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Innere Medizin 11. Juli 2005

Endothel: Im Zentrum des Geschehens

Das Endothel wird auch als das größte endokrine Organ bezeichnet. Es hat immerhin eine Gesamtoberfläche von sechs Tennisplätzen. Das Endothel greift neben dem Gefäßtonus auch in die Blutgerinnung und in das Gefäßwachstum regulierend ein.

Das Endothel als innere Auskleidung aller Blutgefäße hat eine zentrale Bedeutung in der Homöostase der Gefäßwand. Es stellt ein wichtiges Organ mit autokrinen und parakrinen Eigenschaften dar, das den Gefäßtonus reguliert und entscheidenden Einfluss auf die zelluläre Zusammensetzung der Gefäße ausübt. Durch seine strategische Lage zwischen vorbeiströmendem Blut und Gefäßwand interagiert das Endothel mit den zellulären und humoralen Bestandteilen beider Kompartimente. Zu den wichtigsten physiologischen Funktionen des Endothels gehört die Regulation des Gefäßtonus, die Kontrolle des Gefäßwachstums, die Vermittlung leukozytenadhäsiver Prozesse sowie die Aufrechterhaltung eines antithrombotischen und profibrinolytischen Zustands.
Die fatty streaks wurden von Prim. Dr. Bernhard Zirm, Leiter der Internen Abteilung in Bad Radkersburg, als erste Läsionen im Endothel genannt. Diese kommen durch eine Endothelzellaktivierung, bei der Adhäsionsmoleküle exprimiert werden. An diesen kommt es zu einer Ankopplung von zirkulierenden Leukozyten an das Endothel. Diese migrieren in den subendothelialen Raum, wo sie zu Makrophagen transformieren. Ihre Funktion als Fresszellen üben sie durch eine unkontrollierte Aufnahme von oxidiertem LDL aus. Sie werden als Schaumzellen bezeichnet.

Proliferative Phase

In einer proliferativen Phase mit einer fibrösen Intima kommt es letztlich zu einer atheromatösen Lumenverengung. Eine Verkalkung folgt. Durch Zytokine, oxidiertes LDL und bei einem Erregerbefall kann es zu einer Entzündung der Gefäßwand mit der Folge einer kontinuierlichen Endothelzellaktivierung kommen. Meist findet sich eine stabile Form der Endothelschädigung über Jahre, bis ein instabiler Plaque vorliegt oder es zu einer Plaqueruptur kommt.
Eine der zentralen und bis heute am besten charakterisierten Substanzen, die vom Endothel gebildet wird und an einer Vielzahl der humoralen und zellulären Interaktionen beteiligt ist, stellt das Stickstoffmonoxid (NO) dar. Das vasodilatative NO wird im intakten Endothel durch das Enzym NO-Synthase aus der Aminosäure L-Arginin gebildet und nach luminal und abluminal sezerniert. Zu den wichtigsten Stimuli einer NO-Bildung zählen neben einer Reihe von zirkulierenden und lokal freigesetzten Substanzen insbesondere auch physikochemische Stimuli wie pulsatile Dehnung der Gefäßwand und Scherkräfte. Das Endothel kann somit als ein Biosensor gesehen werden, der kontinuierlich auf unterschiedlichste Einflüsse reagiert und eine an den jeweiligen Bedarf angepasste NO-Freisetzung garantiert.

Dysbalance bei Gerinnung

Für eine Tonussteigerung ist vor allem Noradrenalin, Angiotensin II sowie der Vasokonstrikor Endothelin verantwortlich. Diese sind auch als Wachstumsfaktoren, die in der Gefäßwand strukturelle Veränderungen (Remodeling) durch Stimulation von glatten Muskelzellen und Fibroblasten einleiten. Die Einleitung einer intravasalen Gerinnung wird durch die Aktivierung der Thrombozyten ausgelöst, wobei durch Verlust von NO und Prostaglandin das Thromboxan überwiegt. Diese Teilmechanismen führen letztendlich zu einer gefährlichen Dysbalance im Gerinnungssystem. Daneben bewirken die Adhäsionsmoleküle ein Andocken von Leukozyten, diese setzen in der Gefäßwand Sauerstoffradikale und postinflammatorische Zytokine wie auch Interleukin 6 frei. Der daraus resultierende Entzündungsprozess verstärkt wiederum die Mechanismen der Atherogenese und trägt wesentlich zur Instabilität von Plaques bei. Die bekannten klassischen kardiovaskulären Risikofaktoren, wie Hypercholesterinämie, arterielle Hypertonie, Nikotinkonsum und Diabetes mellitus, gehen mit einem Verlust der endothelvermittelten Vasodilatation einher. Dieser Verlust der NO-vermittelten Gefäßerweiterung ist das Kennzeichen einer "endothelialen Dysfunktion", die bereits in der Frühphase der Atherosklerose nachweisbar und ursächlich mit dieser Erkrankung verbunden ist. Der endothelialen Dysfunktion kommt jedoch nicht nur im Rahmen der frühen Atherogenese eine zentrale Bedeutung zu, sondern auch bei den akuten Koronarsyndromen, bei denen sich auf dem Boden einer Plaqueruptur eine Thrombozytenaktivierung mit folgender Thrombose und eine Gefäßkonstriktion entwickeln.
Ein NO-Mangel führt zu einer gestörten Gefäßrelaxation bis zur Gefäßkonstriktion, einer gesteigerten Leukozytenadhäsion und Migration sowie zu einer Thrombozytenadhäsion und Aggregation.

Primärprävention

Die endotheliale Dysfunktion und eine Endothelzellaktivierung, bedingt durch kardiovaskuläre Risikofaktoren und entzündliche Gefäßprozesse, bilden damit die Basis für die Entwicklung der Atherosklerose und akuter Koronarsyndrome.
Von Prim. Doz. Dr. Otto Treindl, Leiter der Internen Abteilung in Mistelbach, wurde auf die Risikoratifizierung und Primärprävention eingegangen. Noch immer entfallen 51 Prozent der Todesfälle auf kardiovaskuläre Ursachen. Zielgruppe für die primäre Prävention stellen Personen mit bekannten Risikofaktoren dar. Diese sind wie Rauchen, Übergewicht, arterielle Hypertonie, Hyperlipidämie, Diabetes mellitus, metabolisches Syndrom, Nephropathie, Hyperhomocysteinämie und erhöhtes CRP größtenteils beeinflussbar.
Es gilt zum Beispiel mit Computeralgorithmen (als Summationslösung der Risikofaktoren) Patienten mit einem Zehn-Jahresrisiko von über 20 Prozent für kardiovaskuläre Ereignisse zu erkennen, was nach neuen EU-spezifischen Charts einem Zehn-Jahresmortalitätsrisiko von mehr als fünf Prozent entspricht. Weitere Hochrisikopatienten sind Patienten mit KHK, pAVK, abdominelle Aortenaneurysma.
In der Primärprävention kommen Medikamente erst zum Einsatz, wenn Lebensstiländerungen nach drei bis sechs Monaten keinen Erfolg zeigen. Patienten mit multiplen Risikofaktoren profitieren auch im hohen Alter von einer Therapie mit Cholesterinsynthetasehemmern. Als weitere medikamentöse Therapie kommen Statine, ACE-Hemmer, AT2-Blocker sowie Azetylsalizylsäure in Frage.

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