Hintergrund: Gebrechlichkeit (Frailty) ist ein Syndrom, das bei älteren Patienten in der Herzmedizin eine steigende Prävalenz aufweist. Definiert ist es durch das Vorhandensein verschiedener Phänotypen wie eingeschränkte Mobilität, Handkraft oder Gehgeschwindigkeit. Auch Psoasmuskelparameter wurden als objektivierbare Messwerte, die mit Frailty korrelieren beschrieben. Das Vorhandensein von Frailty wurde als relevanter Risikofaktor für das Ergebnis kardiovaskulärer Interventionen wie herzchirurgischen Eingriffen und transkatheter Aortenklappeninterventionen identifiziert. Die zugrundeliegenden Pathomechanismen sind noch nicht ausreichend verstanden. Bei dieser Studie soll gezeigt werden, dass Transkriptomanalysen aus Skelettmuskelzellen relevante Informationen zu den ursächlichen Mechanismen liefern können.
Patienten und Methoden: Es wurden insgesamt 63 Patienten mit einem Alter von mindestens 70 Jahren (77,6 ± 4,3 Jahre), die ihr schriftliches Einverständnis gegeben haben, eingeschlossen, welche entweder für einen herzchirurgischen Eingriff oder eine transkatheter Aortenklappenimplantation aufgenommen wurden. Bei allen Patienten wurde Frailty erhoben durch Messung der Gehgeschwindigkeit (5m Gehtest, frail ≥ 6 Sek.), der Mobilität (Time Up-and-Go Test (TUG, frail ≥ 10 Sek.)) und der Handkraft mit einem Dynamometer (frail ≤ 27 kg ♂; ≤ 16 kg ♀). Bei allen Patienten wurde außerdem eine Biopsie des Musculus quadriceps femoris entnommen, aus welcher RNA zur differentiellen Genexpressionsanalyse mittels DESeq2 isoliert wurde. Außerdem wurde bei 33 Patienten eine semiautomatische Ausmessung von Psoasmuskel-Parametern aus der Computertomographie (CT) durchgeführt.
Ergebnisse: Bei 34 Patienten wurde ein herzchirurgischer Eingriff durchgeführt, bei 29 eine transkatheter Aortenklappenimplantation. 19 der Patienten wurden als gebrechlich identifiziert. 37 Patienten erlitten mindestens eine Komplikation (z.B. Transfusionsbedarf, Vorhofflimmern oder ein Delir), ein Patient verstarb. Folgende Psoasmuskel-Parameter wurden in der CT erhoben: Psoasmuskel-Fläche: 16,4 ± 6 cm2, Fläche des Visceralen Fettes: 158,5 ± 101,5 cm2, Psoasmuskel-Dichte: 45,2 ± 11,9 Hounsfield-Units. Die mittlere Gehgeschwindigkeit betrug 5,7 ± 2,3 Sek./5m. für den TUG-Test wurden im Mittel 12,4 ± 4,5 Sekunden benötigt. Bei der durchgeführten Transkriptomanalyse aus den humanen Muskelbiopsien konnten mehrere Gene identifiziert werden, die signifikant mit verschiedenen Frailty-Parametern korrelierten. Insbesondere die Expression des für eine Ubiquitin Ligase kodierenden Gens RNF5 wies eine signifikante Korrelation mit allen gemessenen Frailty-Assessments auf, wobei eine niedrigere RNF5-Expression mit einer erhöhten Gebrechlichkeit verbunden war (siehe Abb.1). Interessanterweise war diese Korrelation nicht nur auf die verschiedenen Frailty-Parameter beschränkt, sondern zeigte auch signifikante Veränderungen in Bezug auf die Fläche und Dichte des Psoasmuskel, was auf einen gemeinsamen Pathomechanismen bei der Erkrankung hinweist.
Zusammenfassung: Die Messung von Psoasmuskelparametern dient als objektiver Parameter zur Bestimmung der Gebrechlichkeit. In der Genexpressionsanalyse konnten potentielle Kandidatengene identifiziert werden, die an der Ausprägung von Frailty beteiligt sein könnten und weiter untersucht werden. Dadurch könnten neue Biomarker identifiziert werden, welche zur Identifizierung von Risikopatienten genutzt werden können, um Therapiestrategien individuell anzupassen.
