1Universitätsklinikum Düsseldorf Klinik für Kardiologie, Pneumologie und Angiologie Düsseldorf, Deutschland; 2Universitätsklinikum Heidelberg Klinik für Endokrinologie, Diabetologie, Stoffwechselkrankheiten und Klinische Chemie Heidelberg, Deutschland; 3Deutsches Diabetes-Zentrum Düsseldorf Institut für Klinische Diabetologie Düsseldorf, Deutschland
Hintergrund:
Die Einnahme von SGLT2(Sodium-Glucose Co-Transporter-2)-Inhibitoren reduziert das Risiko für das Auftreten kardiovaskulärer Ereignisse und Hospitalisierungsraten für Herzinsuffizienz. Die zugrundeliegende Mechanismen für die Risikoreduktion bei Herzinsuffizienz sind noch nicht vollständig verstanden. Daten aus Tierstudien legen eine Verbesserung der myokardialen Substratversorgung und mitochondrialen Effizienz nahe, welche bei Herzinsuffizienz eingeschränkt sind. Konklusive Humanstudien hierzu liegen bisher nicht vor.
Ziele:
Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen, ob die Therapie mit SGLT2-Inhibitoren bei Patienten mit nicht-ischämischer Herzinsuffizienz mit einer erhöhten oxidativen Kapazität und Effizienz der myokardialen Mitochondrien assoziiert ist.
Methoden:
Zwischen 2016 und 2022 wurden Patienten mit nicht-ischämischer Herzinsuffizienz prospektiv eingeschlossen. In kathetergesteuert entnommenen Endomyokardbiopsien wurde mittels hochauflösender Respirometrie die myokardiale mitochondriale oxidative Kapazität und Effizienz (Respiratory Control Ratio [state 3/state 4O] und Leak Control Ratio [state 4O/state U]) quantifiziert. Darüber hinaus wurden bei den Studienteilnehmern Parameter der kardialen Funktion in MRT und transthorakaler Echokardiographie bestimmt und es erfolgten Serumanalysen, sowie orale Glukosetoleranztests zur Detektion von nicht-diagnostiziertem Diabetes Mellitus.
Ergebnisse:
Von 126 eingeschlossenen Patienten waren 19 (15%) zum Untersuchungszeitpunkt unter Therapie mit SGLT2-Inhibitoren. Patienten mit SGLT2-Inhibitoren hatten durchschnittlich ein niedrigeres Alter, häufiger T2DM und wiesen eine niedrigere linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF) auf.
Patienten unter SGLT2-Inhibitor-Therapie wiesen eine höhere myokardiale mitochondriale Effizienz und einen geringeren Entkopplungsgrad auf als Patienten ohne SGLT2-Inihibitoren (RCR [Mittelwert±Standardabweichung]: 2,56±0,65 versus 2,17±0,69, p=0,021; LCR: 0,43±0,1 versus 0,48±0,11, p=0,048). Diese Unterschiede zeigten sich auch nach Adjustierung für Alter, LVEF und T2DM in einem linearen Regressionsmodel (RCR: p=0,028, LCR: p=0,034). Zusätzlich erfolgte ein Propensity Score Matching nach den Parametern Alter, LVEF und T2DM (1:1 optimal Matching, Standardized Mean Differences nach dem Matching für alle Parameter <0.25). Auch nach Matching ließ sich eine erhöhte Respiratory Control Ratio (2,56±0,65 versus 2,03±0,69, p=0,019), sowie eine niedrigere Leak Control Ratio (0,43±0,1 versus 0,53±0,11, p=0,008) beobachten.
Die oxidative Kapazität unterschied sich nicht signifikant zwischen den Gruppen (4,73±0,36 versus 4,88±0,47 log(pmol/s*mg), p=0,181), auch nicht nach Adjustierung und propensity score matching für Alter, LVEF und T2DM. Der relative Anteil der Fettsäureoxidation an der maximalen oxidativen Kapazität war bei Patienten mit SGLT2-Inhibitor-Therapie jedoch erhöht: (0,67±0,11 versus 0,59±0,11 %, p=0,002), auch nach Adjustierung für Alter, LVEF und T2DM (p=0,008).
Schlussfolgerungen:
Bei Patienten mit nicht-ischämischer Herzinsuffizienz ist eine Einnahme von SGLT2-Inhibitoren mit einer erhöhten myokardialen mitochondrialen Effizienz, jedoch keiner Verbesserung der oxidativen Kapazität im Myokard assoziiert. Diese Daten stützen einige in Tierstudien postulierte Mechanismen der Wirkung von SGLT2-Inhibitoren auf das humane Myokard bei Herzinsuffizienz.