Characterization of heart failure with preserved ejection fraction in the outpatient setting: improvement in prognosis assessment and applicability of new echocardiographic techniques

Abstract

Heart failure with preserved left ventricular ejection fraction (HFPEF) is the most prevalent type of heart failure (HF) in the outpatient setting. Left ventricular ejection fraction values (considered as a surrogate of systolic function measured by standard echocardiography) are normal in HFPEF, making its diagnosis more challenging. In the present project, the underlying mechanisms involved in the early stages of HFPEF were analysed in outpatients with new onset HF and healthy controls. We observed that left atrial dysfunction was similar in HF patients with preserved or reduced left ventricular ejection fraction, but left ventricular function of HFPEF patients showed normal left ventricular ejection fraction and strain analysis similar values to that observed in a control group of patients without HF. Interatrial dyssynchrony was also observed in patients with new HFPEF onset. Both mechanisms seem to be present at the moment of symptoms onset, before ventricular dysfunction occurs. The study of these earliest alterations may be useful to achieve an early diagnosis and develop specific treatments, such as stepwise intensive management of atrial fibrillation or electrostimulation to resynchronizing the atria.

On the other hand, previous studies in patients diagnosed with HF as the cause of a hospital admission indicated a similar prognosis for patients with HFPEF and those with reduced ejection fraction (HFREF). In our study, outpatients with new-onset HFPEF and HFREF also showed similar midterm cardiovascular prognosis. We performed a discriminant analysis to identify the best combination of clinical, echocadiographic and analytical variables to determine the cardiovascular outcome of our cohort. Several biomarkers showed prognostic value, including high-sensitivity troponine I, matrix metalloprotease type 2, tissue inhibitor of metalloprotease-1, haemoglobin, left atrial volume and brain natriuretic peptide type B. The status of atrial function, analysed by the mean left atrial deformation, was also identified as an important prognostic marker.

The present project demonstrates that the presence of underlying abnormalities such as atrial contractile dysfunction and dyssynchrony may contribute to the common clinical presentation of HF in patients with preserved left ventricular ejection fraction. These findings suggest the potential for alternative treatments in this syndrome. Additionally, the prognostic implications of several biomarkers and atrial dysfunction were demonstrated, allowing for the early identification of high-risk patients who should receive close follow-up and intensive treatment.

La insuficiencia cardiaca con fracción de eyección preservada (ICFEP) es el tipo más frecuente de insuficiencia cardiaca (IC) a nivel ambulatorio, pese a ello no existe un tratamiento eficaz de la misma. Dado que la función ventricular es aparentemente normal, su diagnóstico es difícil requiriendo un alto nivel de sospecha. En nuestro estudio hemos analizado los mecanismos implicados en las fases iniciales de la ICFEP, objetivando la existencia de disfunción auricular izquierda de similar magnitud a la objetivada en pacientes con IC y fracción de eyección reducida (ICFER), pero con una función ventricular izquierda (fracción de eyección y strain) normal en los pacientes con ICFEP. En esta población con debut de ICFEP también hemos podido objetivar la presencia de disincronía interauricular. Ambos mecanismos parecen estar presentes en el momento del debut clínico de ICFEP precediendo al inicio de la disfunción ventricular.

Por otro lado, estudios previos, realizados en población con diagnóstico hospitalario de IC, sugirieron un pronóstico similar entre los pacientes con ICFEP o ICFER. En nuestro estudio con pacientes con debut ambulatorio de IC, los pacientes con ICFEP o ICFER también presentaron un similar pronóstico cardiovascular. Mediante la aplicación de un análisis discriminante se determinó una combinación de parámetros que podrían ser útil para estratificar el pronóstico cardiovascular a medio plazo de pacientes con debut de IC: sexo masculino, hipertensión arterial, fibrilación auricular, índice E/e’, Troponina I ultrasensible, metaloproteinasas MMP2 y TIMP1, hemoglobina, volumen auricular izquierdo y BNP. Así mismo, en una fase más tardía del seguimiento, se identificó la función auricular evaluada mediante strain (especialmente la onda A del strain-rate indicadora de la función contráctil de la aurícula izquierda) como un importante marcador pronóstico en esta cohorte de pacientes.

El trabajo presentado muestra como diferentes alteraciones (disfunción de la aurícula izquierda o la disincronía interauricular) pueden desembocar en una presentación clínica común de IC en pacientes con fracción de eyección preservada. La presencia de estos hallazgos puede permitir el desarrollo de nuevos tratamientos para este síndrome. Así mismo, se han demostrado las implicaciones pronósticas de

diversos biomarcadores y de la disfunción auricular, identificando de manera temprana los pacientes de alto riesgo permitiendo realizar un seguimiento y tratamiento más intensivo de dichos pacientes.