenese. La differenciation entre myocarde viable, non viable et sensibilite de la reserve inotrope est un element important du diagnostic, qui est correle avec le pronostic et l'obtention d'une meilleure contractilite apres le retablissement de la perfusion sanguine dans le myocarde lese. Un diagnostic fiable et precis de tissu ischemique, cicatriciel et viable est crucial pour les strategies de recuperation. Le retablissement precoce du debit sanguin par une chirurgie est tres efficace pour restaurer la fonction physiologique du coeur hibernant. Plusieurs approches avant-gardistes visant a ameliorer la recuperation du myocarde lese sont en cours de realisation. Entre autres, le facteur de croissance endotheliale vasculaire et le facteur de croissance des fibroblastes-2, en particulier son isoforme lo-FGF-2, se sont averes tres efficaces comme stimulateurs de la neovascularisation. Les statines, le resveratrol, certaines hormones, les acides gras omega-3 et d'autres substances ont aussi montre un effet recuperateur benefique dans le coeur sous-perfuse de facon chronique. La transplantation intramyocardique de cellules souches dans des regions ciblees chez des patients souffrant d'ischemie pharmacoresistante stimule la vascularisation et a des effets benefiques sur la fonction cardiaque. Les nombreuses informations analysee dans cette synthese relativement a la lesion d'ischemie, a son heterogeneite, a une diagnostic precis et aux nouvelles methodes de traitement suscitent enormement d'espoir pour l'amelioration de la prise en charge des patients souffrant d'insuffisance coronaire. Mots-cles : lesion d'ischemie, heterogeneite myocardique, neovascularisation, facteurs de croissance., [Traduit par la Redaction] Introduction A prolonged imbalance between the supply and demand for myocardial oxygen and nutrition leads to a subacute or chronic state of myocardial ischemia that results [...]