Longitudinal Assessment of Inflammation in Recipients of Continuous-Flow Left Ventricular Assist Devices

BackgroundThe long-term effects of continuous-flow left ventricular assist device (CF-LVAD) support on trends of inflammatory markers over time are unknown. We examined the hypothesis that the levels of inflammatory markers in CF-LVAD recipients are higher than in healthy controls and that these levels increase over time with long-term CF-LVAD support.MethodsWe examined the levels of inflammatory markers longitudinally at baseline before CF-LVAD implantation and at 3, 6, and 9 months after implantation. We then compared the levels of inflammatory markers to those in a healthy control group.ResultsCompared with baseline values before CF-LVAD implantation, left ventricular end-diastolic diameter (LVEDd) and left ventricular end-systolic diameter (LVESd) decreased significantly at 3, 6, and 9 months after CF-LVAD implantation. Brain natriuretic peptide (BNP) levels dropped significantly after CF-LVAD implantation but did not normalize. Improvements in ejection fraction at 3, 6, and 9 months after CF-LVAD implantation did not reach significance. Monocyte chemoattractant protein-1, interferon γ-induced protein, and C-reactive protein levels were higher in the CF-LVAD recipients at each of the time points (baseline before CF-LVAD implantation and 3, 6, and 9 months after implantation) compared with levels in healthy controls. In CF-LVAD recipients, serum interleukin-8, tumour necrosis factor-α, and macrophage inflammatory protein-β increased significantly at 9 months, and macrophage-derived chemokine increased at 6 months after CF-LVAD implantation compared with baseline.ConclusionsDespite improvements in LV dimensions and BNP levels, markers of inflammation remained higher in CF-LVAD recipients. High levels of inflammation in CF-LVAD recipients may result from heart failure preconditioning or the long-term device support, or both. Because inflammation may be detrimental to CF-LVAD recipients, future studies should determine whether inflammatory pathways are reversible.

RésuméIntroductionLes effets à long terme d’un soutien par un dispositif d'assistance ventriculaire gauche à flux continu (CF-LVAD) sur les marqueurs inflammatoires en fonction du temps ne sont pas connus. Nous avons examiné l'hypothèse que les taux de marqueurs inflammatoires chez les bénéficiaires d’un CF-LVAD sont plus élevés que chez les témoins sains et que ces niveaux augmentent avec le temps lors d’un soutien à long terme d’un CF-LVAD.MéthodesNous avons examiné les niveaux de marqueurs inflammatoires longitudinalement au niveau basal avant l’implantation d’un CF-LVAD et à 3, 6 et 9 mois après l'implantation. Nous avons ensuite comparé les niveaux de marqueurs inflammatoires à ceux d'un groupe témoin sain.RésultatsPar rapport aux valeurs de base avant l’implantation d’un CF-LVAD, le diamètre ventriculaire gauche télédiastole (LVEDd) et le diamètre ventriculaire gauche en télésystole (LVESd) ont diminué de manière significative à 3, 6, et 9 mois après l'implantation d’un CF-LVAD. Les niveaux du peptide cérébral natriurétique sont sensiblement diminués après l'implantation du CF-LVAD mais ne retournent pas à la normale. Les améliorations de la fraction d'éjection à 3, 6 et 9 mois après implantation d’un CF-LVAD n’étaient pas significatives. Une protéine induite par l’interféron-γ : la Monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1), et les taux de protéine C-réactive étaient plus élevés chez les bénéficiaires d’un CF-LVAD à chacun des points temporels (ligne de base avant implantation de CF-LVAD et 3, 6 et 9 mois après l'implantation) par rapport aux niveaux des contrôles sains. Chez les bénéficiaires de CF-LVAD, l'interleukine-8 (ILK-8) sérique, le facteur de nécrose tumorale alpha (TNFα), et la protéine « macrophage inflammatory protein-β » sont augmentés de manière significative à 9 mois, et la chimiokine dérivée des macrophages est augmentée 6 mois après l'implantation du CF-LVAD par rapport à la ligne de base.ConclusionsMalgré des améliorations dans les dimensions du ventricule gauche les niveaux du peptide cérébral natriurétique, les marqueurs de l'inflammation sont demeurés plus élevés chez les bénéficiaires de CF-LVAD que chez les témoins sains. Des niveaux élevés de l'inflammation chez les bénéficiaires de CF-LVAD peuvent résulter de préconditionnement dû à l'insuffisance cardiaque ou au soutien de l'appareil à long terme, ou les deux. Puisque l'inflammation peut être préjudiciable aux bénéficiaires de CF-LVAD, les futures études devraient déterminer si les voies inflammatoires sont réversibles.