Rolf Klein

Growth-differentiation factor-15: a novel biomarker in patients with diastolic dysfunction?

BACKGROUND Growth differentiation factor-15 (GDF-15), a stress-responsive transforming growth factor-ß-related cytokine, is elevated and independently related to an adverse prognosis in systolic heart failure. OBJECTIVE This study aimed to investigate plasma levels of GDF-15 in patients with preclinical diastolic dysfunction or heart failure with normal ejection fraction (HFnEF). METHODS We evaluated 119 patients with normal ejection fraction referred for an elective coronary angiography, 75 (63%) of whom had coronary artery disease. Subjects were classified as having either mild left ventricular diastolic dysfunction (LVDD grade I, n = 61), HFnEF (LVDD grade II or III, n = 38) or normal diastolic function (controls, n = 20). In a subgroup of 20 subjects, changes in cardiac output (CO) were measured by inert gas rebreathing (InnocorTM) in response to an orthostatic hemodynamic test. RESULTS Growth differentiation factor-15 levels in HFnEF [median 1.08, interquartile range (0.88-1.30) ng/ml] were significantly higher than in controls [0.60 (0.50-0.71) ng/ml, p = 0.003] and in patients with LVDD grade I [0.78 (0.62-1.04) ng/ml, p < 0.001]. In addition, GDF-15 was significantly elevated in patients with LVDD grade I compared to controls (p = 0.003). Furthermore, GDF-15 was correlated with echocardiographic markers of diastolic dysfunction and was correlated with the magnitude of CO response to the change in body position from standing to supine (r = -0.67, p = 0.005). CONCLUSION Growth differentiation factor-15 levels are elevated in subjects with HFnEF and can differentiate normal diastolic function from asymptomatic LVDD. In addition, GDF-15 is associated with a reduced cardiac output response in the orthostatic hemodynamic test.FUNDAMENTO: El factor de diferenciacion de crecimiento-15 o GDF-15, una citocina de respuesta al estres relacionada con el factor transformador de crecimiento beta (TGF-s), es elevado y esta independientemente relacionado con el pronostico adverso en la insuficiencia cardiaca sistolica. OBJETIVO: El objetivo del presente estudio es investigar los niveles plasmaticos de GDF-15 en pacientes con disfuncion diastolica preclinica o insuficiencia cardiaca con fraccion de eyeccion normal (ICFEN). METODOS: Evaluamos a 119 pacientes con fraccion de eyeccion (FE) normal, derivados a angiografia coronaria electiva, de los cuales 75 (63%), tenian enfermedad arterial coronaria (EAC). Los individuos fueron clasificados como teniendo una disfuncion diastolica ventricular izquierda leve (DDVI grado I, n = 61), ICFEN (DDVI grado II o III, n = 38), o funcion diastolica normal (controles, n = 20). En un subgrupo de 20 individuos, las alteraciones en el debito cardiaco (DC), se midieron a traves de una nueva inhalacion de gas inerte (Innocor®) en respuesta a un test hemodinamico ortostatico. RESULTADOS: Los niveles de GDF-15 en la ICFEN [mediana 1,08, variacion intercuartil (0,88-1,30) ng/ml], eran significantemente mas altos que en los controles [0,60 (0,50-0,71) ng/ml, p = 0,003] y en los pacientes con DDVI grado I [0,78 (0,62-1,04) ng/ml, p < 0,001]. Ademas, los niveles de GDF-15 estaban significantemente elevados en los pacientes con DDVI grado I, en comparacion con los controles (p = 0,003). Por anadidura, el GDF-15 estaba correlacionado con los marcadores ecocardiograficos de disfuncion diastolica y con la magnitud de la respuesta del DC a la alteracion en la posicion del cuerpo variando de la posicion erecta a la posicion supina (r = -0,67, p = 0,005). CONCLUSION: Los niveles de GDF-15 estan elevados en individuos con ICFEN y pueden diferenciar una funcion diastolica normal de DDVI. Ademas, los niveles de GDF-15 estan asociados con una reduccion en la respuesta del DC en el test hemodinamico ortostatico.

Fator de diferenciação de crescimento 15: um novo biomarcador em pacientes com disfunção diastólica?

BACKGROUND Growth differentiation factor-15 (GDF-15), a stress-responsive transforming growth factor-ß-related cytokine, is elevated and independently related to an adverse prognosis in systolic heart failure. OBJECTIVE This study aimed to investigate plasma levels of GDF-15 in patients with preclinical diastolic dysfunction or heart failure with normal ejection fraction (HFnEF). METHODS We evaluated 119 patients with normal ejection fraction referred for an elective coronary angiography, 75 (63%) of whom had coronary artery disease. Subjects were classified as having either mild left ventricular diastolic dysfunction (LVDD grade I, n = 61), HFnEF (LVDD grade II or III, n = 38) or normal diastolic function (controls, n = 20). In a subgroup of 20 subjects, changes in cardiac output (CO) were measured by inert gas rebreathing (InnocorTM) in response to an orthostatic hemodynamic test. RESULTS Growth differentiation factor-15 levels in HFnEF [median 1.08, interquartile range (0.88-1.30) ng/ml] were significantly higher than in controls [0.60 (0.50-0.71) ng/ml, p = 0.003] and in patients with LVDD grade I [0.78 (0.62-1.04) ng/ml, p < 0.001]. In addition, GDF-15 was significantly elevated in patients with LVDD grade I compared to controls (p = 0.003). Furthermore, GDF-15 was correlated with echocardiographic markers of diastolic dysfunction and was correlated with the magnitude of CO response to the change in body position from standing to supine (r = -0.67, p = 0.005). CONCLUSION Growth differentiation factor-15 levels are elevated in subjects with HFnEF and can differentiate normal diastolic function from asymptomatic LVDD. In addition, GDF-15 is associated with a reduced cardiac output response in the orthostatic hemodynamic test.FUNDAMENTO: El factor de diferenciacion de crecimiento-15 o GDF-15, una citocina de respuesta al estres relacionada con el factor transformador de crecimiento beta (TGF-s), es elevado y esta independientemente relacionado con el pronostico adverso en la insuficiencia cardiaca sistolica. OBJETIVO: El objetivo del presente estudio es investigar los niveles plasmaticos de GDF-15 en pacientes con disfuncion diastolica preclinica o insuficiencia cardiaca con fraccion de eyeccion normal (ICFEN). METODOS: Evaluamos a 119 pacientes con fraccion de eyeccion (FE) normal, derivados a angiografia coronaria electiva, de los cuales 75 (63%), tenian enfermedad arterial coronaria (EAC). Los individuos fueron clasificados como teniendo una disfuncion diastolica ventricular izquierda leve (DDVI grado I, n = 61), ICFEN (DDVI grado II o III, n = 38), o funcion diastolica normal (controles, n = 20). En un subgrupo de 20 individuos, las alteraciones en el debito cardiaco (DC), se midieron a traves de una nueva inhalacion de gas inerte (Innocor®) en respuesta a un test hemodinamico ortostatico. RESULTADOS: Los niveles de GDF-15 en la ICFEN [mediana 1,08, variacion intercuartil (0,88-1,30) ng/ml], eran significantemente mas altos que en los controles [0,60 (0,50-0,71) ng/ml, p = 0,003] y en los pacientes con DDVI grado I [0,78 (0,62-1,04) ng/ml, p < 0,001]. Ademas, los niveles de GDF-15 estaban significantemente elevados en los pacientes con DDVI grado I, en comparacion con los controles (p = 0,003). Por anadidura, el GDF-15 estaba correlacionado con los marcadores ecocardiograficos de disfuncion diastolica y con la magnitud de la respuesta del DC a la alteracion en la posicion del cuerpo variando de la posicion erecta a la posicion supina (r = -0,67, p = 0,005). CONCLUSION: Los niveles de GDF-15 estan elevados en individuos con ICFEN y pueden diferenciar una funcion diastolica normal de DDVI. Ademas, los niveles de GDF-15 estan asociados con una reduccion en la respuesta del DC en el test hemodinamico ortostatico.

Assessment of aortic valve area combining echocardiography and magnetic resonance imaging

FUNDAMENTO: La ecocardiografia transtoracica (ETT) es habitualmente utilizada para calcular el area de la valvula aortica (AVA) por la ecuacion de continuidad (EC). Mientras tanto, la medida exacta de las vias de salida del ventriculo izquierdo (VSVI) puede ser dificil y la aceleracion del flujo en el VSVI puede llevar a error de calculo del AVA. OBJETIVO: El objetivo del nuestro estudio fue comparar las mediciones del AVA por ETT estandar, resonancia magnetica cardiaca (RM) y un abordaje hibrido que combina las dos tecnicas. METODOS: AEI AVA fue calculada en 38 pacientes (edad 73 ± 9 anos) con la ETT estandar, planimetria cine-RM y un abordaje hibrido: Metodo hibrido 1: la medicion de la VSVI derivada por el ETT en el numerador CE fue substituida por la evaluacion de resonancia magnetica de la VSVI y el AVA fue calculada: (VSVIRM/*VSVI-VTIETT)/transaortico-VTIETT; Metodo 2: Substituimos el VS en el numerador por el VS derivado por la RM y calculamos el AVA = VSRM/transaortico-VTIETT. RESULTADOS: La media de AVA obtenida por la ETT fue 0,86 cm2 ± 0,23 cm2 y 0,83 cm2 ± 0,3 cm2 por la RM-planimetria, respectivamente. La diferencia media absoluta del AVA fue de 0,03 cm2 para la RM versus planimetria-resonancia magnetica. El AVA calculada con el metodo 1 y el metodo 2 fue de 1,23 cm2 ± 0,4 cm2 y 0,92cm2 ± 0,32 cm2, respectivamente. La diferencia media absoluta entre la ETT y los metodos 1 y 2 fue de 0,37 cm2 y 0,06 cm2, respectivamente (p < 0,001). CONCLUSION: La RM-planimetria del AVA y el metodo hibrido 2 son precisos y demostraron buena consistencia con las mediciones estandar obtenidas por la ETT. Por lo tanto, el metodo hibrido 2 es una alternativa razonable en la eventualidad de ventanas acusticas malas o en caso de aceleraciones de flujo VSVI que limiten la precision de la ETT, particularmente en pacientes con alto riesgo de un estudio hemodinamico invasivo.BACKGROUND Transthoracic echocardiography (TTE) is routinely used to calculate aortic valve area (AVA) by continuity equation (CE). However, accurate measurement of the left ventricular outflow tract (LVOT) can be difficult and flow acceleration in the LVOT may lead to miscalculation of the AVA. OBJECTIVE The aim of our study was to compare AVA measurements by standard TTE, cardiac magnetic resonance imaging (MRI) and a hybrid approach combining both techniques. METHODS AVA was calculated in 38 patients (age 73±9 years) with standard TTE, cine-MRI planimetry and a hybrid approach: Hybrid Method 1: TTE-derived LVOT measurement in the CE numerator was replaced by the MRI assessment of the LVOT and AVA was calculated: (LVOT(MRI)/*LVOT-VTI(TTE))/transaortic-VTI(TTE). Method 2: We replaced the SV in the numerator by the MRI-derived SV and calculated AVA = SV(MRI)/ transaortic-VTI(TTE). RESULTS Mean AVA derived by TTE was 0.86 cm(2)±0.23 cm(2) and 0.83 cm(2)±0.3 cm(2) by MRI- planimetry, respectively. The mean absolute difference in AVA was 0.03 cm(2) for TTE vs. MRI planimetry. AVA calculated with method 1 and method 2 was 1.23 cm(2)±0.4 cm(2) and 0.92 cm(2)±0.32 cm(2), respectively. The mean absolute difference between TTE and method 1 and method 2 was 0.37 cm(2) and 0.06 cm(2), respectively (p<0.001). CONCLUSION MRI-planimetry of AVA and hybrid method 2 are accurate and showed a good agreement with standard TTE measurements. Therefore, hybrid method 1 is a reasonable alternative if poor acoustic windows or LVOT flow accelerations limit the accuracy of TTE, particularly in patients at high risk for an invasive hemodynamic study.

Avaliação da área valvar aórtica combinando ecocardiografia e ressonância magnética

FUNDAMENTO: La ecocardiografia transtoracica (ETT) es habitualmente utilizada para calcular el area de la valvula aortica (AVA) por la ecuacion de continuidad (EC). Mientras tanto, la medida exacta de las vias de salida del ventriculo izquierdo (VSVI) puede ser dificil y la aceleracion del flujo en el VSVI puede llevar a error de calculo del AVA. OBJETIVO: El objetivo del nuestro estudio fue comparar las mediciones del AVA por ETT estandar, resonancia magnetica cardiaca (RM) y un abordaje hibrido que combina las dos tecnicas. METODOS: AEI AVA fue calculada en 38 pacientes (edad 73 ± 9 anos) con la ETT estandar, planimetria cine-RM y un abordaje hibrido: Metodo hibrido 1: la medicion de la VSVI derivada por el ETT en el numerador CE fue substituida por la evaluacion de resonancia magnetica de la VSVI y el AVA fue calculada: (VSVIRM/*VSVI-VTIETT)/transaortico-VTIETT; Metodo 2: Substituimos el VS en el numerador por el VS derivado por la RM y calculamos el AVA = VSRM/transaortico-VTIETT. RESULTADOS: La media de AVA obtenida por la ETT fue 0,86 cm2 ± 0,23 cm2 y 0,83 cm2 ± 0,3 cm2 por la RM-planimetria, respectivamente. La diferencia media absoluta del AVA fue de 0,03 cm2 para la RM versus planimetria-resonancia magnetica. El AVA calculada con el metodo 1 y el metodo 2 fue de 1,23 cm2 ± 0,4 cm2 y 0,92cm2 ± 0,32 cm2, respectivamente. La diferencia media absoluta entre la ETT y los metodos 1 y 2 fue de 0,37 cm2 y 0,06 cm2, respectivamente (p < 0,001). CONCLUSION: La RM-planimetria del AVA y el metodo hibrido 2 son precisos y demostraron buena consistencia con las mediciones estandar obtenidas por la ETT. Por lo tanto, el metodo hibrido 2 es una alternativa razonable en la eventualidad de ventanas acusticas malas o en caso de aceleraciones de flujo VSVI que limiten la precision de la ETT, particularmente en pacientes con alto riesgo de un estudio hemodinamico invasivo.BACKGROUND Transthoracic echocardiography (TTE) is routinely used to calculate aortic valve area (AVA) by continuity equation (CE). However, accurate measurement of the left ventricular outflow tract (LVOT) can be difficult and flow acceleration in the LVOT may lead to miscalculation of the AVA. OBJECTIVE The aim of our study was to compare AVA measurements by standard TTE, cardiac magnetic resonance imaging (MRI) and a hybrid approach combining both techniques. METHODS AVA was calculated in 38 patients (age 73±9 years) with standard TTE, cine-MRI planimetry and a hybrid approach: Hybrid Method 1: TTE-derived LVOT measurement in the CE numerator was replaced by the MRI assessment of the LVOT and AVA was calculated: (LVOT(MRI)/*LVOT-VTI(TTE))/transaortic-VTI(TTE). Method 2: We replaced the SV in the numerator by the MRI-derived SV and calculated AVA = SV(MRI)/ transaortic-VTI(TTE). RESULTS Mean AVA derived by TTE was 0.86 cm(2)±0.23 cm(2) and 0.83 cm(2)±0.3 cm(2) by MRI- planimetry, respectively. The mean absolute difference in AVA was 0.03 cm(2) for TTE vs. MRI planimetry. AVA calculated with method 1 and method 2 was 1.23 cm(2)±0.4 cm(2) and 0.92 cm(2)±0.32 cm(2), respectively. The mean absolute difference between TTE and method 1 and method 2 was 0.37 cm(2) and 0.06 cm(2), respectively (p<0.001). CONCLUSION MRI-planimetry of AVA and hybrid method 2 are accurate and showed a good agreement with standard TTE measurements. Therefore, hybrid method 1 is a reasonable alternative if poor acoustic windows or LVOT flow accelerations limit the accuracy of TTE, particularly in patients at high risk for an invasive hemodynamic study.

Evaluación del área valvular aórtica combinando ecocardiografía y resonancia magnética

FUNDAMENTO: La ecocardiografia transtoracica (ETT) es habitualmente utilizada para calcular el area de la valvula aortica (AVA) por la ecuacion de continuidad (EC). Mientras tanto, la medida exacta de las vias de salida del ventriculo izquierdo (VSVI) puede ser dificil y la aceleracion del flujo en el VSVI puede llevar a error de calculo del AVA. OBJETIVO: El objetivo del nuestro estudio fue comparar las mediciones del AVA por ETT estandar, resonancia magnetica cardiaca (RM) y un abordaje hibrido que combina las dos tecnicas. METODOS: AEI AVA fue calculada en 38 pacientes (edad 73 ± 9 anos) con la ETT estandar, planimetria cine-RM y un abordaje hibrido: Metodo hibrido 1: la medicion de la VSVI derivada por el ETT en el numerador CE fue substituida por la evaluacion de resonancia magnetica de la VSVI y el AVA fue calculada: (VSVIRM/*VSVI-VTIETT)/transaortico-VTIETT; Metodo 2: Substituimos el VS en el numerador por el VS derivado por la RM y calculamos el AVA = VSRM/transaortico-VTIETT. RESULTADOS: La media de AVA obtenida por la ETT fue 0,86 cm2 ± 0,23 cm2 y 0,83 cm2 ± 0,3 cm2 por la RM-planimetria, respectivamente. La diferencia media absoluta del AVA fue de 0,03 cm2 para la RM versus planimetria-resonancia magnetica. El AVA calculada con el metodo 1 y el metodo 2 fue de 1,23 cm2 ± 0,4 cm2 y 0,92cm2 ± 0,32 cm2, respectivamente. La diferencia media absoluta entre la ETT y los metodos 1 y 2 fue de 0,37 cm2 y 0,06 cm2, respectivamente (p < 0,001). CONCLUSION: La RM-planimetria del AVA y el metodo hibrido 2 son precisos y demostraron buena consistencia con las mediciones estandar obtenidas por la ETT. Por lo tanto, el metodo hibrido 2 es una alternativa razonable en la eventualidad de ventanas acusticas malas o en caso de aceleraciones de flujo VSVI que limiten la precision de la ETT, particularmente en pacientes con alto riesgo de un estudio hemodinamico invasivo.BACKGROUND Transthoracic echocardiography (TTE) is routinely used to calculate aortic valve area (AVA) by continuity equation (CE). However, accurate measurement of the left ventricular outflow tract (LVOT) can be difficult and flow acceleration in the LVOT may lead to miscalculation of the AVA. OBJECTIVE The aim of our study was to compare AVA measurements by standard TTE, cardiac magnetic resonance imaging (MRI) and a hybrid approach combining both techniques. METHODS AVA was calculated in 38 patients (age 73±9 years) with standard TTE, cine-MRI planimetry and a hybrid approach: Hybrid Method 1: TTE-derived LVOT measurement in the CE numerator was replaced by the MRI assessment of the LVOT and AVA was calculated: (LVOT(MRI)/*LVOT-VTI(TTE))/transaortic-VTI(TTE). Method 2: We replaced the SV in the numerator by the MRI-derived SV and calculated AVA = SV(MRI)/ transaortic-VTI(TTE). RESULTS Mean AVA derived by TTE was 0.86 cm(2)±0.23 cm(2) and 0.83 cm(2)±0.3 cm(2) by MRI- planimetry, respectively. The mean absolute difference in AVA was 0.03 cm(2) for TTE vs. MRI planimetry. AVA calculated with method 1 and method 2 was 1.23 cm(2)±0.4 cm(2) and 0.92 cm(2)±0.32 cm(2), respectively. The mean absolute difference between TTE and method 1 and method 2 was 0.37 cm(2) and 0.06 cm(2), respectively (p<0.001). CONCLUSION MRI-planimetry of AVA and hybrid method 2 are accurate and showed a good agreement with standard TTE measurements. Therefore, hybrid method 1 is a reasonable alternative if poor acoustic windows or LVOT flow accelerations limit the accuracy of TTE, particularly in patients at high risk for an invasive hemodynamic study.

Factor de diferenciación de crecimiento 15: ¿un nuevo biomarcador en pacientes con disfunción diastólica?

BACKGROUND Growth differentiation factor-15 (GDF-15), a stress-responsive transforming growth factor-ß-related cytokine, is elevated and independently related to an adverse prognosis in systolic heart failure. OBJECTIVE This study aimed to investigate plasma levels of GDF-15 in patients with preclinical diastolic dysfunction or heart failure with normal ejection fraction (HFnEF). METHODS We evaluated 119 patients with normal ejection fraction referred for an elective coronary angiography, 75 (63%) of whom had coronary artery disease. Subjects were classified as having either mild left ventricular diastolic dysfunction (LVDD grade I, n = 61), HFnEF (LVDD grade II or III, n = 38) or normal diastolic function (controls, n = 20). In a subgroup of 20 subjects, changes in cardiac output (CO) were measured by inert gas rebreathing (InnocorTM) in response to an orthostatic hemodynamic test. RESULTS Growth differentiation factor-15 levels in HFnEF [median 1.08, interquartile range (0.88-1.30) ng/ml] were significantly higher than in controls [0.60 (0.50-0.71) ng/ml, p = 0.003] and in patients with LVDD grade I [0.78 (0.62-1.04) ng/ml, p < 0.001]. In addition, GDF-15 was significantly elevated in patients with LVDD grade I compared to controls (p = 0.003). Furthermore, GDF-15 was correlated with echocardiographic markers of diastolic dysfunction and was correlated with the magnitude of CO response to the change in body position from standing to supine (r = -0.67, p = 0.005). CONCLUSION Growth differentiation factor-15 levels are elevated in subjects with HFnEF and can differentiate normal diastolic function from asymptomatic LVDD. In addition, GDF-15 is associated with a reduced cardiac output response in the orthostatic hemodynamic test.FUNDAMENTO: El factor de diferenciacion de crecimiento-15 o GDF-15, una citocina de respuesta al estres relacionada con el factor transformador de crecimiento beta (TGF-s), es elevado y esta independientemente relacionado con el pronostico adverso en la insuficiencia cardiaca sistolica. OBJETIVO: El objetivo del presente estudio es investigar los niveles plasmaticos de GDF-15 en pacientes con disfuncion diastolica preclinica o insuficiencia cardiaca con fraccion de eyeccion normal (ICFEN). METODOS: Evaluamos a 119 pacientes con fraccion de eyeccion (FE) normal, derivados a angiografia coronaria electiva, de los cuales 75 (63%), tenian enfermedad arterial coronaria (EAC). Los individuos fueron clasificados como teniendo una disfuncion diastolica ventricular izquierda leve (DDVI grado I, n = 61), ICFEN (DDVI grado II o III, n = 38), o funcion diastolica normal (controles, n = 20). En un subgrupo de 20 individuos, las alteraciones en el debito cardiaco (DC), se midieron a traves de una nueva inhalacion de gas inerte (Innocor®) en respuesta a un test hemodinamico ortostatico. RESULTADOS: Los niveles de GDF-15 en la ICFEN [mediana 1,08, variacion intercuartil (0,88-1,30) ng/ml], eran significantemente mas altos que en los controles [0,60 (0,50-0,71) ng/ml, p = 0,003] y en los pacientes con DDVI grado I [0,78 (0,62-1,04) ng/ml, p < 0,001]. Ademas, los niveles de GDF-15 estaban significantemente elevados en los pacientes con DDVI grado I, en comparacion con los controles (p = 0,003). Por anadidura, el GDF-15 estaba correlacionado con los marcadores ecocardiograficos de disfuncion diastolica y con la magnitud de la respuesta del DC a la alteracion en la posicion del cuerpo variando de la posicion erecta a la posicion supina (r = -0,67, p = 0,005). CONCLUSION: Los niveles de GDF-15 estan elevados en individuos con ICFEN y pueden diferenciar una funcion diastolica normal de DDVI. Ademas, los niveles de GDF-15 estan asociados con una reduccion en la respuesta del DC en el test hemodinamico ortostatico.