Insulin resistance and markers of cardiac dysfunction in chronic hemodialysis patients

Cardiac dysfunction has a high prevalence in patients with ESRD undergoing hemodialysis. Left ventricular hypertrophy (LVH) consist the most common cardiac abnormality among those patients and is related to a high cardiovascular mortality. Risk factors for LVH development are chronic fluid overload, arterial hypertension, anemia, insulin resistance and secondary hyperparathyroidism. In the last years, studies had shown that, vitamin D plays an emerging role in cardiovascular pathophysiology. Until yet, only few studies have investigated the effect of vitamin D and insulin resistance on left ventricular hypertrophy and cardiac dysfunction markers. Aim of the study was to evaluate the role of insulin resistance and vitamin D on left ventricular hypertrophy, on brain natriuretic peptide levels (BNP) and echocardiographic parameters of cardiac dysfunction. Patients and methods: Twenty four (24) (M/F: 16/8, mean age: 56,4±13,5 years) non diabetic patients were included in our study. The patients were on a chronic hemodialysis program thrice weekly (mean duration: 71,9±66,7 months), suffered from secondary hyperparathyroidism (mean iPTH: 542,58 ± 398,45 pg/ml) and hadn’t received vitamin D medication at least for twelve weeks. Group A consisted of 12 patients which received intravenous alfacalcidol at a dosage 1-1.5 μg at the end of each hemodialysis session. The other 12 patients in group B received paricalcitol at a dosage iPTH/80 μg/HD session. iPTH, BNP, insulin, glucose, calcium, phosphate and the HOMA-index were measured at the beginning (T0), one month (T1) and three months (T2) after vitamin D administration. Patients underwent an echocardiographic examination at the time T0 and T2 and the thickness of interventricular septum, posterior wall, end diastolic and end systolic diameter, ejection fraction and left ventricular mass and left ventricular mass index were calculated. Results: In group A, iPTH levels didn’t change significantly at time T1 and T2, whereas in group B iPTH levels decreased significantly at time T1 and decreased further to time T2 but the latter difference was statistically no significant. Insulin levels and HOMA index decreased significantly at time T1 and remain stable during time T2 in both groups. Also glucose, calcium and phosphate levels didn’t show any significant change during the study period. BNP levels decreased significantly at time T1 in both groups and showed no statistically significant changes up to T2. Left ventricular mass and left ventricular mass index were reduced at time T2, but the changes were statistically insignificant. Conclusions: 1. Vitamin D improves significantly insulin resistance in hemodialysis patients. 2. Vitamin D improves cardiac dysfunction through a reduction of left ventricular mass. 3. Vitamin D reduces BNP levels. 4. Insulin resistance appears to have no correlation with left ventricular hypertrophy.Η καρδιακή δυσλειτουργία είναι συχνή σε ασθενείς με τελικό στάδιο χρόνιας νεφρικής νόσου που υποβάλλονται σε αιμοκάθαρση. Στους ασθενείς αυτούς, παρατηρείται συχνά υπερτροφία της αριστερής κοιλίας που σχετίζεται με αυξημένο κίνδυνο καρδιαγγειακής θνητότητας. Η υπερτροφία της αριστερής κοιλίας οφείλεται σε πολλούς παράγοντες, όπως στην αύξηση του ενδαγγειακού όγκου υγρών, στην αρτηριακή υπέρταση, στην αναιμία, στην αντίσταση στη δράση της ινσουλίνης και στο δευτεροπαθή υπερπαραθυρεοειδισμό. Τα τελευταία χρόνια γίνονται έρευνες για το ρόλο που διαδραματίζει η βιταμίνη D στο καρδιαγγειακό σύστημα. Μέχρι τώρα, δεν έχει μελετηθεί επαρκώς η επίδραση της ινσουλινοαντίστασης, καθώς και της βιταμίνης D, στην υπερτροφία της αριστερής κοιλίας και στους δείκτες καρδιακής δυσλειτουργίας των αιμοκαθαιρόμενων ασθενών. Σκοπός της μελέτης ήταν να διερευνηθεί η επίδραση της ινσουλινοαντίστασης στην υπερτροφία του μυοκαρδίου, στις τιμές του BNP και στους υπερηχογραφικούς δείκτες της καρδιακής δυσλειτουργίας. Ασθενείς και μέθοδοι: στη μελέτη μας συμπεριλήφθηκαν 24 αιμοκαθαιρόμενοι ασθενείς (Α/Γ: 16/8), μη διαβητικοί, ηλικίας 56,4±13,5 έτη, οι οποίοι υποβάλλονταν σε πρόγραμμα αιμοκάθαρσης (ΑΚ) τρεις φορές την εβδομάδα για διάστημα 71,9±66,7 μήνες, έπασχαν από δευτεροπαθή υπερπαραθυρεοειδισμό (iPTH = 542,58 ± 398,45 pg/ml) και δεν είχαν λάβει αγωγή με βιταμίνη D για διάστημα τουλάχιστον 12 εβδομάδων. Δώδεκα ασθενείς αποτέλεσαν την ομάδα Α στην οποία χορηγήθηκε θεραπεία με ενδοφλέβια αλφακασιδόλη σε δόση 1 – 1.5 μg/συνεδρία ΑΚ, και 12 ασθενείς αποτέλεσαν την ομάδα Β στους οποίους χορηγήθηκε παρικαλσιτόλη σε δόση iPTH/80 μg/συνεδρία ΑΚ. Οι ασθενείς της ομάδας Β είχαν υψηλότερες τιμές iPTH. Μετρήθηκαν τα επίπεδα iPTH, ΒΝΡ, ινσουλίνης, γλυκόζης και δείκτης ΗΟΜΑ, στην αρχή (Τ0), ένα μήνα μετά τη χορήγηση (Τ1) και τρεις μήνες μετά τη χορήγηση (Τ2) της βιταμίνης D. Επίσης, μετρήθηκαν στους χρόνους Τ0 και Τ2 οι παρακάτω υπερηχοκαρδιακοί δείκτες: πάχος μεσοκοιλιακού διαφράγματος, πάχος προσθίου και οπισθίου τοιχώματος της αριστερής κοιλίας, η τελοσυστολική και τελοδιαστολική διάμετρος της αριστερής κοιλίας και το κλάσμα εξώθησης, ενώ ακόμη προσδιορίστηκαν η μάζα της αριστερής κοιλίας και ο δείκτης μάζας της αριστερής κοιλίας. Αποτελέσματα: στην ομάδα Α, τα επίπεδα της iPTH δε μεταβλήθηκαν σημαντικά στους χρόνους Τ1 και Τ2, ενώ στην ομάδα Β παρουσίασαν σημαντική ελάττωση στο χρόνο Τ1 και περαιτέρω, μη στατιστικώς σημαντική ελάττωση, στο χρόνο Τ2. Τα επίπεδα της ινσουλίνης μειώθηκαν σημαντικά στο χρόνο Τ1 και στις δύο ομάδες, και δεν μεταβλήθηκαν σημαντικά στο Τ2. Παρόμοιες μεταβολές παρατηρήσαμε και στις τιμές του δείκτη ΗΟΜΑ, ενώ τα επίπεδα της γλυκόζης δε μεταβλήθηκαν σημαντικά και στις δύο ομάδες. Τα επίπεδα του ΒΝΡ μειώθηκαν σημαντικά στον χρόνο Τ1 και στις δύο ομάδες, και δεν μεταβλήθηκαν σημαντικά στο χρόνο Τ2. Η LVM και ο δείκτης LVMI παρουσίασαν ελάττωση στο χρόνο Τ2 και στις δύο ομάδες, χωρίς ωστόσο η μεταβολή να είναι στατιστικώς σημαντική. Επίσης, παρατηρήσαμε μικρή, μη στατιστικώς σημαντική αύξηση του EF και της FS και στις δύο ομάδες. Συμπεράσματα: τα ευρήματα της μελέτης μας δείχνουν ότι:. 1. Η χορήγηση της βιταμίνης D βελτιώνει σημαντικά την ινσουλινοαντίσταση των αιμοκαθαιρόμενων ασθενών.. 2. Η βιταμίνη D βελτιώνει την καρδιακή δυσλειτουργία μειώνοντας την υπερτροφία της αριστερής κοιλίας.3. Η βιταμίνη D ελαττώνει τα επίπεδα του ΒΝΡ. 4. Η ινσουλινοαντίσταση δε φαίνεται να συσχετίζεται με την υπερτροφία του μυοκαρδίου