Doktorsvörn í læknavísindum - Maríanna Garðarsdóttir

Fimmtudaginn 21. maí ver Maríanna Garðarsdóttir doktorsritgerð sína í læknavísindum við Læknadeild Háskóla Íslands. Ritgerðin ber heitið: Þáttur gáttatifs og ósæðarstífleika í formgerð og starfsemi heilans. The role of atrial fibrillation and aortic stiffness in brain structure and function.

Andmælendur eru dr. Jens Cosedis Nielsen, yfirlæknir og prófessor við Árósaháskóla, og dr. David Fällmar, dósent við Háskólasjúkrahúsið í Uppsölum.

Umsjónarkennari og leiðbeinandi var Davíð O. Arnar, prófessor og meðleiðbeinandi var Sigurður Sigurðsson, framkvæmdastjóri. Auk þeirra sátu í doktorsnefnd Thor Aspelund, prófessor og Vilmundur Guðnason, prófessor.

Sædís Sævarsdóttir, prófessor og deildarforseti Læknadeildar, stjórnar athöfninni sem fer fram í Veröld,  Hús Vigdísar, Auðarsal og hefst kl. 09.00.

Ágrip

Gáttatif er algengast langvarandi hjartsláttartruflana og eykst tíðni gáttatifs með hækkandi aldri. Það er vel þekkt að gáttatif eykur hættu á heilablóðfalli, en einnig hefur komið í ljós að einstaklingar með langvarandi gáttatif eru líklegri til að upplifa minnistruflanir. Þá hafa breytingar í formgerð heilans sést, jafnvel án heilablóðfalls, en ástæður þessa eru ekki að fullu þekktar. Þessi ritgerð kannaði hvort breytingar á blóðflæði frá hjartanu til heilans gæti að einhverju leyti skýrt þessi áhrif.

Heilinn er háður stöðugu blóðflæði til að fá nægilegt súrefni og næringarefni. Í gáttatifi verður hjartslátturinn óreglulegur og minna skilvirkur og hefur jafnvel áhrif á hvernig blóð er flutt til heilans. Í fyrstu rannsókninni sást að hjá eldri einstaklingum með langvarandi gáttatif var blóðflæði til heilans, sem mælt var með segulómun, minna en hjá þeim sem voru í eðlilegum sínustakti. Heilarúmmál var einnig minna hjá þeim sem höfðu langvarandi gáttatif einstaklingum en ekki komu í ljós nein áhrif á minni og vitræna getu.

Í annarri rannsókn voru einstaklingar með gáttatif rannsakaðir fyrir og eftir rafvendingu, sem getur komið hjartslættinum í réttan sínustakt. Þeir sem fóru í réttan takt eftir árangursríka rafvendingu sýndu aukið blóðflæði til heilans, en þeir sem voru áfram í gáttatifi sýndu enga breytingu á blóðflæðis. Þetta bendir til þess að lægra blóðflæði til heilans í gáttatifi sé ekki viðvarandi heldur geti aukist þegar réttum takti er náð. 

Í ritgerðinni var líka skoðað tengt ástand, ósæðarstífleiki. Þegar fólk eldist getur ósæðin, er liggur frá hjartanu, stífnað. Þetta hefur áhrif á hvernig þrýstingsbylgjur blóðsins ferðast um líkamann og getur aukið álag á smáar æðar, meðal annars í heilanum. Niðurstöðurnar sýndu að einstaklingar með stífari ósæð höfðu lægra blóðflæði til heilans og aukin merki um smáaæðasjúkdóm í heilanum, auk þess sem heilarúmmál var minna, en ekki sáust áhrif á vitræna getu.

Samantekið benda þessar niðurstöður til að bæði óreglulegur hjartsláttur og stíf ósæð geti haft áhrif á heilann með breytingum á blóðflæði til heilans. Á meðan aldur er mikilvægasti þátturinn sem hefur áhrif á heilann og heilaheilsu geta hjartsláttur og ástand æða átt sinn þátt í snemmkomnum áhrifum á heilann sem geta síðar birst sem í áhrifum á vitræna getu. Skilningur á því hvernig sjúkdómar í hjarta- og æðakerfinu hafa áhrif á heilaheilsu getur gefið vísbendingar um hvernig hægt er að vernda heilann og vitræna getu til framtíðar með hækkandi aldri fólks.  

Abstract

Atrial fibrillation is the most common long-lasting heart rhythm disorder and becomes more frequent with increasing age. It is well known that atrial fibrillation increases the risk of stroke and in recent years researchers have also found that people with atrial fibrillation are more likely to experience memory problems and changes in brain structure, even without stroke, but the cause is not fully understood. This thesis explored whether changes in blood flow between the heart and the brain might help explain this connection.

The brain does depend on a steady supply of blood flow to receive oxygen and nutrients. In atrial fibrillation, the heartbeat becomes irregular and less efficient, and this may affect how blood is delivered to the brain. In the first study, older individuals with long-lasting atrial fibrillation had lower blood flow to the brain compared with those who were in normal sinus heart rhythm. They also had smaller brain volumes but differences in cognitive function were, however, not observed.

In a second study, people with atrial fibrillation were examined before and after electrical cardioversion, which may restore normal sinus heart rhythm. Individuals who successfully returned to normal rhythm showed an improvement in brain blood flow, but those who remained in atrial fibrillation did not. This suggests that reduced blood flow in atrial fibrillation may not be permanent and can improve when normal rhythm is restored.

The thesis also examined a related condition called aortic stiffness. As people age, the large artery leaving the heart, the aorta, can become stiffer. This changes how blood pressure waves travel through the body and may increase stress on small blood vessels, including in the brain. The results showed that individuals with stiffer arteries had lower blood flow to the brain and more signs of degenerative changes in the brain, as well as smaller brain volume. Cognitive performance was not affected.

Together, these findings suggest that both irregular heart rhythm and stiffened aorta may affect the brain through changes in blood flow to the brain. While aging remains the most important factor influencing brain structure and brain health, heart rhythm and vascular health appear to play an early role in structural and functional changes in the brain. Understanding how cardiac and vascular conditions influence brain health may help guide future strategies to protect cognitive function as people grow older.

Um doktorsefnið

Maríanna Garðarsdóttir er fædd 1969 í Reykjavík. Hún lauk stúdentsprófi frá nýmáladeild Menntaskólans í Reykjavík 1989 og embættisprófi frá Læknadeild Háskóla Íslands 1999. Að loknu kandídatsári starfaði Maríanna á augndeild og röntgendeild Landspítala og hélt svo utan til sérnáms við Sahlgrenska háskólasjúkrahúsið og Barnaspítala Viktoríu drottningar í Gautaborg. Maríanna lauk sérnámi í myndgreiningu 2007 og sneri þá heim til starfa sem sérfræðilæknir á Landspítala. Frá 2024 hefur Maríanna starfað sem forstöðumaður myndgreiningarþjónustu Landspítala. Foreldrar Maríönnu eru Maia Sigurðardóttir sálfræðingur (lést 2012) og Garðar Gíslason hæstaréttardómari. Maki Maríönnu er Sveinbjörn Jóhannesson, húsasmiður og viðskiptafræðingur, og dætur hennar eru Maia og Arna Snorradætur.