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DOI: 10.1016/j.rec.2020.07.007
Available online 25 August 2020
Coexistence of transmural and lateral wavefront progression of myocardial infarction in the human heart
Coexistencia de progresión transmural y lateral del frente de onda en el infarto de miocardio humano
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Rebeca Lorcaa,b,c,, Marta Jiménez-Blancoa,d,, José Manuel García-Ruiza,e,f, Gonzalo Pizarroa,f,g, Rodrigo Fernández-Jiméneza,f,h, Ana García-Álvareza,f,i, Leticia Fernández-Frieraa,f,j, Manuel Lobo-Gonzáleza, Valentín Fustera,k, Xavier Rosselloa,f,l, Borja Ibáñeza,f,m,
Corresponding author
bibanez@cnic.es
fjrossello@cnic.es

Corresponding author: Laboratorio Traslacional para la Imagen y Terapia Cardiovascular, Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC), IIS-Fundación Jiménez Díaz Hospital Universitario, C/ Melchor Fernández Almagro, 3, 28029 Madrid, Spain.
a Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares Carlos III (CNIC), Madrid, Spain
b Área Gestión del Corazón, Hospital Universitario Central de Asturias, Instituto de Investigación Sanitaria del Principado de Asturias (ISPA), Oviedo, Asturias, Spain
c Universidad de Oviedo, Oviedo, Asturias, Spain
d Servicio de Cardiología, Hospital Universitario Ramón y Cajal, Madrid, Spain
e Servicio de Cardiología, Hospital de Cabueñes, Gijón, Asturias, Spain
f Centro de Investigación Biomédica en Red Enfermedades Cardiovasculares, CIBERCV, Madrid, Spain
g Servicio de Cardiología, Complejo Hospitalario Ruber Juan Bravo, Madrid, Spain
h Servicio de Cardiología, Hospital Clínico San Carlos, Madrid, Spain
i Servicio de Cardiología, Hospital Clínic de Barcelona, Barcelona, Spain
j Área de Cardiología, Hospital Universitario Montepríncipe, Madrid, Spain
k Cardiology Department, Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York, United States
l Servicio de Cardiología, Hospital Universitari Son Espases, Palma de Mallorca, Balearic Islands, Spain
m Servicio de Cardiología, IIS-Fundación Jiménez Díaz, Madrid, Spain
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Abstract
Introduction and objectives

According to the wavefront phenomenon described in the late 1970s, myocardial infarction triggered by acute coronary occlusion progresses with increasing duration of ischemia as a transmural wavefront from the subendocardium toward the subepicardium. However, whether wavefront progression of necrosis also occurs laterally has been disputed. We aimed to assess the transmural and lateral spread of myocardial damage after acute myocardial infarction in humans and to evaluate the impact of metoprolol on these.

Methods

We assessed myocardial infarction in the transmural and lateral dimensions in a cohort of 220 acute ST-segment elevation myocardial infarction (STEMI) patients from the METOCARD-CNIC trial (Effect of Metoprolol in Cardioprotection During an Acute Myocardial Infarction). The patients underwent cardiac magnetic resonance imaging at 5 to 7 days and 6 months post-STEMI.

Results

On day 5 to 7 post-STEMI cardiac magnetic resonance, there was a strong linear correlation between the transmural and lateral extent of infarction (delayed gadolinium enhancement) (r=-0.88; P<.001). Six months after STEMI, myocardial scarring (delayed gadolinium enhancement) was significantly less extensive in the transmural and lateral dimensions, suggesting that infarct resorption occurs in both. Furthermore, progression in both directions occurred both in patients receiving metoprolol and control patients, implying that myocardial salvage occurs both in the transmural and the lateral direction.

Conclusions

Our findings challenge the assumption that irreversible injury does not spread laterally. A “circumferential” or multidirectional wavefront would imply that cardioprotective therapies might produce meaningful salvage at lateral borders of the infarct.

This trial was registered at ClinicalTrial.gov (Identifier: NCT01311700).

Keywords:
Myocardial infarction
Ischemia/reperfusion injury
Wavefront phenomenon
Metoprolol
Cardioprotection
Abbreviations:
CMR
LGE
LV
STEMI
Resumen
Introducción y objetivos

Está establecido que la necrosis secundaria a una oclusión coronaria se inicia en el subendocario y progresa hacia el subepicardio. Sin embargo, hay controversia sobre la posibilidad de que la onda de progresión del infarto sea lateral, además de transmural, y es el objetivo de este trabajo.

Métodos

Se estudió la extensión del infarto en las dimensiones transmural y lateral en 220 pacientes con infarto agudo de miocardio del ensayo METOCARD-CNIC (Efecto del metoprolol en la cardioprotección durante un infarto agudo de miocardio). Los pacientes se sometieron a 2 resonancias magnéticas.

Resultados

En la resonancia de los días 5-7 posinfarto, se encontró una fuerte correlación lineal entre las extensiones transmural y lateral del infarto (realce tardío de gadolinio) (r=-0,88; p <0,001). A los 6 meses, la extensión del realce tardío de gadolinio tanto transmural como lateral se había reducido de manera significativa, lo que indica que la reabsorción del infarto ocurre en ambas dimensiones. La progresión del infarto ocurrió en ambas dimensiones tanto en pacientes que recibieron metoprolol como en los controles, lo cual demuestra que la cardioprotección se produce limitando la necrosis tanto transmural como lateralmente.

Conclusiones

Nuestros hallazgos cuestionan el dogma de que la progresión del infarto solo se produce en sentido transmural. Mostramos que el infarto progresa de forma circunferencial (en sentido tanto transmural como lateral). Esto implica que las terapias cardioprotectoras pueden asociarse con miocardio salvado en los bordes laterales del infarto.

Este estudio ha sido resgistrado en ClinicalTrial.gov (Identificador: NCT01311700).

Palabras clave:
Infarto agudo de miocardio
Daño por isquemia/reperfusión
Onda de progresión del infarto
Metoprolol
Cardioprotección

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