https://doi.org/10.1007/s00392-025-02625-4
1Universitätsklinikum Düsseldorf Klinik für Kardiologie, Pneumologie und Angiologie Düsseldorf, Deutschland; 2Universitätsklinik Heidelberg Klinik für Endokrinologie, Diabetologie, Stoffwechselkrankheiten und Klinische Chemie Heidelberg, Deutschland; 3Heinrich-Heine-Universität Institut für klinische Diabetologie, Deutsches Diabetes-Zentrum, Leibniz Zentrum für Diabetesforschung Düsseldorf, Deutschland
Hintergrund:
Die Herzinsuffizienz (HI) ist eine häufige und schwerwiegende Erkrankung steigender Inzidenz. Ein eingeschränkter kardialer mitochondrialer Energiestoffwechsel gilt als ein Schlüsselmechanismus der HI. Eine Anämie kann sowohl das Risiko für die Entwicklung einer HI als auch Symptomlast und Mortalität bei bestehender HI erhöhen. Der Zusammenhang von Anämie mit myokardialer Mitochondrienfunktion im Menschen ist jedoch ungeklärt.
Ziele:
Ziel der vorliegenden Arbeit war es, zu untersuchen, ob eine Anämie mit einer Minderung der mitochondrialen Funktion im Myokard von Menschen mit und ohne systolische HI einhergeht.
Methoden:
Von Mai 2016 bis Oktober 2022 wurden 152 Patienten mit nicht-ischämischer HI und 129 herztransplantierte Patienten ohne histopathologische Zeichen einer Abstoßungsreaktion in eine prospektive Studie (Studiennummern 5263R und 2021-1635) eingeschlossen. Patienten beider Kohorten wurden anhand ihrer plasmatischen Hämoglobinkonzentration (Hb) jeweils in eine Kontrollgruppe (Hb ≥13mg/dl bei Männern, ≥12mg/dl bei Frauen), eine Gruppe mit leichter Anämie und eine Gruppe mit schwerer Anämie (Hb <10mg/dl für beide Geschlechter) eingeteilt. In im Rahmen der Routinediagnostik entnommenen Endomyokardbiopsien wurde hochauflösende Respirometrie zur Bestimmung der myokardialen Mitochondrienfunktion durchgeführt. Als Marker der mitochondrialen Funktion wurden die oxidative Kapazität (OXPHOS), die Kapazität des Elektronentransportsystems (ETS) und die nicht an die ATP-Synthase gekoppelte Respiration (LEAK) bestimmt und Respiratory Control Ratios (RCRs) berechnet. Darüber hinaus wurde die linksventrikuläre Ejektionsfraktion (LVEF) mittels kardialer Magnetresonanztomographie und Echokardiographie bestimmt.
Ergebnisse:
Patienten mit nicht-ischämischer HI wiesen in 94 Fällen keine, in 47 Fällen eine leichte und in 11 Fällen eine schwere Anämie auf. Die Gruppen unterschieden sich nicht in Bezug auf Alter, Geschlecht und BMI. Histologisch lag in der Gruppe ohne Anämie etwas häufiger eine Dilatative Kardiomyopathie vor (56,4% vs. 25,4% (leichte Anämie) bzw. 27,3% (schwere Anämie)). Patienten mit schwerer Anämie zeigten durchschnittlich eine höhere LVEF (46,3%; SD=17,8%) als Patienten mit leichter Anämie (42,7%; SD=13,4%) und Patienten aus der Kontrollgruppe (37,3%; SD=17%). OXPHOS, ETS, LEAK und RCRs unterschieden sich nicht zwischen den Gruppen und korrelierten nicht mit dem Hb.
Herztransplantierte Patienten wiesen in 37 Fällen keine, in 57 Fällen eine leichte und in 35 Fällen eine schwere Anämie auf. Die Gruppen unterschieden sich nicht in Bezug auf Alter, Geschlecht und BMI von Donor oder Empfänger, Zeit seit Transplantation oder LVEF. Gegenüber Patienten ohne Anämie zeigte sich bei Patienten mit schwerer Anämie tendenziell eine niedrigere OXPHOS (p=0,103), ETS (p=0,073) und eine signifikant erniedrigte LEAK (p=0,038). Patienten mit leichter Anämie und ohne Anämie unterschieden sich nicht hinsichtlich der Mitochondrienfunktion. Darüber hinaus korrelierten OXPHOS (r=0,18; p=0,04), ETS (r=0,185; p=0,035) und LEAK (r=0,193; p=0,028) mit dem Hb. Die RCRs unterschieden sich nicht zwischen den Gruppen und korrelierten nicht mit dem Hb.
Schlussfolgerungen:
In herztransplantierten Patienten ohne Herzinsuffizienz ist Anämie mit einer Verminderung der myokardialen oxidativen Kapazität bei erhaltener Kopplungseffizienz der Mitochondrien assoziiert. In Patienten mit nicht-ischämischer Herzinsuffizienz zeigt sich dieser Zusammenhang nicht.