Eisenmangel verschlechtert Prognose bei Herzinsuffizienz

Eisenmangel ist häufig mit Herzinsuffizienz vergesellschaftet und wirkt sich - auch ohne gleichzeitige Anämie-Anzeichen - ungünstig auf die Prognose der Erkrankung aus. Der genaue Kontext zwischen beiden Erkrankungen war bislang aber noch nicht vollständig entschlüsselt. Im August 2016 stellten Wissenschaftler der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) im European Heart Journal den Mechanismus vor, wie genau sich der Spurenelemente-Mangel auf einen geschwächten Herzmuskel auswirkt.

Herz

Der kardiale Eisenstoffwechsel und die intrazelluläre Eisenverfügbarkeit werden hauptsächlich durch zwei Proteine reguliert, die mRNA-binding-iron-regulatory proteins IRP1 und IRP2. Die eisenregulierenden Eiweiße steuern die Expression von Genen, die den intrazellulären Eisenstoffwechsel adjustieren. Dazu binden IRP 1 und 2 im Zytoplasma an mRNA und kontrollieren unter anderem die Translation von Ferritin und Transferrin-Rezeptoren. Bei Herzinsuffizienz ist die Aktivität der Eisenregulationsproteine vermindert und das Herz kann nicht mehr ausreichend mit Energie versorgt werden.

Eisen hat eine essenzielle Funktion im Energiemetabolismus der Mitochondrien. Kardiomyozyten sind besonders reich an den sogenannten Zellkraftwerken. So soll sichergestellt werden, dass der extrem hohe kardiale Energiebedarf gesichert ist. Die ATP-Nachfrage kann aber nur gedeckt werden, wenn in der mitochondrialen Elektronentransportkette genügend Eisen vorhanden ist.

Eisenmangel im insuffizienten Herzmuskel

Ein Forscherteam der MHH beobachtete unlängst bei Herztransplantationen, dass Kardiomyozyten bei chronischer Herzinsuffizienz intrazellulär etwa ein Drittel weniger Eisen enthalten als die gesunden Herzmuskelzellen der Spender. Des Weiteren entdeckten sie, dass IRP 1 und IRP2 in Gewebeproben bei Patienten mit ischämischer und dilatativer Kardiomyopathie merklich inaktiver waren als in Vergleichsproben herzgesunder Menschen. Möglicherweise leiden deshalb etwa 40 Prozent der Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz an einem Eisendefizit und dessen Folgen.

Herzmuskeldekompensation reversibel durch Eiseninjektion

Die Wissenschaftler der hannoverschen Hochschule versuchten, im Mausmodell zu ergründen, wie IRP 1 und 2 die Herzfunktion beeinflussen. Dafür züchteten sie Mäuse, deren Kardiomyozyten keine IRP mehr bilden konnten. Im Ruhezustand beziehungsweise unter normalen Umgebungsbedingungen fielen die genetisch veränderten Nager trotz kardialem Eisendefizit nicht durch gesundheitliche Einschränkungen auf. Das änderte sich allerdings in medikamentös herbeigeführten Stresssituationen.

Nachdem den Mäusen Dobutamin als Katecholamininjektion verabreicht wurde, dekompensierten die eisendefizitären Mausherzen – jedoch nicht irreversibel. Bereits nach nur einer Eiseninjektion regenerierte sich die mitochondriale Atmungsfähigkeit, die inotropen Reserven wurden wieder hergestellt und die linksventrikuläre systolische Herzfunktion normalisierte sich. Zudem wurde bei den Nagern ein verstärktes ventrikuläres Remodeling nach Myokardinfarkt mit einer signifikant erhöhten Mortalität festgestellt. Auch hier genügte eine Eiseninjektion, um die reaktiven Umbauprozesse im Herzen in Form von Fibrose, Hypertrophie oder Dilatation aufzuhalten und so den Tod der genmanipulierten Mäuse hinauszuzögern.

Professor Dr. Johann Bauersachs, Direktor der Klinik für Kardiologie und Angiologie an der MHH resümiert: „Eisenmangel ist also nicht nur ein Zeichen für eine schlechte Prognose, sondern auch Ursache für die schlechte Prognose von Patienten mit Herzinsuffizienz. Und er kann leicht behoben werden.“

Eisensubstitution bei Herzinsuffizienz

Die Studienergebnisse stützen nach Aussage von Professor Dr. Kai Christoph Wollert, Leiter des Bereichs Molekulare und Translationale Kardiologie an der MHH, die Vermutung, dass selbst ein latenter Eisenmangel bei Herzinsuffizienz verhängnisvoll sein kann und das Spurenelement daher individuell substituiert werden sollte. Das empfiehlt so auch die aktuelle Leitlinie zur Behandlung der Herzinsuffizienz vom Juni 2016, die Datenlage dazu ist aber noch sehr gering.

Die Europäische Gesellschaft für Kardiologie empfiehlt, den Eisenstatus bei Herzinsuffizienz routinemäßig zu kontrollieren, und zwar unabhängig vom Hämoglobinstatus. Gemäß ESC-Guidelines sollte eine intravenöse Eisensubstitution mit Eisencarboxymaltose (Ferinject) bei symptomatischen Patienten erwogen werden, deren Serum-Ferritin-Konzentration unter 100ug/L liegt. So könnten durch Herzinsuffizienz bedingte Hospitalisierungen vermindert, die kardiale Belastbarkeit erhöht und die Lebensqualität verbessert werden.

Autor: Dr. Christian Kretschmer (Arzt)

Stand: 06.09.2016

Quelle:

European Heart Journal

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