Introduction and Objectives: Heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF) remains a global public health challenge despite the introduction of the four pillars of guideline-directed medical therapy (GDMT), including SGLT2 inhibitors (gliflozins). Although the clinical benefits of gliflozins are well established, the underlying hemodynamic and biological mechanisms are not yet fully understood. This study aimed to evaluate the impact of dapagliflozin and empagliflozin on ventriculo-arterial coupling (VAC)—an integrated index of heart–arterial system efficiency—its ability to predict adverse events and left ventricular reverse remodeling (LVRR), and to analyze changes in emerging biomarkers such as brain-derived neurotrophic factor (BDNF).Methods: The study was structured in two phases:Multicenter Phase (DISCOVER SGLT2i): A total of 459 patients with stable HFrEF on optimal medical therapy were followed for 6 months after the addition of an SGLT2 inhibitor to assess changes in VAC and clinical endpoints.Single-Center Phase (Palermo): A subgroup of 72 patients was followed for up to 18 months to evaluate quality of life using the Kansas City Cardiomyopathy Questionnaire (KCCQ). In 40 patients, serum BDNF levels were measured and compared with those of a healthy control group.Results: The introduction of SGLT2 inhibitors led to an early and significant improvement in VAC (median reduction from 2.07 to 1.72 at 6 months), driven by a decrease in arterial elastance (Ea) and an increase in ventricular contractility (Ees).Prognostic Value: A high baseline VAC (≥ 2.10) was identified as an independent predictor of adverse events (death, hospitalization, arrhythmias).Reverse Remodeling: Patients with more impaired baseline VAC showed a higher likelihood of achieving significant LVRR, supporting VAC as a marker of therapeutic response.Biomarkers: In addition to a reduction in NT-proBNP, a significant increase in BDNF levels was observed (from 706 pg/mL to 940 pg/mL at 12 months), positively correlated with improvements in NYHA functional class and quality of life.Conclusions: This study concludes that SGLT2 inhibitors exert a multimodal effect, optimizing cardiovascular dynamics by reducing hemodynamic stress and promoting recovery of neurotrophic function. Non-invasive assessment of VAC is confirmed as a valuable clinical tool for risk stratification and personalized therapeutic monitoring in patients with HFrEF.

Introduzione e Obiettivi: Lo scompenso cardiaco a frazione di eiezione ridotta (HFrEF) rimane una sfida globale per la salute pubblica nonostante l'introduzione dei quattro pilastri della terapia medica ottimizzata (GDMT), tra cui gli SGLT2-inibitori (gliflozine). Sebbene i benefici clinici delle gliflozine siano consolidati, i meccanismi emodinamici e biologici sottostanti non sono ancora del tutto chiariti. Lo studio si è posto l'obiettivo di valutare l'impatto di dapagliflozin ed empagliflozin sull'accoppiamento ventricolo-arterioso (VAC) — un indice integrato dell'efficienza del sistema cuore-arterie — sulla sua capacità di predire eventi avversi e il rimodellamento inverso (LVRR), oltre ad analizzare le variazioni di biomarcatori emergenti come il BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor).Metodologia: La ricerca è stata strutturata in due fasi:1. Fase Multicentrica (DISCOVER SGLT2i): Ha coinvolto 459 pazienti con HFrEF stabile in terapia ottimale, seguiti per 6 mesi dopo l'aggiunta di un SGLT2i per valutare le modifiche del VAC e degli endpoint clinici.2. Fase Monocentrica (Palermo): Un sottogruppo di 72 pazienti è stato seguito fino a 18 mesi per monitorare la qualità di vita (KCCQ) e, in 40 soggetti, i livelli sierici di BDNF rispetto a un gruppo di controllo sano.Risultati: Lo studio ha dimostrato che l'introduzione degli SGLT2i determina un miglioramento precoce e significativo del VAC (passando da una mediana di 2,07 a 1,72 a 6 mesi), grazie alla riduzione dell'elastanza arteriosa (Ea) e all'incremento della contrattilità ventricolare (Ees).• Valore Prognostico: Un VAC basale elevato (≥ 2,10) è risultato un predittore indipendente di eventi avversi (morte, ospedalizzazione, aritmie).• Rimodellamento Inverso: I pazienti con un VAC basale più compromesso hanno mostrato una maggiore probabilità di ottenere un LVRR significativo, indicando il VAC come marker di risposta alla terapia.• Biomarcatori: Oltre alla riduzione del NT-proBNP, si è registrato un incremento significativo dei livelli di BDNF (da 706 pg/ml a 940 pg/ml a 12 mesi), correlato positivamente con il miglioramento della classe NYHA e della qualità di vita.Conclusioni: Il lavoro conclude che gli SGLT2-inibitori esercitano un effetto plurimodale che ottimizza la dinamica cardiovascolare riducendo lo stress emodinamico e favorendo il recupero della funzione neurotrofica. La valutazione non invasiva del VAC si conferma uno strumento clinico prezioso per la stratificazione del rischio e per la personalizzazione del monitoraggio terapeutico nel paziente con HFrEF

Effetti degli SGLT2-inibitori nello scompenso cardiaco: studio multicentrico sull'impatto delle gliflozine sull'accoppiamento ventricolo-arterioso e sul suo valore prognostico, con approfondimento monocentrico sugli effetti sui marcatori

MACAIONE, Francesca
2026

Abstract

Introduction and Objectives: Heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF) remains a global public health challenge despite the introduction of the four pillars of guideline-directed medical therapy (GDMT), including SGLT2 inhibitors (gliflozins). Although the clinical benefits of gliflozins are well established, the underlying hemodynamic and biological mechanisms are not yet fully understood. This study aimed to evaluate the impact of dapagliflozin and empagliflozin on ventriculo-arterial coupling (VAC)—an integrated index of heart–arterial system efficiency—its ability to predict adverse events and left ventricular reverse remodeling (LVRR), and to analyze changes in emerging biomarkers such as brain-derived neurotrophic factor (BDNF).Methods: The study was structured in two phases:Multicenter Phase (DISCOVER SGLT2i): A total of 459 patients with stable HFrEF on optimal medical therapy were followed for 6 months after the addition of an SGLT2 inhibitor to assess changes in VAC and clinical endpoints.Single-Center Phase (Palermo): A subgroup of 72 patients was followed for up to 18 months to evaluate quality of life using the Kansas City Cardiomyopathy Questionnaire (KCCQ). In 40 patients, serum BDNF levels were measured and compared with those of a healthy control group.Results: The introduction of SGLT2 inhibitors led to an early and significant improvement in VAC (median reduction from 2.07 to 1.72 at 6 months), driven by a decrease in arterial elastance (Ea) and an increase in ventricular contractility (Ees).Prognostic Value: A high baseline VAC (≥ 2.10) was identified as an independent predictor of adverse events (death, hospitalization, arrhythmias).Reverse Remodeling: Patients with more impaired baseline VAC showed a higher likelihood of achieving significant LVRR, supporting VAC as a marker of therapeutic response.Biomarkers: In addition to a reduction in NT-proBNP, a significant increase in BDNF levels was observed (from 706 pg/mL to 940 pg/mL at 12 months), positively correlated with improvements in NYHA functional class and quality of life.Conclusions: This study concludes that SGLT2 inhibitors exert a multimodal effect, optimizing cardiovascular dynamics by reducing hemodynamic stress and promoting recovery of neurotrophic function. Non-invasive assessment of VAC is confirmed as a valuable clinical tool for risk stratification and personalized therapeutic monitoring in patients with HFrEF.
26-feb-2026
Italiano
Introduzione e Obiettivi: Lo scompenso cardiaco a frazione di eiezione ridotta (HFrEF) rimane una sfida globale per la salute pubblica nonostante l'introduzione dei quattro pilastri della terapia medica ottimizzata (GDMT), tra cui gli SGLT2-inibitori (gliflozine). Sebbene i benefici clinici delle gliflozine siano consolidati, i meccanismi emodinamici e biologici sottostanti non sono ancora del tutto chiariti. Lo studio si è posto l'obiettivo di valutare l'impatto di dapagliflozin ed empagliflozin sull'accoppiamento ventricolo-arterioso (VAC) — un indice integrato dell'efficienza del sistema cuore-arterie — sulla sua capacità di predire eventi avversi e il rimodellamento inverso (LVRR), oltre ad analizzare le variazioni di biomarcatori emergenti come il BDNF (Brain-Derived Neurotrophic Factor).Metodologia: La ricerca è stata strutturata in due fasi:1. Fase Multicentrica (DISCOVER SGLT2i): Ha coinvolto 459 pazienti con HFrEF stabile in terapia ottimale, seguiti per 6 mesi dopo l'aggiunta di un SGLT2i per valutare le modifiche del VAC e degli endpoint clinici.2. Fase Monocentrica (Palermo): Un sottogruppo di 72 pazienti è stato seguito fino a 18 mesi per monitorare la qualità di vita (KCCQ) e, in 40 soggetti, i livelli sierici di BDNF rispetto a un gruppo di controllo sano.Risultati: Lo studio ha dimostrato che l'introduzione degli SGLT2i determina un miglioramento precoce e significativo del VAC (passando da una mediana di 2,07 a 1,72 a 6 mesi), grazie alla riduzione dell'elastanza arteriosa (Ea) e all'incremento della contrattilità ventricolare (Ees).• Valore Prognostico: Un VAC basale elevato (≥ 2,10) è risultato un predittore indipendente di eventi avversi (morte, ospedalizzazione, aritmie).• Rimodellamento Inverso: I pazienti con un VAC basale più compromesso hanno mostrato una maggiore probabilità di ottenere un LVRR significativo, indicando il VAC come marker di risposta alla terapia.• Biomarcatori: Oltre alla riduzione del NT-proBNP, si è registrato un incremento significativo dei livelli di BDNF (da 706 pg/ml a 940 pg/ml a 12 mesi), correlato positivamente con il miglioramento della classe NYHA e della qualità di vita.Conclusioni: Il lavoro conclude che gli SGLT2-inibitori esercitano un effetto plurimodale che ottimizza la dinamica cardiovascolare riducendo lo stress emodinamico e favorendo il recupero della funzione neurotrofica. La valutazione non invasiva del VAC si conferma uno strumento clinico prezioso per la stratificazione del rischio e per la personalizzazione del monitoraggio terapeutico nel paziente con HFrEF
NOVO, Giuseppina
TUTTOLOMONDO, Antonino
Università degli Studi di Palermo
Palermo
149
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14242/356230
Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIPA-356230