Caratteristiche cliniche e di RM cardiaca di giovani atleti con sottoslivellamento del tratto ST/inversione dell'onda T da sforzo in assenza di patologia coronarica: studio caso-controllo

Backgroud: ST-T segment abnormalities are highly suspicious of heart disease, especially coronary artery disease and cardiomyopathy. Therefore, if patients present such findings, further diagnostic investigation is mandatory. However, there is a 2-4% subset of athletes, mostly young, in whom these ECG characteristics coexist with negative clinical evaluation and imaging. When these electrocardiographic alterations are dynamic and limited to exercise ECG and coronary artery disease has been ruled out, existing literature suggests a role for neuroautonomic tone, but the diagnosis remains uncertain. Aim of the study: to investigate whether dynamic repolarization abnormalities observed during exercise in otherwise healthy young athletes (with healthy coronary arteries on the CT scans and absence of cardiomyopathy on the CMR) can be attributed to a common morphological substrate assessed by CMR. Materials and methods: we conducted a retrospective case-control study, recruiting patients from a population of 382 athletes visited for any reason at Sports Cardiology Clinic of the Padua Hospital from January 2019 to December 2023. Cases included athletes with dynamic ST segment depression and/or T-wave inversion on exercise ECG, but otherwise healthy with negative CMR and coronary TC scans. A group of healthy athletes with normal baseline and exercise ECG and negative CMR served as controls. For both cohorts, demographic and anthropometric characteristics (gender, age, family history, sport type, weight, height, body surface area) were investigated. Additionally, CMR was used to assess morphological and functional features of the left ventricle (indexed end-diastolic volume, indexed end-systolic volume, indexed left ventricular mass (LWMi), relative wall mass (RWM), ejection fraction) and papillary muscles (PMs) (mass, indexed mass, papillary myocardial mass ratio, implantation site). Results: out of the 382 patients, we recruited 8 cases and 25 controls, who met the respective inclusion and exclusion criteria. In both study cohorts, patients were young adults. In the comparison between the two groups, the following emerged: (1) demographic and anthropometric characteristics did not show statistically significant differences; (2) the same observation can be made regarding the morphological and functional characteristics of the left ventricle on CMR; (3) through the combined evaluation of LWMi and RWM, it was observed that the majority of athletes in the study had physiological eccentric hypertrophy due to athletic conditioning. Only 3 controls had slightly increased RWM, indicative of mixed or concentric hypertrophy, but still compatible with physiological cardiac adaptation to strength sports; (4) statistical significance was achieved for isolated PMs hypertrophy (p=0.036 for both indexed mass and papillary myocardial mass ratio) and abnormal PMs implantation (p=0.037). Specifically, only 37.5% of the cases showed physiological insertion, while in 12.5% it was near the mitral valve annulus, and in 50% at the ventricular apex. Conclusions: our preliminary data suggest that the aforementioned dynamic repolarization anomalies observed during exertion in young athletes with structurally normal hearts are correlated with isolated PMs variants, particularly their solitary hypertrophy and abnormal implantation. Translating these results into clinical practice means providing an explanation for previously unexplained repolarization alterations in these patients, avoiding risky and costly repeated diagnostic tests. Further studies with larger case series are needed to definitively understand the clinical significance of these PMs’ anomalies, although it can be assumed that in athletes they represent a benign anatomical variant, distinct from hypertrophic cardiomyopathy.

Presupposti dello studio: le anomalie del tratto ST-T sono altamente sospette di cardiopatia, soprattutto di coronaropatia e di cardiomiopatia. Pertanto, se un paziente presenta reperti di questo tipo, l’approfondimento diagnostico è mandatorio. Esiste un 2-4% di atleti giovani, in cui queste caratteristiche ECG coesistono con una clinica ed un imaging negativi. Qualora le suddette alterazioni elettrocardiografiche siano dinamiche e limitate all’ECG da sforzo e sia stata esclusa una coronaropatia, i dati ad oggi presenti in letteratura suggeriscono un ruolo del tono neuroautonomico, ma il dubbio diagnostico permane. Scopo: indagare se le anomalie dinamiche della ripolarizzazione presentate durante sforzo da giovani atleti altrimenti sani (coronarie sane alla coroTC e assenza di cardiomiopatia alla CMR) siano ascrivibili ad un substrato morfologico comune valutato alla CMR. Materiali e metodi: abbiamo condotto uno studio caso-controllo retrospettivo reclutando i pazienti a partire da un database di 382 atleti visitati presso l’ambulatorio di Cardiologia dello Sport di AOPD dal 2019 al 2023. I casi erano atleti con sottoslivellamento del tratto ST e/o inversione dell’onda T dinamici all’ECG da sforzo, ma per il resto apparentemente sani e con CMR e coroTC negative. Un gruppo di atleti sani, con ECG basale e da sforzo normali e con CMR negativa, è servito come controllo. Per entrambe le coorti si sono indagate caratteristiche demografiche e antropometriche (sesso, età, familiarità, tipo di sport, peso, altezza, superficie corporea) e, alla CMR, caratteristiche morfologiche e funzionali del ventricolo sinistro (volume telediastolico e telesistolico indicizzati, massa ventricolare sinistra indicizzata (LWMi), massa miocardica relativa (RWM), frazione d’eiezione) e dei muscoli papillari (PM) (massa, massa indicizzata, papillary myocardial mass ratio, sede di impianto). Risultati: abbiamo reclutato 8 casi e 25 controlli. In entrambe le coorti in studio, i pazienti erano giovani-adulti. Dal confronto tra i due gruppi è emerso che: (1) le caratteristiche demografiche e antropometriche non hanno mostrato differenze statisticamente significative; (2) lo stesso si può dire per le caratteristiche morfologiche e funzionali del ventricolo sinistro alla CMR; (3) mediante la valutazione combinata di LVMi e RWM, si è visto che la maggior parte degli atleti in studio avevano un’ipertrofia eccentrica fisiologica dovuta al condizionamento atletico. Soltanto 3 controlli avevano un RWM di poco aumentato, indicativo di un’ipertrofia mista o concentrica, ma comunque compatibile con l’adattamento fisiologico cardiaco ad uno sport di forza; (4) la significatività statistica è stata raggiunta per l’ipertrofia isolata dei PM (p=0.036 sia per la massa dei PM indicizzata, sia per il papillary myocardial mass ratio) e per l’impianto anormale dei PM (p=0.037). Più nello specifico, l'inserzione risultava fisiologica solo nel 37.5% dei casi in studio, mentre nel 12.5% era basale e nel 50% apicale. Conclusioni: i nostri dati preliminari suggeriscono che le sopracitate anomalie dinamiche della ripolarizzazione da sforzo in giovani atleti con cuore strutturalmente normale sono correlabili alle varianti isolate dei PM, in particolare alla loro ipertrofia solitaria e al loro impianto anomalo. Calando questi risultati nella pratica clinica, ciò significa fornire una spiegazione ad alterazioni della ripolarizzazione finora rimaste ingiustificate, evitando a tali pazienti esami di approfondimento non esenti da rischi, oltre che costosi e ripetuti nel tempo. Sono necessari nuovi studi su casistiche più ampie per comprendere definitivamente il significato clinico delle anomalie morfologiche dei PM, sebbene si possa supporre che negli atleti costituiscano una variante anatomica benigna e distinta dalla cardiomiopatia ipertrofica.