Neuer Therapieansatz gegen Lungenhochdruck
In vielen Fällen verursacht eine Herzinsuffizienz auch einen übermässig erhöhten Blutdruck in den Lungengefässen. Diese pulmonale Hypertonie beschleunigt wiederum oft drastisch den Verlauf der Herzschwäche, mit häufig tödlicher Folge. Wissenschaftler der Berliner Charité dokumentierten nun entscheidende Fortschritte beim Verständnis dieser Begleiterkrankung – und weisen den Weg hin zu einer möglichen Therapie.
Deutsches Herzzentrum der Charité1.9.20232"
Lungenhochdruck kann unterschiedliche Ursachen haben, bei rund der Hälfte aller Betroffenen liegt der pulmonalen Hypertonie allerdings eine Linksherzinsuffizienz zugrunde. Der chronisch erhöhte Blutdruck im Lungenkreislauf belastet wiederum die rechte Herzhälfte, die das sauerstoffarme Blut aus dem Körper in die Lungenarterie pumpt. Langfristig kann diese Belastung bis zum Herzversagen führen.
Ungeklärte Fragen beim Verständnis einer Volkskrankheit
Welche strukturellen Veränderungen weisen die Pulmonalarterien von Patienten mit Lungenhochdruck im Zusammenhang mit Erkrankungen des linken Herzens (PH-LHD) auf, welche Rolle spielen diese Veränderungen beim Verlauf der Krankheit und: Wie lassen sie sich gegebenenfalls aufhalten?
Diesen Fragen ist ein internationales Forschungsteam um Prof. Dr. med. Christoph Knosalla vom Deutschen Herzzentrum der Charité (DHZC) und Prof. Dr. med. Wolfgang Kübler vom Institut für Physiologie der Charité – Universitätsmedizin Berlin nachgegangen.
Gestörtes Gleichgewicht in den Gefässwänden
Die extrazelluläre Matrix von Pulmonalarterien besteht im Wesentlichen aus Kollagen- und Elastinfasern. Die Kollagenfasern sorgen für die Festigkeit der Gefässwand, die Elastinfasern dagegen für die Flexibilität – gleichsam wie ein Gewebe aus festen Tauen und elastischen Gummibändern. Ist dieses Gleichgewicht aus Elastizität und Festigkeit gestört, kann es zu einer Versteifung der Gefässwände kommen.
Bei der pulmonalarteriellen Hypertonie, einer seltenen, aber schwerwiegenden Form des Lungenhochdrucks, sind diese krankhaften Umbauvorgänge in der Gefässwand von verschiedenen Forschungsgruppen bereits detailliert beschrieben worden; weit weniger dagegen ist bisher über die Veränderungen bei Patienten mit Lungenhochdruck in Folge einer Linksherzschwäche (Pulmonary Hypertension-Left Heart Diesease, PH-LHD) bekannt. Diese Form der Erkrankung ist allerdings wesentlich häufiger, insbesondere bei älteren Menschen.
Abbau elastischer Fasern, Anhäufung fibrillärer Kollagene
Anhand der Gewebeproben von PH-LHD Patienten konnte das Forschungsteam um Christoph Knosalla und Wolfgang Kübler nun umfangreiche Umbildungen der extrazellulären Matrix nachweisen und die zugrundeliegenden zellulären Vorgänge analysieren.
Demnach ist die Versteifung der Pulmonalarterie zunächst das Ergebnis eines fortschreitenden Abbaus elastischer Fasern, gefolgt von der Anhäufung fibrillärer Kollagene innerhalb der Gefässwand.
Die Forscher stellten insbesondere fest, dass der Abbau der elastischen Fasern schon früh im Krankheitsverlauf einsetzt – sogar noch bevor die Veränderungen des Blutdrucks im Lungenkreislauf und die Versteifung der Arterienwand bei den Patienten nachweisbar sind.
Erster Schritt zum Medikament: Pentagalloyl-Glukose (PGG)
Darüber hinaus gelang bereits der vielversprechende Nachweis einer möglichen Therapie: Mit Hilfe der chemischen Verbindung Pentagalloyl-Glukose (PGG; ein natürlich vorkommender Zuckerester) liess sich im Labor der Abbau des Elastins entscheidend vermindern und die Versteifung der Arterie entsprechend aufhalten oder sogar rückgängig machen.
Im Tiermodell konnten die Forscher ihre Ergebnisse aus dem Labor bestätigen: Gezielt verabreichte PGG-Nanopartikel normalisierten den Lungendruck, verhinderten den Fortschritt der pulmonalen Hypertonie und entlasteten entsprechend die rechte Herzkammer.
«Wir sind mit dieser Studie einen grossen Schritt zum Verständnis des Lungenhochdrucks bei Linksherzschwäche weitergekommen und weisen zugleich einen Weg hin zur Entwicklung einer frühzeitigen Therapie», fasst Co-Studienleiter Christoph Knosalla zusammen. «Diese ermutigenden Erkenntnisse wollen wir nun weiter vertiefen und schnellstmöglich in Diagnose- und Therapieverfahren umsetzen.»
Insbesondere wolle man noch besser verstehen, inwieweit die Umbauvorgänge in der Lungenarterie gleichsam zur Vorhersage des Schweregrades und des Verlaufs der Erkrankung genutzt werden können, so Knosalla. «Angesichts der ständig wachsenden Zahl von Betroffenen gehört die frühe und optimale Behandlung der Herzinsuffizienz zu den grössten Herausforderungen für die Herz-Kreislauf-Medizin. Wir freuen uns, dass wir hier mit unserer Studie einen nicht unerheblichen Beitrag dazu leisten können», bilanziert Wolfgang Kübler.PS
