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Innere Medizin 10. April 2006

Das Endothel - ein Tausendsassa

"Das Endothel ist keine banale mechanische Barriere, diese Erkenntnis ist nicht neu, doch die komplexen metabolischen und regulatorischen Aufgaben werden den Forschern erst in den vergangenen Jahren immer bewusster", so der Kardiologe Prof. Dr. Manfred Zehetgruber vom AKH Wien.Das Endothel setzt als endokrines Organ zahlreiche vasoaktive Faktoren (Angiotensin I, Serotonin, Bradykinin, Noradrenalin etc.) frei. Sie führen zur endothelvermittelten Vasodilatation oder -konstriktion. Diese Substanzen werden durch chemische (Kinine, PAF, etc.) und mechanische Stimuli (Pulswelle, Scherkräfte) freigesetzt. 

Doch das Endothel vermittelt nicht nur vasospezifische Vorgänge, es werden auch Homöostase, Thrombolyse/Fibrinolyse, Lipid-Uptake und Leukozytenadhäsion reguliert. Normalerweise liegt im Gefäßsystem ein NO-abhängiger Vasodilatator-Tonus vor, der für die Regulation des Blutdruckes wesentlich ist. Bereits 1978 stolperte der spätere Nobelpreisträger Furchgott über das NO, welches er "Endothelium Derived Relaxing Factor" nannte, erzählte Zehetgruber von der kuriosen Entdeckung des NO. 

Dazu brauchte es einen pitzeligen und engagierten Laboranten und die Idee, Acetylcholin zu in Scheibchen geschnittener Kaninchenaorta zu schütten. Doch anstatt sich, wie all die vielen Male zuvor, zu kontrahieren, relaxierten die Gefäßscheiben, da der neue Gehilfe diesmal sorgfältiger präparierte und das NO so seine Rezeptoren auf dem intakten Endothel fand. Später wurde dann auch die enorme Rolle des NO bei der Hemmung von Thrombozytenadhäsion und -aggregation festgestellt. Weiteres inhibiert es auch die Migration von Mono- und Leukozyten und die Proliferation glatter Muskelzellen.

Die brüchige Kappe ist fatal

Die arterielle Hypertonie führt über Endothelverletzungen zu komplexen Mechanismen, die in einen Umbau ("Remodeling") der Arterien- und Arteriolenwände münden. Die endotheliale Dysfunktion (ED) wird durch allerlei, zumeist schon bekannte, Risikofaktoren vorangetrieben (Hypertonie, Diabetes, Rauchen, Hypercholesterinämie etc.). Am Ende stehen die intimale Verdickung und die atherosklerotische Plaque. Letztere ist von einer fibrösen Kappe umgeben, die die Integrität der Gefäßwand wieder herstellen soll, um der mechanischen Belastung zu entsprechen. 

Das Problem ist die brüchige Beschaffenheit dieses Schutzes, denn diese kann, vor allem bei jüngeren, nicht verkalkten Plaques, durch mechanischen Stress oder Einblutungen leicht rupturieren. Passiert dies in den Koronararterien, so kommt es zum Myokardinfarkt. Ist die Plaque groß genug, um ins Lumen hineinzureichen und den Blutstrom akut zu reduzieren, gibt es davor Warnschmerzen in Form von Angina pectoris. Die ED ist also eine Frühform der Atherosklerose, die durch funktionelle, aber auch morphologische Veränderungen hervorgerufen wird. 

Ausgangspunkt ist der Mangel an NO, welches das verletzte Endothel nicht adäquat produziert. Sauerstoffradikale sind primär an einer NO-Inaktivierung beteiligt, während die Produktion durch L-Arginin induziert wird. "Studien zeigen, dass beispielsweise beim Diabetes zu wenig NO gebildet, dafür aber vermehrt der Vasokonstriktor Endothelin ausgeschüttet wird. Bei der Hypercholesterinämie hingegen wird durch die vermehrt auftretenden O2-Radikale zunehmend NO abgebaut. Dies, der so genannte oxidative Stress, ist ein Schlüsselelement, den wir therapeutisch in den Griff bekommen müssen", so Zehetgruber.

Kann die ED gemessen werden?

Zehetgruber: "Funktionell möglich ist die Messung der ED in den Koronararterien über die Koronare Flussreserve (CFR) und morphologisch über den intravaskulären Ultraschall (IVUS), peripher funktionell mit Hilfe der flussinduzierten Vasodilatation (FMD) in der A.brachialis und morphologisch über die Intima-Media-Dicke mittels Karotisultraschall." Studien zeigen, dass Erkenntnisse auf Grund dieser Parameter entscheidenden Einfluss auf Prognose und Klinik haben, auch bei Patienten mit einem unauffälligen Angiogramm. 

Therapieoptionen

Zehetgruber sprach auch therapeutische Optionen an. Eine signifikante Verbesserung der CFR erzielt der Therapeut mit der Gabe von L-Arginin und Antioxidantien (Ascorbinsäure, grüner und schwarzer Tee). 
Statine erhöhen Aktivität der NO-Synthase und die Endothelfunktion verbessert sich ohne LDL-Senkung, verstärken kann sich deren Wirkung durch Betablocker. Ebenso wirken Angiotensin II-Blocker sowohl in der Peripherie als auch am Herzen. Zehetgruber: "Besonders gern hört der eine oder andere Patient, dass auch Rotwein die endotheliale Dysfunktion verbessert..." 

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