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Das Auftreten von plötzlichem Herztod, das häufig durch ventrikuläre Tachyarrhythmien ausgelöst wird, stellt bis heute eine Herausforderung bei der Therapie der Patienten mit schwerer Herzinsuffizienz dar. Derartige Arrhythmien werden bei über 85% der Patienten mit schwerer Herzinsuffizienz beschrieben und über 50% der Todesursachen werden dabei auf das Auftreten von plötzlichem Herztod zurückgeführt. Es wird vermutet, dass das elektrische Remodeling als Teil der gesamten kardialen Umbauvorgänge bei der Entstehung einer Herzinsuffizienz die pathophysiologische Grundlage dieser Arrhythmien darstellt. Das Renin-Angiotensin-Aldosteron System spielt eine zentrale Rolle bei der Ausbildung des elektrischen Remodeling und insbesondere erhöhte Aldosteronkonzentrationen korrelieren mit dem Risiko kardiovaskulärer Zwischenfälle. Darüberhinaus konnte in zwei klinischen Studien (RALES und EPHESUS) gezeigt werden, dass die Therapie herzinsuffizienter Patienten mit den Aldosteronantagonisten Spironolacton und Eplerenon die Mortalität und Morbidität und insbesondere auch das Auftreten von plötzlichem Herztod signifikant senken konnte. Weitere Studien zeigen eine Verbindung zwischen dem Auftreten einer Herzinsuffizienz und Veränderungen in der Funktion und Expression kardiospezifischer repolarisierender K+-Kanäle. Neben den klinischen Daten, die einen protektiven Effekt der Aldosteronantagonisten bei plötzlichem Herztod belegen, ist wenig über die Auswirkungen von Aldosteron auf das elektrische Remodeling des Herzens bekannt. In dieser Arbeit sollte daher die Auswirkung einer chronischen Aldosteronexposition in Ratten auf die elektrophysiologischen Eigenschaften des Herzens untersucht werden. Dazu wurde Wistar-Ratten Aldosteron verabreicht und einigen Tieren die Aldosteronantagonisten Spironolacton und Eplerenon, um die Effekte der unspezifischen (Spironolacton) und spezifischen (Eplerenon) MR Blockade auf die elektrischen Eigenschaften der Kardiomyozyten zu untersuchen. Die Aldosteron exponierten Tiere entwickelten eine linksventrikuläre Hypertrophie, die sich unabhängig von Blutdruckveränderungen entwickelte, sowie ein signifikant verlängertes QT-Intervall, vermehrt auftretende ventrikuläre Extrasystolen und ventrikuläre Tachykardien. Die Elektrolytwerte (K+, Na+, Cl-) waren dabei nicht verändert. Die Aldosteronantagonisten Spironolacton und Eplerenon waren in der Lage, die unter Aldosteron auftretenden Veränderungen zu verhindern. Die Transkription der Untereinheiten kardiospezifischer K+-Kanäle (Ito, IKur, IK1) und des L-Typ Ca2+-Kanals war unter Aldosteronstimulation im linken Ventrikel signifikant erniedrigt. Auf Proteinebene konnte dies für die Kanaluntereinheiten Kv1.5 (IKur), Kir2.3 (IK1) und Cav1.2 (L-Typ Ca2+-Kanal) bestätigt werden. Die Untersuchung eventuell zugrunde liegender Signaltransduktionswege lieferte erniedrigte mRNA Expressionslevel der kardiospezifischen Proteinkinase C Isoformen PKC-α und PKC-ε, wohingegen die mRNA-Expression von PKC-δ unter Aldosteronstimulation unverändert war. Diese Veränderungen in der Transkription der PKC Isoformen wurden durch Behandlung der Tiere mit den Aldosteronantagonisten inhibiert, was für einen MR vermittelten Effekt spricht. Weiterhin zeigte eine chronische Aldosteronstimulation eine erniedrigte mRNA Expression von Calcineurin Aß (PPP3CB) sowie Calcineurinaktivität in linksventrikulärem Gewebe der Tiere. Dieser Effekt konnte durch die Aldosteronantagonisten nicht aufgehoben werden, so dass ein Signaltransduktionsweg, der nicht über den MR vermittelt wird, zugrunde liegen könnte. Insgesamt konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass chronisch erhöhte Aldosteronkonzentrationen im Rattenherz blutdruckunabhängig zu strukturellen und elektrischen Veränderungen führen, die das Auftreten maligner ventrikulärer Arrhythmien begünstigen. Beide Aldosteronantagonisten Spironolacton und Eplerenon sind in der Lage, die durch Aldosteron vermittelten Effekte in gleicher Weise zu inhibieren. Die Ergebnisse zeigen pathophysiologische Zusammenhänge auf, die die Bedeutung von Aldosteron und der Therapie mit Aldosteronantagonisten für die Behandlung der Herzinsuffizienz und in Zukunft möglicherweise der Hypertrophie unterstreichen.
Background: Microvolt T-wave alternans (MTWA) testing in many studies has proven to be a highly accurate predictor of ventricular tachyarrhythmic events (VTEs) in patients with risk factors for sudden cardiac death (SCD) but without a prior history of sustained VTEs (primary prevention patients). In some recent studies involving primary prevention patients with prophylactically implanted cardioverter-defibrillators (ICDs), MTWA has not performed as well.
Objective: This study examined the hypothesis that MTWA is an accurate predictor of VTEs in primary prevention patients without implanted ICDs, but not of appropriate ICD therapy in such patients with implanted ICDs.
Methods: This study identified prospective clinical trials evaluating MTWA measured using the spectral analytic method in primary prevention populations and analyzed studies in which: (1) few patients had implanted ICDs and as a result none or a small fraction (≤15%) of the reported end point VTEs were appropriate ICD therapies (low ICD group), or (2) many of the patients had implanted ICDs and the majority of the reported end point VTEs were appropriate ICD therapies (high ICD group).
Results: In the low ICD group comprising 3,682 patients, the hazard ratio associated with a nonnegative versus negative MTWA test was 13.6 (95% confidence interval [CI] 8.5 to 30.4) and the annual event rate among the MTWA-negative patients was 0.3% (95% CI: 0.1% to 0.5%). In contrast, in the high ICD group comprising 2,234 patients, the hazard ratio was only 1.6 (95% CI: 1.2 to 2.1) and the annual event rate among the MTWA-negative patients was elevated to 5.4% (95% CI: 4.1% to 6.7%). In support of these findings, we analyzed published data from the Multicenter Automatic Defibrillator Trial II (MADIT II) and Sudden Cardiac Death in Heart Failure Trial (SCD-HeFT) trials and determined that in those trials only 32% of patients who received appropriate ICD therapy averted an SCD.
Conclusion: This study found that MTWA testing using the spectral analytic method provides an accurate means of predicting VTEs in primary prevention patients without implanted ICDs; in particular, the event rate is very low among such patients with a negative MTWA test. In prospective trials of ICD therapy, the number of patients receiving appropriate ICD therapy greatly exceeds the number of patients who avert SCD as a result of ICD therapy. In trials involving patients with implanted ICDs, these excess appropriate ICD therapies seem to distribute randomly between MTWA-negative and MTWA-nonnegative patients, obscuring the predictive accuracy of MTWA for SCD. Appropriate ICD therapy is an unreliable surrogate end point for SCD.
Sudden cardiac death (SCD) remains a daunting problem. It is a major public health issue for several reasons: from its prevalence (20% of total mortality in the industrialized world) to the devastating psycho-social impact on society and on the families of victims often still in their prime, and it represents a challenge for medicine, and especially for cardiology. This text summarizes the discussions and opinions of a group of investigators with a long-standing interest in this field. We addressed the occurrence of SCD in individuals apparently healthy, in patients with heart disease and mild or severe cardiac dysfunction, and in those with genetically based arrhythmic diseases. Recognizing the need for more accurate registries of the global and regional distribution of SCD in these different categories, we focused on the assessment of risk for SCD in these four groups, looking at the significance of alterations in cardiac function, of signs of electrical instability identified by ECG abnormalities or by autonomic tests, and of the progressive impact of genetic screening. Special attention was given to the identification of areas of research more or less likely to provide useful information, and thereby more or less suitable for the investment of time and of research funds.
Sudden cardiac death (SCD) in adolescents and young adults may be the first manifestation of an inherited arrhythmic syndrome. Thus identification of a genetic origin in sudden death cases deemed inconclusive after a comprehensive autopsy and may help to reduce the risk of lethal episodes in the remaining family. Using next-generation sequencing (NGS), a large number of variants of unknown significance (VUS) are detected. In the majority of cases, there is insufficient evidence of pathogenicity, representing a huge dilemma in current genetic investigations. Misinterpretation of such variants may lead to inaccurate genetic diagnoses and/or the adoption of unnecessary and/or inappropriate therapeutic approaches. In our study, we applied current (ACMG) recommendations for variant classification in post-mortem genetic screening of a cohort of 56 SCD victims. We identified a total 53 rare protein-altering variants (MAF < 0.2%) classified as VUS or worse. Twelve percent of the cases exhibited a clinically actionable variant (pathogenic, likely pathogenic or VUS – potentially pathogenic) that would warrant cascade genetic screening in relatives. Most of the variants detected by means of the post-mortem genetic investigations were VUS. Thus, genetic testing by itself might be fairly meaningless without supporting background data. This data reinforces the need for an experienced multidisciplinary team for obtaining reliable and accountable interpretations of variant significance for elucidating potential causes for SCDs in the young. This enables the early identification of relatives at risk or excludes family members as genetic carriers. Also, development of adequate forensic guidelines to enable appropriate interpretation of rare genetic variants is fundamental.