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Bei der DCM führt eine ausgeprägte Dilatation einer oder beider Herzkammern zu einer fortschreitenden Herzinsuffizienz, wobei oft nur eine Herztransplantation die einzige Heilungsoption darstellt. Die Immunadsorption bietet bei der Behandlung der dilatativen Kardiomyopathie eine Therapieoption, welche neben der konventionellen medikamentösen Herzinsuffizienztherapie in der Pathophysiologie dieser Erkrankung angreift. Kardiotrope Autoantikörper als Folge eines inflammatorischen Autoimmunprozesses können hierbei effektiv ausgewaschen werden. In der vorliegenden Arbeit sollte der Einfluss der Immunadsorption auf die klinische Entwicklung bei DCM-Patienten über ein Jahr, in Abhängigkeit von verschiedenen Charakteristika untersucht werden. Ausserdem wurde experimentell die Wirkung von IgG-Fraktionen dieser Patienten auf isolierte Rattenkardiomyozyten vor der Immunadsorption und im Verlauf untersucht. Es sollte eine Aussage über den Effekt der Immunadsorption nach einem Jahr, besonders profitierende Patientenkollektive sowie die Korrelation von klinischer Entwicklung und messbarem Kontraktions- und Kalziumtransientverhalten an isolierten Rattenkardiomyozyten getroffen werden. Es wurden dafür jeweils die IgG-Fraktionen des Plasmas der DCM-Patienten vor der Immunadsorption, am 5.Tag nach der Intervention sowie im Verlauf nach 3, 6 und 12 Monaten unter einem Fluoreszenzmikroskop über isolierte Rattenkardiomyozyten geleitet. Nach einer Inkubationszeit von 5 Minuten wurde der kardiotrope Effekt evaluiert und ausgewertet. Dabei zeigte sich, dass einige Patientenproben einen negativ-inotropen, andere hingegen keinen Effekt auf das Kontraktionsverhalten der Zellen hatten. Es konnte gezeigt werden, dass vor und nach Immunadsorption eine Korrelation zwischen der klinischen Entwicklung der Patienten und experimentellen Ergebnissen besteht. Die negative-inotrope Gruppe zeigte im Verlauf deutlichere Verbesserungen hinsichtlich der linksventrikulären Pumpfunktion (LVEF) und Verminderung der linksventrikulären Dilatation. Beide Gruppen profitieren von der Immunadsorption, betrachtet man die klinische Einschätzung der Herzinsuffizienz (NYHA-Stadien) und Spiroergometriedaten. Ältere Patienten konnten nach Immunadsorption einen stärkeren Anstieg der LVEF verzeichnen als Jüngere. Es wurden Hinweise gefunden, dass eine kurze Krankheitsdauer eine schlechtere LVEF und einen höheren kardiodepressiven Effekt mit sich bringt. Außerdem scheint ein initial hoher Inflammationsgrad (MHC-II-Grad) einen nur geringen LVEF-Anstieg im Verlauf zu bewirken. Es wurden kein Einfluss des Geschlechtes oder einer Virusinfektion auf den Verlauf klinischer und experimenteller Parameter nachgewiesen. Es konnte gezeigt werden, dass eine erneut zunehmende negative Inotropie nach 12 Monaten beobachtet werden konnte.
Die Dilatative Kardiomyopathie ist eine multifaktoriell bedingte Erkrankung, bei der unter anderem immunologische Prozesse und Autoantikörper eine wichtige Rolle spielen. Für die Steuerung und Aktivierung von Immunreaktionen ist der FcγRezeptor IIa von wesentlicher Bedeutung. Sein auf einer Punktmutation an Position 131 der Aminosäurekette beruhender H/R131 - Polymorphismus bestimmt dabei maßgeblich die Rezeptoraffinität zu Immunglobulin G. Für eine Vielzahl von Autoimmunerkrankungen konnte bereits der Einfluss des FcγRezeptor IIa - H/R131 - Polymorphismus auf Manifestation und Krankheitsverlauf gezeigt werden. In der vorliegenden Untersuchung wurden 262 Patienten mit Dilatativer Kardiomyopathie hinsichtlich ihrer klinischen Krankheitsmanifestation in Abhängigkeit vom FcγRezeptor IIa - H/R131 - Polymorphismus untersucht. Für Patienten des Rezeptortyps RR131 konnten signifikant niedrigere Werte für NtproBNP, signifikant bessere echokardiographische Funktionsparameter sowie eine höhere Sauerstoffaufnahme zum Zeitpunkt der aerob-anaeroben Schwelle in der Spiroergometrie gefunden werden. Patienten des Rezeptortyps HH131 dagegen wiesen höhere NtproBNP-Werte, eine schlechteres echokardiographisches Outcome sowie schlechtere spiroergometrische Parameter auf. Die Rezeptorgruppe RH131 nahm jeweils die intermediäre Position ein. Somit konnte ein relevanter Einfluss des FcγRezeptor IIa - H/R131 - Polymorphismus auf die klinische Manifestation der Dilatativen Kardiomyopathie gezeigt werden. Zudem unterstreicht die vorliegende Untersuchung die Bedeutung antikörpervermittelter Prozesse bei der Genese der Erkrankung.
Bei Patienten mit DCM und Myokarditis sind Störungen der zellulären und humoralen Immunität bekannt. Im Serum dieser Patienten werden unterschiedliche zirkulierende kardiale Autoantikörper gefunden, die eine kardiodepressive Wirkung haben. Diese Autoantikörper können durch die Immunadsorption (IA) aus dem Plasma extrahiert werden. Es wurden die Einflüsse des durch die IA gewonnenen Eluates mit den darin enthaltenen Autoantikörpern von 10 DCM Patienten auf die Kontraktilität, die Herzfrequenz und den Koronarfluss an isolierten Rattenherzen zu untersuchen. Die Ergebnisse unserer Studie zeigen eine dosisabhängige Reduktion der systolischen und diastolischen Funktion im Vergleich zur Kontrollgruppe. Die Koronarperfusion nahm sowohl in der Kontrollgruppe als auch, noch ausgeprägter, in der DCM-Gruppe ab. Die Herzfrequenz blieb in beiden Gruppen stabil. Hämodynamische Phänomene einer Herzinsuffizienz können somit durch Perfusion mit myokardialen Autoantikörpern imitiert werden. Jedoch können die bisher bekannten kardialen Antikörper die beobachteten in-vitro Effekte nicht komplett erklären.
Die Dilatative Kardiomyopathie (DCM) ist nach der Koronaren Herzerkrankung die häufigste Ursache für die Entwicklung einer Herzinsuffizienz. Dennoch bestehen nach wie vor Unklarheiten hinsichtlich der Ätiologie und Pathogenese. Neben den bereits bekannten Ursachen wie myokardialer Ischämie, Vitien, Stoffwechselerkrankungen und genetischen Defekten, scheinen auch Störungen des Immunsystems eine entscheidende Rolle zu spielen. Es existieren bereits zahlreiche Studien, welche einen Zusammenhang zwischen dem Krankheitsverlauf und einer Infektion mit kardiotropen Viren, einer daraus resultierenden überschießenden Immunantwort mit chronisch persistierender Inflammation und Ausbildung negativ inotrop wirkender Autoantikörper diskutieren. Ebenso vielfältig sind die sich daraus ergebenden alternativen Ansätze der antiviralen Therapie, Immunglobulintherapie, Immunsuppression und Immunadsorption, von denen es bislang jedoch keiner gelungen ist, sich langfristig durchzusetzen. Grund dafür ist die nach wie vor umstrittene Wirksamkeit dieser neuen Therapiemöglichkeiten sowie die Frage nach einer sinnvollen Charakterisierung des Patientenkollektivs außerhalb der bisher verwendeten klinischen Kriterien, welche sich in diesem Zusammenhang als ungeeignet erwiesen haben. In der vorliegenden Arbeit wurde wiederholt versucht, den Effekt kardiotroper Antikörper auf die Funktion von Kardiomyozyten nachzuweisen und einen Zusammenhang zwischen der beobachteten negativ inotropen Wirkung und bestimmten klinischen Charakteristika der Patienten herzustellen. Zu diesem Zweck sind mit Hilfe einer modifizierten Langendorff-Anlage isolierte Ratten-Kardiomyozyten den, aus dem Plasma von DCM-Patienten gewonnenen, Antikörpern ausgesetzt worden. Mittels Fluoreszenzmikroskopie wurde anschließend die Reaktion in Hinblick auf eine Veränderung der Kontraktilität und des Kalziumtransienten der Zellen ermittelt. Unter Berücksichtigung klinischer Charakteristika, hämodynamischer Parameter und immunhistologischer Befunde der Patienten zum Zeitpunkt der Probeentnahme erfolgte dann die Auswertung in Bezug auf einen Zusammenhang zwischen den genannten Eigenschaften und der beobachteten Reaktion der isolierten Kardiomyozyten. Dabei zeigte sich der erwartete Unterschied zwischen DCM-Patienten und Kontrollen hinsichtlich einer überwiegend negativ inotropen Wirkung des DCM-Plasmas. Darüber hinaus ließ sich auch bei männlichen Patienten und bei Patienten mit nur leichtgradig eingeschränkter Pumpfunktion vermehrt ein kardiodepressiver Effekt verzeichnen. Die im Vordergrund stehende Frage nach der Bedeutung des Infektions- und Inflammationsstatus konnte jedoch nicht eindeutig geklärt werden und scheint damit die Konzepte der alternativen Therapiemöglichkeiten in Frage zu stellen. Ob die möglicherweise die Ejektionsfraktion ein geeigneter Marker zur Einteilung der Patienten für die individuell am geeignetste Therapiemethode darstellt, oder ob die bereits zuvor schon erwogene Differenzierung hinsichtlich der exprimierten inflammatorischen Antigene eine weitere Möglichkeit sein kann, müssen folgende Untersuchungen erst noch zeigen.
Grundlagen - Die Immunadsorption (IA) entfernt kardiale Autoantikörper aus dem Blut und stellt einen neuartigen Ansatz zur Therapie von Patienten mit dilatativer Kardiomyopathie (DCM) dar. Ziel dieser Arbeit ist es, die Bedeutung kardiotroper Antikörper für die kardiale Dysfunktion bei Patienten mit DCM zu untersuchen. Die kardiotropen Antikörper werden IgG-subklassenspezifisch charakterisiert und die potenzielle Bedeutung von Myosin als spezifischem Antigen der Autoantikörper untersucht. Methoden und Ergebnisse - Vor der IA wurden aus dem Plasma von n=45 Patienten die Antikörper isoliert und deren Effekt auf Rattenkardiomyozyten getestet. Nach der In-vitro-Testung wurde bei allen Patienten die IA durchgeführt. Die Antikörper von n=29 Patienten (Kardiodepressive Gruppe) hatten einen kardiodepressiven Effekt auf die Herzmuskelzellen (Ca++-Transient: -16,5 ±1.9%; Kontraktilität: -21,2 ±1.8%; p<0.001 vs. Kontrollgruppe), während die Antikörper von n=16 Patienten (Nicht-kardiodepressive Gruppe) keinen signifikanten Effekt zeigten. Im ersten Zyklus der IA stieg der Herzindex (CI) in der Kardiodepressiven Gruppe von 2,2 ±0,1 auf 2,9 ±0,1 l/min/m² (p<0.001). In der nicht-kardiodepressiven Gruppe traten unter der gesamten Dauer der IA (3-4 Monate) keine signifikanten Veränderungen der hämo-dynamischen Parameter auf. Die Auswurffraktion (LVEF) war nach Abschluss der Immun-adsorption nur in der kardiodepressiven Gruppe signifikant von 20,8 ±1,1 auf 30,5 ±1,1% angestiegen (p<0.001). Der Vergleich von Gesamt-IgG, isolierter IgG-3-Subklasse sowie IgG-3-freien-IgG von n=9 Patienten der kardiodepressiven Gruppe zeigte, dass sowohl Gesamt-IgG als auch die IgG-3-Subklasse einen kardiodepressiven Effekt haben (Ca++-Transient: Gesamt-IgG -12,3 ±0,3% / IgG-3: -12,1 ±0,3%; Kontraktilität: Gesamt-IgG -15,1 ±0,5% / IgG-3: -15,0 ±0,7%; p<0.001 vs. Kontrollgruppe). Das IgG-3-freie-IgG hatte keinen signifikanten Effekt. Die Inkubation der Antikörper von n=6 Patienten mit Myosin hatte keinen Einfluss auf den kardiodepressiven Effekt (Ca++-Transient: Antikörper -12,6 ±0,4%/ Antikörper + Myosin: -12,3 ±0,3%; Kontraktilität: Antikörper: -15,4 ±0,6%/ Antikörper + Myosin: -15,9 ±0,8%; p<0.001 vs. Kontrollgruppe). Schlussfolgerungen - Antikörper mit kardiodepressiver Wirkung wurden bei einer Untergruppe (64,5%) von DCM-Patienten identifiziert. Durch Testung auf kardiodepressiv wirkende Antikörper lässt sich der akute und prolongierte hämodynamische Effekt der IA prognostizieren. An der kardiodepressiven Wirkung sind Antikörper der IgG-3-Subklasse beteiligt, diese sollten bei der IA effektiv eliminiert werden. Spezifische Anti-Myosin-Antikörper scheinen nicht an der kardiodepressiven Wirkung beteiligt zu sein. Die Immunadsorption eliminiert kardiodepressiv wirkende Antikörper und weist auf eine funktionelle Bedeutung der humoralen Autoimmunität für die kardiale Dysfunktion bei Patienten mit DCM hin.
Negativ inotrope Effekte kardiotroper Antikörper bei Patienten mit Dilatativer Kardiomyopathie
(2005)
Die dilatative Kardiomyopathie (DCM) ist eine Erkrankung des Myokards, die durch eine progrediente Abnahme der Kontraktilität und eine links- oder biventrikuläre Dilatation gekennzeichnet ist. Es wurde bereits eine Vielzahl unterschiedlicher kardiotroper Autoantikörper bei DCM-Patienten nachgewiesen. Der Entzug von Antikörpern mittels IA (Immunadsorption) führt zu einer klinischen und hämodynamischen Verbesserung der Patienten. Mittels Konfokaler-Laser-Scan-Mikroskopie konnte gezeigt werden, daß die entfernten Antikörper eine Abnahme der Zellverkürzung und eine Reduktion des Ca2+-Transienten an isolierten Rattenkardiomyozyten bewirkten. In der vorliegenden Arbeit wurde dieser kardiodepressive Effekt bei 44 von 100 DCM-Patienten und bei 4 von 92 Kontrollpersonen nachgewiesen. Es konnte erstmalig ein Zusammenhang zwischen dem Auftreten kardiodepressiver Antikörper und einer Verschlechterung der linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF) innerhalb des letzten Jahres bei DCM-Patienten gezeigt werden. Andere klinische Parameter wie Alter, Geschlecht, Erkrankungsdauer oder die aktuelle LVEF der DCM-Patienten zeigten keine Assoziation mit der Prävalenz kardiodepressiver Antikörper. Die kardiodepressiven Antikörper scheinen somit nicht nur in der Entstehung sondern auch in der Progression der Erkrankung eine wichtige Rolle zu spielen, in dem sie über unterschiedliche Mechanismen zur Funktionseinschränkung des Herzens führen.