Die Koronare Herzkrankheit (KHK) zählt zu den häufigsten Todesursachen in Deutschland und weltweit. Die Atherosklerose der Herzkranzgefäße gilt als pathophysiologisches Korrelat der KHK. Die manifeste KHK geht mit Myokardhypoxie einher, persistierende Myokardhypoxie resultiert im Myokardinfarkt. Atherosklerose ist ein multifaktorieller, sich selbst verstärkender Inflammationsprozess, an dem multiple Zellen und Moleküle beteiligt sind. Hierzu zählen zum Beispiel das monozytär-phagozytäre System (MPS) und Chemokine sowie Chemokinrezeptoren. Auch im Regenerationsprozess nach Myokardinfarkt spielt die MPS-Chemokinrezeptor-Interaktion eine bedeutsame Rolle. Die perkutane Koronarintervention mit Stentimplantation (PCI) hat sich als geeignete Behandlungsmöglichkeit der manifesten KHK etabliert. Häufigste Komplikationsfolge der Implantation von Bare-Metal-Stents stellt die In-Stent-Restenose aufgrund einer überschießenden Inflammationsreaktion dar. Konsekutiv entwickelte Drug-Eluting-Stents sondern Immunmodulatoren zu Eindämmung der Inflammationsreaktion ab. Dadurch kommt es auch zu Eindämmung der gewollten Reendothelialisierung des Stents mit Zunahme gefürchteter Stent-Thrombosen. Ideal wäre demnach eine selektivere Hemmung der Inflammationsreaktion, die die gewünschte Reendothelialisierung nicht beeinträchtigt. Hierzu müssen die molekularbiologischen Zusammenhänge am Gefäßbett nach Stenting beleuchtet werden. In der vorliegenden Arbeit wurde das Expressionsverhalten der Chemokinrezeptoren CXCR4, CX3CR1 und CCR2 auf Monozyten vor und nach PCI im humanen Modell untersucht, alle untersuchten Probanden litten an Atherosklerose, circa die Hälfte hatte bereits vormalig einen Myokardinfarkt erlitten. 24 Stunden nach Stenting zeigte sich eine signifikant geringere CXCR4-Expression und Positivität auf Monozyten der Gesamtpopulation. Dies ist vermutlich Korrelat einer Achsenaktivierung mittels CXCR4-typischer Rezeptorinternalisierung und mittels Abwanderung CXCR4-positiver Monozyten ins Gefäßbett und spricht für eine grundlegende Rolle der CXCR4-MPS-Interaktion nach PCI. Patienten, die bereits einen Myokardinfarkt erlitten hatten, konnten eine signifikant niedrigere CXCR4-Expression auf Monozyten aufweisen als die Vergleichsgruppe. Weiterhin zeigten Patienten mit pectanginösen Beschwerden einen signifikant höheren Rezeptorverlust an der Oberfläche der Monozyten nach Stenting. Dies deutet auf eine grundlegende Rolle der CXCR4-MPS-Interaktion bei Myokardhypoxie hin und liefert einen Einblick in das komplexe Geschehen der Infarktheilung und Hypoxiekompensation. Hypothetisch denkbar wäre eine protektive Rolle der CXCR4-Achse nach Ischämie, mit Hypoxie-vermittelter Präkonditionierung humaner Monozyten nach stattgehabtem Myokardinfarkt und konsekutiv basal gesteigerter CXCR4-Expression, die nach erneutem Hypoxie-Ereignis einen schnelleren Zugriff auf CXCR4-vermittelte, protektive Signalwege erlauben könnte. Patienten, die sich bereits vormals einem Stenting unterzogen hatten, konnten eine signifikant niedrigere CX3CR1-Expression auf Monozyten aufweisen. Dies steht in Kongruenz mit Ergebnissen von Tierstudien, die eine grundlegende Rolle von CX3CR1 im chronischen Monozytenrecruitment nach Gefäßverletzung beschrieben hatten. Für CCR2 ergaben sich keine relevanten Ergebnisse. Die Rolle der Interaktion der Chemokinrezeptoren CXCR4, CX3CR1 und CCR2 mit humanen Monozyten in Neointimagenese, Atherosklerose und Myokardheilung nach Infarkt ist nicht eindeutig beschrieben und wird zum Teil kontrovers diskutiert. Unsere Studie liefert interessante neue Erkenntnisse bezüglich der Beteiligung der untersuchten Rezeptoren und dem MPS bei den beschriebenen pathogenetischen Prozessen. Die erstmalig beschriebene CXCR4-MPS-Interaktion nach Stenting sowie die Hinweise auf eine Beteiligung von CX3CR1 im chronischen Monozytenrecruitment der humanen Neointimagenese liefern einen interessanten Anhaltspunkt für die Entwicklung neuer, selektiver Antagonisten im Kampf gegen die In-Stent-Restenose. / Coronary artery disease arising from atherosclerosis is a leading cause of death and morbidity worldwide. With the increasing emphasis on the importance of inflammation in atherosclerosis, more attention has been drawn to the role of chemokines and inflammatory cells. Here we investigated the expression of Chemokine Receptors CCR2, CX3CR1 and CXCR4 in human monocytes before and 24 hours after percutaneous coronary intervention and stent implantation.

Das Auftreten neurologischer Defizite bei Patienten mit der Diagnose Koronare Herzkrankheit (KHK) ist bekannt. Als Ursachen werden lange Ischämiezeiten und Mikroluftembolien (Bubbles) während einer Aorto-Koronaren-Venenbypass- Operation (ACVB-Operation) angenommen Patienten, die der kardiologischen Intervention mittels Perkutaner Transluminaler Koronarer Angioplastie (PTCA / PCI) zugeführt werden, zeigen ebenfalls neurologische Defizite. Bisher waren neurokognitive Veränderungen in der kardiologischen Rehabilitation nur Gegenstand sehr weniger Studien. Über den zeitlichen Verlauf während der Anschlussheilbehandlung (AHB) wurden noch keine Untersuchungen durchgeführt. Aus diesem Grund beschäftigt sich diese Arbeit mit der Testung des neurologischen Status der Patienten mit einer KHK bei Aufnahme und Entlassung aus der Rehabilitation. Es sollte geklärt werden, ob und in welchem Ausmaß kognitive Defizite bestehen und wie sich diese über den Zeitraum der Rehabilitation verändern. Dazu sieht die Studie einen Vergleich zwischen zwei Kohorten vor. Die erste Gruppe setzt sich aus Patienten zusammen, die mittels PTCA versorgt wurden. Die zweite Gruppe schließt einer ACVB-Operation zugeführte Herzpatienten ein. Dass KHK-Patienten neurokognitive Defizite aufweisen hat sich in den Studienergebnissen bestätigt. Sowohl die PCI-Kohorte, als auch die ACVB-Gruppe zeigte bei Aufnahme neurokognitive Leistungseinschränkungen in Form unterdurchschnittlicher Testergebnisse. Die Hypothese, dass im Rahmen einer AHB eine Verminderung neurokognitiver Leistungseinschränkungen und bessere Testresultate bei Entlassung erzielt werden, wurde widerlegt. Die Annahme, dass PCI-Patienten geringere kognitive Defizite und bessere Testleistungen bei Aufnahme und Entlassung verzeichnen als ACVB-Patienten trifft nicht zu. Die Vermutung, dass ACVB-Patienten ausgeprägtere neurologische Leistungseinschränkungen und schlechtere Testresultate bei Aufnahme und Entlassung aufzeigen, hat sich nicht bewahrheitet. / The appearance of cognitive decline under patients with coronary artery disease is already known. Reasons are long ischemia and micro-aeroembolism during coronary artery bypass grafting. Patients treated by PCI also shown neurocognitive impairment. So far cognitive changes during rehabilitation were not evaluated in many surveys. There was no study concerning the time dependent change during cure. Because of this reason this study copes with testing the neurological status of patients with coronary artery disease at the beginning and at the end of rehabilitation. The survey should resolve the dimension and the time dependent change in term of rehabilitation. For that reason this survey includes a comparison between PCI and ACVB group. In result PCI as well as ACVB group were tetsted with bad cognitive accomplishment. In contrast, we disproved the hypothesis that neurocognitive decline improves during rehabilitation. The assumption that PCI patients show better test results than the ACVB patients couldn´t approved in this survey.

Over the past forty years, there has been an increase in obesity, diabetes, and heart disease, collectively known as metabolic syndrome (MetS), in which fructose has been implicated. In addition to MetS, hereditary fructose intolerance (HFI) has no known treatment aside from the difficult removal of fructose from the diet. Ketohexokinase (KHK) is the first enzyme in the fructose metabolic pathway and catalyzes an ATP-dependent reaction that phosphorylates fructose to fructose 1-phosphate. For effective inhibitor development, it is key to understand the KHK-catalytic mechanism. To that end, the research described in this thesis focuses on two goals: 1) understanding how KHK functions in its role as a metabolic enzyme, using structure-function analysis to inform the development of KHK inhibitors, and 2) investigating how these findings can be used to make KHK a prime therapeutic target for alleviating diseases such as HFI and MetS. The X-ray crystal structure of the mouse-liver isozyme, KHK-C (mKHK-C), was determined at a resolution of 1.79 Å. The mKHK-C structure is in complex with the substrate fructose and the product of catalysis, ADP, forming a ground-state complex. The mKHK-C structure has nearly identical secondary structure to its human homolog and has similar steady-state kinetic parameters validating the use of mouse models for exploring the pre-clinical efficacy of KHK-C inhibitors. Furthermore, six structures of human KHK-C in complex with inhibitors and ligands are presented. These structures support the kinetic analyses showing these inhibitors are all competitive with ATP and reveal the shape and polarity of the ATP-binding pocket to achieve inhibition constants (Ki) as low as 50 nM. Lastly, comparison of all KHK structures demonstrate that the β-sheet domain of KHK is capable of 30.3° rotation of the β-sheet domain towards the active site of the opposing dimer subunit. Kinetic experiments using site-directed mutants of human KHK-C and various viscogens confirmed that a conformational change is linked to KHK’s catalytic function. This research provides a foundation for further development of more specific KHK inhibitors aimed at HFI and MetS therapies. / 2022-10-30T00:00:00Z

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Hintergrund: Es ist bislang unklar, inwieweit etablierte Scores zur Abschätzung des kardiovaskulären Risikos (PROCAM-Score, Framingham-Score, ESC-Score Deutschland) untereinander sowie mit der subjektiven Arzteinschätzung übereinstimmen. Methodik: An einer bundesrepräsentativen Stichprobe von 8 957 Hausarztpatienten im Alter von 40–65 Jahren ohne bekannte vorangegangene kardiovaskuläre Ereignisse wurde mittels unterschiedlicher Methoden das Risiko bestimmt, innerhalb der nächsten 10 Jahre einen Herzinfarkt oder Herztod zu erleiden. Ergebnisse: Das mittlere koronare 10-Jahres-Morbiditätsrisiko wurde mit dem PROCAM-Score auf 4,9% und mit dem Framingham-Score auf 10,1% geschätzt, das mittlere kardiovaskuläre 10-Jahres-Mortalitätsrisiko mit dem ESC-Score auf 2,9%. Die behandelnden Ärzte klassifizierten nur 2,7% der Patienten als kardiovaskuläre Hochrisikofälle. Nach Framingham wurden die meisten Patienten in die Hochrisikokategorie eingeordnet (22,6%). Bezüglich der Risikokategorisierung ergab sich eine nur moderate Übereinstimmung zwischen den drei Scores (bei 34% aller Risikofälle). Bei 5,9% der Patienten kamen die drei Scores zu einer komplett unterschiedlichen Risikobewertung. Den nach den verschiedenen Risikoscores in die Hochrisikogruppe kategorisierten Patienten wurde von den behandelnden Ärzten nur in ca. 8% der Fälle ebenfalls ein hohes kardiovaskuläres Risiko zugeordnet, in ca. 48% ein mittleres Risiko und in 41–46% (je nach Score) ein geringes Risiko. Schlussfolgerung: Die Methoden ergeben nur eine relativ geringe Übereinstimmung in der Beurteilung von Risikopatienten. Besonders niedrig fällt die Übereinstimmung bei der Hochrisikogruppe mit der Einschätzung der klinischen Risikoprädiktion durch den behandelnden Hausarzt aus. Die erhebliche Abweichung zur Arztbeurteilung scheint anzudeuten, dass die etablierten Risikoscores in der Praxis derzeit einen nur eingeschränkten praktischen Stellenwert besitzen. Welche der Vorhersagen mit dem tatsächlichen Risiko am besten übereinstimmen, wird derzeit mit den prospektiven DETECT-Studiendaten geprüft.

Hintergrund: Es ist bislang unklar, inwieweit etablierte Scores zur Abschätzung des kardiovaskulären Risikos (PROCAM-Score, Framingham-Score, ESC-Score Deutschland) untereinander sowie mit der subjektiven Arzteinschätzung übereinstimmen. Methodik: An einer bundesrepräsentativen Stichprobe von 8 957 Hausarztpatienten im Alter von 40–65 Jahren ohne bekannte vorangegangene kardiovaskuläre Ereignisse wurde mittels unterschiedlicher Methoden das Risiko bestimmt, innerhalb der nächsten 10 Jahre einen Herzinfarkt oder Herztod zu erleiden. Ergebnisse: Das mittlere koronare 10-Jahres-Morbiditätsrisiko wurde mit dem PROCAM-Score auf 4,9% und mit dem Framingham-Score auf 10,1% geschätzt, das mittlere kardiovaskuläre 10-Jahres-Mortalitätsrisiko mit dem ESC-Score auf 2,9%. Die behandelnden Ärzte klassifizierten nur 2,7% der Patienten als kardiovaskuläre Hochrisikofälle. Nach Framingham wurden die meisten Patienten in die Hochrisikokategorie eingeordnet (22,6%). Bezüglich der Risikokategorisierung ergab sich eine nur moderate Übereinstimmung zwischen den drei Scores (bei 34% aller Risikofälle). Bei 5,9% der Patienten kamen die drei Scores zu einer komplett unterschiedlichen Risikobewertung. Den nach den verschiedenen Risikoscores in die Hochrisikogruppe kategorisierten Patienten wurde von den behandelnden Ärzten nur in ca. 8% der Fälle ebenfalls ein hohes kardiovaskuläres Risiko zugeordnet, in ca. 48% ein mittleres Risiko und in 41–46% (je nach Score) ein geringes Risiko. Schlussfolgerung: Die Methoden ergeben nur eine relativ geringe Übereinstimmung in der Beurteilung von Risikopatienten. Besonders niedrig fällt die Übereinstimmung bei der Hochrisikogruppe mit der Einschätzung der klinischen Risikoprädiktion durch den behandelnden Hausarzt aus. Die erhebliche Abweichung zur Arztbeurteilung scheint anzudeuten, dass die etablierten Risikoscores in der Praxis derzeit einen nur eingeschränkten praktischen Stellenwert besitzen. Welche der Vorhersagen mit dem tatsächlichen Risiko am besten übereinstimmen, wird derzeit mit den prospektiven DETECT-Studiendaten geprüft.

Ziel: Die Ergebnisse nach aortokoronarer Bypassoperation (CABG) unterscheiden sich bei Patienten mit schlechter linksventrikulärer Pumpfunktion deutlich von denen bei Patienten ohne Einschränkungen derselben. Das Ziel dieser Studie war die Untersuchung des Einflusses einer reduzierten linksventrikulären Ejektionsfraktion (LVEF), eines vergrößerten linksventrikulären enddiastolischen Volumenindexes (LVEDVI) und eines erhöhten linksventrikulären enddiastolischen Druckes (LVEDP) auf das postoperative "outcome". Material und Methodik: Im Rahmen dieser retrospektiven Studie wurden 148 Patienten mit einer koronaren Herzkrankheit (KHK) und eingeschränkter Ejektionsfraktion (EF / Aim: Results of coronary artery bypass grafting (CABG) in patients with poor left ventricular ejection fraction (LVEF) differ from those in patients with normal LVEF. The aim of the study was a investigation into the influence of reduced LVEF, augmented left ventricular enddiastolic volume index (LVEDVI) and elevated left ventricular enddiastolic pressure (LVEDP) on the outcome of CABG. Methods: 148 Patients with LVEF < 50% underwent CABG. Exercise tolerance and LVEF were determined pre- and postoperatively. Three subgroups were built to distinguish the influence of reduced LVEF on postoperative outcome. Group I: LVEF < 30%, group II: 30% < LVEF < 40%, group III: 40% < LVEF < 50%. Results: Exercise tolerance rised from a preoperatively mean of 70 Watt to 97 Watt postoperatively. Mean NYHA class was 2,7 pre- and 1,7 postoperatively. There were no significant differences in the results of the three subgroups. Perioperative mortality in group I was 6,3%. Actuarial 1 and 2 years survival in this group is at 81 and 70% respectively. These results differ clearly from those of group II and III. Perioperativ mortality was 2,2% in group II and 1,4% in group III. Actuarial 1 and 2 years survival is at 93 and 84% in group II and at 95 and 83% in group III. There was no difference in postoperative outcome of patients with LVEDP > 12mmHg in comparison to patients with LVEDP < 12mmHg. Patients with LVEDVI > 100 ml/m2 had a sifnificant higher peri- and postoperative mortality than patients with LVEDVI < 100 ml/m2. Mean LVEDVI of those patients, whose LVEF increased postoperatively, was 84 ml/m2. Patients with no change in LVEF had a mean LVEDVI of 122 ml/m2. Conclusion: CABG in patients with reduced LVEF improves exercise tolerance and quality of life. Poor LVEF (< 30%) and augmented LVEDVI are predicting higher peri- and postopertive mortality. Postoperative increase of LVEF is unlikely in patients with enlarged left ventricels.

HINTERGRUND: Die meist wöchentlich stattfindende Lipidapherese (LA) kommt bei Patienten mit therapierefraktärer Hyperlipoproteinämie sekundärpräventiv zum Einsatz. Während umfangreiche Informationen zu deren Effizienz und Sicherheit vorliegen, fehlen valide Erhebungen zum subjektiven Befinden von Lipidapheresepatienten (LAP) und deren Erleben der invasiven extrakorporalen Behandlung. METHODEN: Diese monozentrisch durchgeführte Untersuchung schloss 23 LAP mit nachgewiesener KHK sowie 32 hospitalisierte nicht-extrakorporal behandelte KHK-Patienten (NEKP) und 31 Hämodialysepatienten (HDP) ein. Es erfolgten alters-, geschlechts- und morbiditätsadjustierte Vergleiche von gesundheitsbezogener Lebensqualität (GLQ) mittels PLC (Profil der Lebensqualität chronisch Kranker), Angst und Depressivität (HADS-D=deutsche Version der Hospital Anxiety and Depression Scale; Cutoff jeweils >7), Krankheitsverarbeitung (FKV-LIS=Freiburger Fragebogen zur Krankheitsverarbeitung) sowie des bei LAP und HDP anhand von Interviews erfassten Erlebens der extrakorporalen Behandlung. ERGEBNISSE: Von den LAP hatten 39.1% einen auffälligen HADS-D-Wert für Angst und 17.4% für Depressivität. Sowohl hinsichtlich dieser Symptome als auch der psychischen und sozialen GLQ waren die LAP den NEKP nicht unterlegen, während sie eine signifikant bessere physische GLQ aufwiesen. Im Vergleich mit den HDP zeigte sich eine jeweils teilweise signifikant bessere physische, psychische und soziale GLQ bei den LAP. Sie waren zudem signifikant weniger depressiv und tendenziell weniger ängstlich. Gegenüber den HDP gaben die LAP eine signifikant geringere Belastung (5.3 vs. 2.7 von 10) durch ihre extrakorporale Behandlung an. 72% nahmen die LA-Therapie als entlastend wahr (gegenüber 69% bei den HDP) und 70% würden sie uneingeschränkt weiterempfehlen. Unter den LAP dominierten eher vorteilhafte Krankheitsverarbeitungsmechanismen, worin sie sich allerdings nicht von den NEKP und HDP unterschieden. SCHLUSSFOLGERUNG: Die Akzeptanz der LA durch die Patienten und deren im Vergleich gute GLQ sowie psychische Befindlichkeit sind beachtlich. Durch die effektive ’Blutreinigung’ allein sind diese Ergebnisse jedoch nicht zu erklären. So drängen sich Fragen zu weiteren, auch psychischen, Wirkmechanismen der LA-Therapie auf.