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Herzchirurgische Operationen unter Verwendung eines CPB gehen regelmäßig mit dem Auftreten eines SIRS einher. Eine wichtige Rolle bei dieser inflammatorischen Reaktion spielen die Eicosanoide, welche aus ω 6 PUFA gebildet werden. ω 3 PUFA werden über eine Beeinflussung des Eicosanoidstoffwechsels antiinflammatorische Eigenschaften zugesprochen. Ziel der vorliegenden hypothesengenerierenden Studie war es deshalb, durch intravenöse Zufuhr von ω 3 PUFA die inflammatorische Reaktion auf den CPB abzuschwächen und dadurch ein besseres klinisches Outcome der Patienten zu erreichen oder Trends aufzuzeigen, die eine Reevaluation dieses perioperativen antiinflammatorischen Konzepts rechtfertigen. Es wurden insgesamt 40 Patienten in einem prospektiv doppelblind randomisierten Studiendesign untersucht. Als Zielparameter waren zum einen die hämodynamische Stabilität, charakterisiert anhand von Volumenbedarf und kreislaufwirksamen Medikamenten, und zum anderen die Ausprägung der auftretenden Entzündungsreaktion, gemessen anhand inflammatorischer Parameter im Blut definiert worden. Gleichzeitig sollte die Unbedenklichkeit der verwendeten Substanz (Omegaven® Fresenius) bei herzchirurgischen Patienten belegt werden. Es zeigten sich weder hinsichtlich des Volumenbedarfs noch der Entzündungsparameter signifikante Unterschiede zwischen den beiden Gruppen, lediglich der Bedarf an kreislaufwirksamen Medikamenten und die postoperative Beatmungszeit war tendenziell in der Verumgruppe geringer. Aufgrund der hier vorliegenden Ergebnisse muss die weitere Evaluation und Untersuchung einer perioperativen Infusion von ω 3 PUFA bei einem größeren Kollektiv mit einem höheren Risiko für das Entstehen eines postoperativen SIRS gefordert werden. Als definitives Ergebnis konnte die Unbedenklichkeit der Studiensubstanz bei herzchirurgischen Patienten dieses Risikoprofils gezeigt werden.

Herzchirurgische Eingriffe prädisponieren zu einer postoperativen systemischen Entzündungsreaktion (SIRS). Das ausgedehnte chirurgische Trauma, die Ischämie mit nachfolgender Reperfusion während extrakorporaler Zirkulation und der Fremdoberflächenkontakt durch Einsatz der HLM tragen dazu bei. Trotz Fortschritten auf den Gebieten der Pharmakologie, der Perfusions-Technologie, des kardiovaskulären Monitorings und der anästhesiologischen und chirurgischen Techniken kommt es bei einem kleinen Teil der Patienten zu einer schweren SIRS, dessen Ausmaß mit der Anzahl postoperativer Komplikationen korreliert und in abgeschwächter Form bei jedem Patienten auftritt. Ziel dieser Arbeit war es, den Einfluss des ω-3-haltigen Omegaven® auf die systemische Entzündungsreaktion im Vergleich zu Sojabohnenöl zu untersuchen. Da für den Einsatz von ω-3-Fettsäuren ein hemmender Effekt bei der Entstehung einer SIRS und der beteiligten Mediatoren in einer Reihe von Studien belegt wurde, war eine Studie zum Einfluss auf den Katecholamin- und Volumenbedarf von Bedeutung. Dafür wurde eine randomisierte, doppelblinde, plazebokontrollierte Interventionsstudie an 40 kardiochirurgischen Patienten durchgeführt, die sich einer Bypass-Operation unterzogen. Die Probanden der Verumgruppe erhielten perioperativ vier Infusionen mit Omegaven®, um einen schnellen Einbau in die Zellmembran zu gewährleisten. Die Gesamtmenge der applizierten Katecholamine in den ersten 48 Stunden nach Operation war in der Verumgruppe merklich geringer als in der Plazebogruppe, allerdings war der Unterschied statistisch nicht signifikant. Die Flüssigkeitsbilanz und die Volumensubstitution waren in beiden Gruppen nahezu identisch. Auch die anderen Wirksamkeitsparameter wie kardiale Arrhythmien, Volumengabe, maschinelle Beatmung, hämodynamische Parameter, Intensiv- und Krankenhausverweildauer und die Erfassung der Erkrankungsschwere durch SAPS II und TISS Score zeigten keine relevanten Unterschiede zwischen den Behandlungsgruppen. Insgesamt lässt sich feststellen, dass die meisten Patienten dieser Arbeit präoperativ eine normale kardiale Pumpfunktion und keine wesentlichen Begleiterkrankungen hatten und damit kein erhöhtes Risiko für das Auftreten eines SIRS bestand. Eine Reihe von Autoren haben eine eingeschränkte linksventrikuläre Pumpfunktion (EF 97 min) als die wesentlich Risikofaktoren für das Auftreten eines SIRS beschrieben. Sicherlich wäre der Katecholaminbedarf bei der Wahl einer Patientengruppe mit höherer Einschränkung der EF von unter 40 % wesentlich höher. Neben den relativ gesunden Patienten ist die geringe Fallzahl dieser Singlecenter Studie bestimmt limitierender Faktor für ihre Aussagekraft. Anstelle der ungünstigen Datenerhebung durch ein Singlecenter wäre eine größere Fallzahl mit einem Multicenter-Design und Patienten, die ein höheres Risiko für die Entstehung einer SIRS haben, zu fordern. Die Anwendersicherheit und Verträglichkeit von ω-3-Fettsäuren an kardiochirurgischen Patienten konnte auch in dieser Studie bestätigt werden. So waren die AEs in Bezug auf die Gesamtzahl aller Patienten und dem geringen Anteil dieser mit AEs in beiden Gruppen vergleichbar. Jedoch waren das Auftreten und die Art unterschiedlich. Bei den meisten Patienten der Plazebogruppe traten die AEs während der Behandlungsphase mit Studienmedikation in Form von Vorhofflimmern auf. Innerhalb der Verumgruppe traten hingegen die AEs meist nach der Behandlungsphase mit Studienmedikation auf und konnten oft in Verbindung mit chirurgischer Intervention und Wundheilungsstörungen gebracht werden. Eine Reihe dieser AEs wie Hämorrhagie, Hämatominfektion und Perikarderguß können mit einer veränderten Blutgerinnung in Zusammenhang gebracht werden, wie sie gewöhnlicherweise nach HLM auftritt. Trotz dem sonst als günstig beschriebenen Einfluss von ω-3-Fettsäuren auf kardiovaskuläre Erkrankungen und die Blutgerinnung traten diese AEs vermehrt in der Verumgruppe auf. Dem unterschiedlichen Zeitpunkt für das Auftreten von AEs, insbesondere dem Einfluss auf eine Entstehung von Vorhofflimmern, sollte in Zukunft mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden. Ein protektiver Einfluss für das Entstehen von Vorhofflimmern ist in letzter Zeit bereits in mehreren Studien bestätigt worden. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass auch diese Arbeit die gute Verträglichkeit und den positiven Einfluss von Omegaven® auf die systemische Entzündungsreaktion bei herzchirurgischen Bypass-Patienten bestätigt.

In der Pathogenese, Progression und den akuten Ereignissen der Atherosklerose haben die Wachstumsfaktoren VEGF und PDGF und das Chemokin MCP-1 große Bedeutung. Durch Veränderung der Ausbildung dieser Proteine könnte der Lauf der durch Atherosklerose bedingten Erkrankungen positiv beeinflusst werden. Untersuchungen von Medikamenten oder Nahrungsbestandteilen die einen Einfluss auf die Genexpression dieser Proteine haben sind somit von großer Bedeutung. In dieser Arbeit wurde der Einfluss von diätetisch zugeführten, niedrig dosierten w-3 Fettsäuren auf die Serumspiegel von VEGF, PDGF-AB und MCP-1 und die Expression und Proteinbildung von MCP-1 und PDGF unter dem Einfluss von alleiniger Adhärenzstimulation oder Zugabe von verschiedenen gängigen Stimulanzien in mononukleären Zellen untersucht. In der Atherogenese spielen mononukleäre Zellen eine zentrale Rolle. Da w-3 Fettsäuren einen positiven Effekt in den durch Atherosklerose bedingten Krankheiten haben und vorausgegangene Studien sehr hohe, in der Praxis nicht mögliche Dosierungen gewählt wurden, ist eine Studie zu deren Einfluss, in niedriger, jedoch wirksamer Dosierung, auf die Expression von VEGF, PDGF-AB und MCP-1 von großer Bedeutung. Dafür wurde ein randomisierte, doppelblinde, Placebo kontrollierte Interventionsstudie an 14 männlichen gesunden Freiwilligen durchgeführt. Die Probanden der Verumgruppe erhielten zusätzlich zu ihrer normalen Ernährung für sechs Wochen täglich 3g und dann für weitere sechs Wochen 1,5g w-3 Fettsäuren. Die anfängliche hohe Dosierung wurde gewählt um eine Aufsättigung mit w-3 Fettsäuren zu erreichen. Die Probanden der Placebogruppe erhielten entsprechend Placebokapseln die in ihrem Fettsäurenprofil der westlichen Ernährung angepasst waren. Die Expressionsänderungen der genannten Proteine wurden in den Zellstimulationen auf der Genomebene mittels der etablierten 3n-rT-PCR als auch auf der Proteinebene mittels ELISA gemessen. Aufgrund von o.g. methodischen Problemen waren diese Ergebnisse jedoch angesichts der großen Mühen leider nicht verwertbar. Die Konzentrationen von VEGF, PDGF-AB und MCP-1 im Serum der Probanden wurden mittels ELISA gemessen. Hier zeigten sich deutliche interindividuelle Schwankungen. Die Konzentration von VEGF im Serum der Probanden der Verumgruppe senkte sich nach 3 Monaten durchschnittlich um 54±18% gegenüber den Ausgangswerten. Die Konzentration von VEGF im Serum der Placebogruppe änderte sich im Durchschnitt nicht, jedoch schwankten die Werte. Die Konzentration von PDGF-AB senkte sich im Serum der Verumgruppe nach 3 Monaten durchschnittlich um 57±20%. Die Konzentration von PDGF-AB veränderte sich in der Placebogruppe über den Untersuchungszeitraum nicht relevant. In der Verumgruppe senkte sich die Konzentration von MCP-1 im Serum der Probanden nach 3 Monaten im Durchschnitt um 43±17%. In der Placebogruppe war keine nennenswerte Veränderung vorhanden. Diese Ergebnisse waren statistisch relevant. Bei gesunden Probanden beeinflussen niedrig dosierte w-3 Fettsäuren die Regulation von VEGF, PDGF-AB und MCP-1. Somit wird die antiatherosklerotische Wirkung von w-3 Fettsäuren über die Beeinflussung der Genexpression und Proteinbildung proatherogener Faktoren auch in niedrigen Dosierungen bestätigt. Ein Einfluss von w-3 Fettsäuren auf VEGF wurde hier erstmals beim Menschen beschrieben.

Die neuroendokrine Aktivierung spielt bei der Entwicklung und Progression der chronischen Herzinsuffizienz sowohl im Rahmen der Pathophysiologie als auch als Ansatzpunkt einer möglichen medikamentösen Intervention eine bedeutende Rolle. In der Therapie der chronischen Herzinsuffizienz konnte durch den Einsatz von ACE-Hemmern nicht nur eine Verbesserung der Symptomatik, sondern auch eine Verringerung der Mortalität erreicht werden. Ziel der hier vorgelegten klinischen Studie war es, den Einfluss des ACE-Hemmers Perindopril auf die neurohumoralen Parameter Renin, Aldosteron, Atrialer Natriuretischer Faktor (ANF), zyklisches Guanosinmonophosphat (cGMP), Endothelin-1, sowie Vasopressin bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz zu untersuchen. Die gewonnen Daten wurden zudem mit den im Rahmen einer parallel laufenden Untersuchung erfassten hämodynamischen Messwerten korreliert, um nähere Aufschlüsse über den Zusammenhang zwischen hämodynamischen Verhältnissen und dem dabei vorliegenden Grad der neurohumoralen Aktivierung zu erhalten. Weiterhin sollten durch die Ermittlung der Korrelationen zwischen den einzelnen neurohumoralen Parametern weitere Aufschlüsse über die bestehenden Zusammenhänge zwischen den neurohumoralen Systemen erhalten werden. Die Erhebung der Daten erfolgte im Rahmen einer doppelblinden placebokontrollierten Studie über 24 Wochen, an 25 Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz im Stadium NYHA II-III aufgrund von dilatativer Kardiomyopathie oder koronarer Herzerkrankung. Die tägliche Dosierung von Perindopril betrug dabei zu Studienbeginn 2 mg und wurde bei Verträglichkeit auf 4 mg erhöht. Es wurden die Plasmaspiegel der untersuchten Neurohormone wie auch die hämodynamischen Parameter Belastungstoleranz, Herzfrequenz, sowie systolischer und diastolischer Blutdruck bei Untersuchungsbeginn, sowie nach 4, 12 und 24 Wochen erfasst. Die Bestimmung der linksventrikulären Auswurffraktion erfolgte zu Studienbeginn sowie nach 12 und 24 Wochen, die des kardiothorakalen Quotienten zu Beginn und am Ende der Studie. Perindopril führte zu einem Anstieg des mittleren Renin-Plasmaspiegels, der zu allen Untersuchungszeitpunkten das Signifikanzniveau sowohl im Vergleich zum Untersuchungsbeginn als auch im Vergleich zur Placebogruppe erreichte. Der Plasmaspiegel von Aldosteron lag zu allen Untersuchungszeitpunkten in der Verumgruppe unterhalb des Ausgangsniveaus, ein signifikanter Unterschied im Vergleich mit dem Untersuchungsbeginn konnte jedoch nicht erreicht werden. Nur zum Zeitpunkt 12 Wochen bestand ein signifikanter Unterschied im Vergleich zur Placebogruppe. Diese Ergebnisse weisen auf eine langanhaltende Hemmung des Angiotensin-Converting-Enzyms während des gesamten Untersuchungsverlaufes durch Perindopril hin. Ob eine Dosiserhöhung zu einer stärkeren Suppression des Aldosteronspiegels führt, sollte durch weitere Untersuchungen geklärt werden. Perindopril führte zu keiner signifikanten Änderung des ANF-Plasmaspiegels während des gesamten Untersuchungsverlaufes. Der Plasmaspiegel von cGMP wurde durch Perindopril gesenkt, ein Signifikanzniveau konnte aber nur zum Zeitpunkt 4 Wochen im Vergleich zum Studienbeginn erreicht werden. Auch hier sollte geprüft werden, ob eine Dosiserhöhung von Perindopril zu einem stärkeren Einfluss auf diese Parameter führen kann. Überraschenderweise kam es in der Verumgruppe zu einem Anstieg des Plasmaspiegels von Endothelin-1, der das Signifikanzniveau zu den Zeitpunkten 12 und 24 Wochen im Vergleich zum Studienbeginn erreichte. Durch weitere Untersuchungen sollte geklärt werden, ob es sich hier um eine substanzspezifische Wirkung von Perindopril handelt. Eine Beeinflussung des Vasopressin-Plasmaspiegels durch Perindopril konnte nicht gezeigt werden. Eine signifikante lineare Korrelation innerhalb der neurohumoralen Parameter ergab sich nur für ANF und cGMP sowie in schwächerer Form für cGMP und Vasopressin. Zwischen hämodynamischen und neurohumoralen Messgrößen ergaben sich für ANF und cGMP signifikante positive lineare Korrelationen mit der linksventrikulären Auswurffraktion sowie negative Korrelationen mit dem kardiothorakalen Quotienten. Für Vasopressin konnte eine schwache positive lineare Korrelation mit dem diastolischen Blutdruck und der Herzfrequenz nachgewiesen werden. Auffallend war eine starke Streuung der Einzelwerte sämtlicher gemessener Plasmaspiegel. Die Ergebnisse zeigen, dass die Aktivierung der einzelnen neurohumoralen Systeme nicht parallel, sondern interindividuell verschieden und komplex verläuft. Nur für cGMP als second messenger konnte eine Koinzidenz mit ANF nachgewiesen werden. Ansonsten ist der Rückschluss von der Aktivierung eines neurohumoralen Systems auf ein anderes bei Patienten mit Herzinsuffizienz im Stadium NYHA II-III nicht möglich. Von den gemessenen neurohumoralen Parametern haben nur die Plasmaspiegel von ANF und vor allem cGMP eine verwertbare Aussagekraft als humorale Marker für die linksventrikuläre Funktion bei Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz im Stadium NYHA II-III.