Skip to main content
Erschienen in: Zeitschrift für Herz-,Thorax- und Gefäßchirurgie 4/2016

06.07.2016 | Stand der Wissenschaft

Ischämische Fernkonditionierung zur Kardioprotektion

Mechanismen und klinische Bedeutung

verfasst von: Prof. Dr. M. Albrecht

Erschienen in: Zeitschrift für Herz-,Thorax- und Gefäßchirurgie | Ausgabe 4/2016

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

Hintergrund

Wiederholte kurze Ischämie/Reperfusionszyklen an herzfernen Organen oder Geweben (ischämische Fernkonditionierung, „remote ischemic conditioning“) können das Herz vor einem Ischämie/Reperfusionsschaden schützen. Die zugrunde liegenden Mechanismen sind bislang nur teilweise verstanden.

Ziel der Arbeit

Darstellung des aktuellen Forschungsstandes zu den Mechanismen der ischämischen Fernkonditionierung und ihrer Bedeutung für die Klinik.

Material und Methoden

Die Ergebnisse bedeutender tierexperimenteller und klinischer Grundlagenarbeiten sowie aktueller Befunde eigener Studien werden ausgewertet.

Ergebnisse

Zahlreiche tierexperimentelle und klinische „Proof-of-concept“-Studien suggerieren kardioprotektive Effekte der ischämischen Fernkonditionierung. Humorale und neuronale Faktoren, intrazelluläre Moleküle des „RISK“ und „SAFE“ pathway (RISK: „reperfusion injury salvage kinase“, SAFE: „survival activating factor enhancement“), Matrixmetalloproteinasen und reaktive Sauerstoffspezies sind vermutlich maßgeblich an der konditionierungsvermittelten Kardioprotektion beteiligt. Aktuelle große multizentrische Patientenstudien konnten dagegen die vielversprechenden Ergebnisse aus den tierexperimentellen und bisherigen klinischen Studien nicht belegen und zeigten keinen kardioprotektiven Nutzen der ischämischen Fernkonditionierung.

Schlussfolgerungen

Ein tieferes Verständnis der Mechanismen der ischämischen Fernkonditionierung und der patientenspezifischen Störfaktoren ist notwendig, um eine Anwendbarkeit dieser einfach durchzuführenden und im Wesentlichen nebenwirkungsfreien Methode in der klinischen Praxis zu etablieren.
Literatur
1.
Zurück zum Zitat Aimo A, Borrelli C, Giannoni A et al (2015) Cardioprotection by remote ischemic conditioning: mechanisms and clinical evidences. World J Cardiol 7:621–632CrossRefPubMedPubMedCentral Aimo A, Borrelli C, Giannoni A et al (2015) Cardioprotection by remote ischemic conditioning: mechanisms and clinical evidences. World J Cardiol 7:621–632CrossRefPubMedPubMedCentral
2.
Zurück zum Zitat Albrecht M, Zitta K, Bein B et al (2013) Remote ischemic preconditioning regulates HIF-1alpha levels, apoptosis and inflammation in heart tissue of cardiosurgical patients: a pilot experimental study. Basic Res Cardiol 108:314CrossRefPubMed Albrecht M, Zitta K, Bein B et al (2013) Remote ischemic preconditioning regulates HIF-1alpha levels, apoptosis and inflammation in heart tissue of cardiosurgical patients: a pilot experimental study. Basic Res Cardiol 108:314CrossRefPubMed
3.
Zurück zum Zitat Bein B, Meybohm P (2010) Organ protection by conditioning. Anasthesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 45:254–261 (quiz 262)CrossRefPubMed Bein B, Meybohm P (2010) Organ protection by conditioning. Anasthesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther 45:254–261 (quiz 262)CrossRefPubMed
4.
Zurück zum Zitat Bernardi P, Di Lisa F (2015) The mitochondrial permeability transition pore: molecular nature and role as a target in cardioprotection. J Mol Cell Cardiol 78:100–106CrossRefPubMedPubMedCentral Bernardi P, Di Lisa F (2015) The mitochondrial permeability transition pore: molecular nature and role as a target in cardioprotection. J Mol Cell Cardiol 78:100–106CrossRefPubMedPubMedCentral
5.
Zurück zum Zitat Botker HE, Kharbanda R, Schmidt MR et al (2010) Remote ischaemic conditioning before hospital admission, as a complement to angioplasty, and effect on myocardial salvage in patients with acute myocardial infarction: a randomised trial. Lancet 375:727–734CrossRefPubMed Botker HE, Kharbanda R, Schmidt MR et al (2010) Remote ischaemic conditioning before hospital admission, as a complement to angioplasty, and effect on myocardial salvage in patients with acute myocardial infarction: a randomised trial. Lancet 375:727–734CrossRefPubMed
6.
Zurück zum Zitat Gho BC, Schoemaker RG, Van Den Doel MA et al (1996) Myocardial protection by brief ischemia in noncardiac tissue. Circulation 94:2193–2200CrossRefPubMed Gho BC, Schoemaker RG, Van Den Doel MA et al (1996) Myocardial protection by brief ischemia in noncardiac tissue. Circulation 94:2193–2200CrossRefPubMed
7.
Zurück zum Zitat Hausenloy DJ (2013) Cardioprotection techniques: preconditioning, postconditioning and remote conditioning (basic science). Curr Pharm Des 19:4544–4563CrossRefPubMed Hausenloy DJ (2013) Cardioprotection techniques: preconditioning, postconditioning and remote conditioning (basic science). Curr Pharm Des 19:4544–4563CrossRefPubMed
8.
Zurück zum Zitat Hausenloy DJ, Candilio L, Evans R et al (2015) Remote ischemic preconditioning and outcomes of cardiac surgery. N Engl J Med 373:1408–1417CrossRefPubMed Hausenloy DJ, Candilio L, Evans R et al (2015) Remote ischemic preconditioning and outcomes of cardiac surgery. N Engl J Med 373:1408–1417CrossRefPubMed
9.
Zurück zum Zitat Hausenloy DJ, Yellon DM (2009) Preconditioning and postconditioning: underlying mechanisms and clinical application. Atherosclerosis 204:334–341CrossRefPubMed Hausenloy DJ, Yellon DM (2009) Preconditioning and postconditioning: underlying mechanisms and clinical application. Atherosclerosis 204:334–341CrossRefPubMed
10.
Zurück zum Zitat Hausenloy DJ, Yellon DM (2008) Remote ischaemic preconditioning: underlying mechanisms and clinical application. Cardiovasc Res 79:377–386CrossRefPubMed Hausenloy DJ, Yellon DM (2008) Remote ischaemic preconditioning: underlying mechanisms and clinical application. Cardiovasc Res 79:377–386CrossRefPubMed
11.
Zurück zum Zitat Hausenloy DJ, Yellon DM (2011) The therapeutic potential of ischemic conditioning: an update. Nat Rev Cardiol 8:619–629CrossRefPubMed Hausenloy DJ, Yellon DM (2011) The therapeutic potential of ischemic conditioning: an update. Nat Rev Cardiol 8:619–629CrossRefPubMed
12.
Zurück zum Zitat Healy D, Prunier F (2016) Remote Ischaemic preconditioning and confounders of cardioprotection. Cardiology 133:125–127CrossRefPubMed Healy D, Prunier F (2016) Remote Ischaemic preconditioning and confounders of cardioprotection. Cardiology 133:125–127CrossRefPubMed
13.
Zurück zum Zitat Heusch G (2015) Molecular basis of cardioprotection: signal transduction in ischemic pre-, post-, and remote conditioning. Circ Res 116:674–699CrossRefPubMed Heusch G (2015) Molecular basis of cardioprotection: signal transduction in ischemic pre-, post-, and remote conditioning. Circ Res 116:674–699CrossRefPubMed
15.
Zurück zum Zitat Heusch G, Gersh BJ (2015) ERICCA and RIPHeart: two nails in the coffin for cardioprotection by remote ischemic conditioning? Probably not! Eur Heart J. doi:http://dx.doi.org/10.1093/eurheartj/ehv606 Heusch G, Gersh BJ (2015) ERICCA and RIPHeart: two nails in the coffin for cardioprotection by remote ischemic conditioning? Probably not! Eur Heart J. doi:http://​dx.​doi.​org/​10.​1093/​eurheartj/​ehv606
16.
Zurück zum Zitat Kleinbongard P, Neuhauser M, Thielmann M et al (2016) Confounders of cardioprotection by remote Ischemic preconditioning in patients undergoing coronary artery bypass grafting. Cardiology 133:128–133CrossRefPubMed Kleinbongard P, Neuhauser M, Thielmann M et al (2016) Confounders of cardioprotection by remote Ischemic preconditioning in patients undergoing coronary artery bypass grafting. Cardiology 133:128–133CrossRefPubMed
17.
Zurück zum Zitat Le Page S, Bejan-Angoulvant T, Angoulvant D et al (2015) Remote ischemic conditioning and cardioprotection: a systematic review and meta-analysis of randomized clinical trials. Basic Res Cardiol 110:11CrossRefPubMed Le Page S, Bejan-Angoulvant T, Angoulvant D et al (2015) Remote ischemic conditioning and cardioprotection: a systematic review and meta-analysis of randomized clinical trials. Basic Res Cardiol 110:11CrossRefPubMed
18.
Zurück zum Zitat Meybohm P, Bein B, Brosteanu O et al (2015) A multicenter trial of remote Ischemic preconditioning for heart surgery. N Engl J Med 373:1397–1407CrossRefPubMed Meybohm P, Bein B, Brosteanu O et al (2015) A multicenter trial of remote Ischemic preconditioning for heart surgery. N Engl J Med 373:1397–1407CrossRefPubMed
19.
Zurück zum Zitat Minamino T (2012) Cardioprotection from ischemia/reperfusion injury: basic and translational research. Circ J 76:1074–1082CrossRefPubMed Minamino T (2012) Cardioprotection from ischemia/reperfusion injury: basic and translational research. Circ J 76:1074–1082CrossRefPubMed
20.
Zurück zum Zitat Morciano G, Giorgi C, Bonora M et al (2015) Molecular identity of the mitochondrial permeability transition pore and its role in ischemia-reperfusion injury. J Mol Cell Cardiol 78:142–153CrossRefPubMed Morciano G, Giorgi C, Bonora M et al (2015) Molecular identity of the mitochondrial permeability transition pore and its role in ischemia-reperfusion injury. J Mol Cell Cardiol 78:142–153CrossRefPubMed
21.
Zurück zum Zitat Murry CE, Jennings RB, Reimer KA (1986) Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation 74:1124–1136CrossRefPubMed Murry CE, Jennings RB, Reimer KA (1986) Preconditioning with ischemia: a delay of lethal cell injury in ischemic myocardium. Circulation 74:1124–1136CrossRefPubMed
22.
Zurück zum Zitat Na HS, Kim YI, Yoon YW et al (1996) Ventricular premature beat-driven intermittent restoration of coronary blood flow reduces the incidence of reperfusion-induced ventricular fibrillation in a cat model of regional ischemia. Am Heart J 132:78–83CrossRefPubMed Na HS, Kim YI, Yoon YW et al (1996) Ventricular premature beat-driven intermittent restoration of coronary blood flow reduces the incidence of reperfusion-induced ventricular fibrillation in a cat model of regional ischemia. Am Heart J 132:78–83CrossRefPubMed
23.
Zurück zum Zitat Penna C, Perrelli MG, Pagliaro P (2013) Mitochondrial pathways, permeability transition pore, and redox signaling in cardioprotection: therapeutic implications. Antioxid Redox Signal 18:556–599CrossRefPubMed Penna C, Perrelli MG, Pagliaro P (2013) Mitochondrial pathways, permeability transition pore, and redox signaling in cardioprotection: therapeutic implications. Antioxid Redox Signal 18:556–599CrossRefPubMed
24.
Zurück zum Zitat Pickard JM, Botker HE, Crimi G et al (2015) Remote ischemic conditioning: from experimental observation to clinical application: report from the 8th Biennial Hatter Cardiovascular Institute Workshop. Basic Res Cardiol 110:453CrossRefPubMed Pickard JM, Botker HE, Crimi G et al (2015) Remote ischemic conditioning: from experimental observation to clinical application: report from the 8th Biennial Hatter Cardiovascular Institute Workshop. Basic Res Cardiol 110:453CrossRefPubMed
26.
Zurück zum Zitat Przyklenk K (2013) Reduction of myocardial infarct size with ischemic “conditioning”: physiologic and technical considerations. Anesth Analg 117:891–901CrossRefPubMed Przyklenk K (2013) Reduction of myocardial infarct size with ischemic “conditioning”: physiologic and technical considerations. Anesth Analg 117:891–901CrossRefPubMed
27.
Zurück zum Zitat Przyklenk K, Bauer B, Ovize M et al (1993) Regional ischemic ‘preconditioning’ protects remote virgin myocardium from subsequent sustained coronary occlusion. Circulation 87:893–899CrossRefPubMed Przyklenk K, Bauer B, Ovize M et al (1993) Regional ischemic ‘preconditioning’ protects remote virgin myocardium from subsequent sustained coronary occlusion. Circulation 87:893–899CrossRefPubMed
28.
Zurück zum Zitat Sloth AD, Schmidt MR, Munk K et al (2014) Improved long-term clinical outcomes in patients with ST-elevation myocardial infarction undergoing remote ischaemic conditioning as an adjunct to primary percutaneous coronary intervention. Eur Heart J 35:168–175CrossRefPubMed Sloth AD, Schmidt MR, Munk K et al (2014) Improved long-term clinical outcomes in patients with ST-elevation myocardial infarction undergoing remote ischaemic conditioning as an adjunct to primary percutaneous coronary intervention. Eur Heart J 35:168–175CrossRefPubMed
29.
Zurück zum Zitat Thielmann M, Kottenberg E, Kleinbongard P et al (2013) Cardioprotective and prognostic effects of remote ischaemic preconditioning in patients undergoing coronary artery bypass surgery: a single-centre randomised, double-blind, controlled trial. Lancet 382:597–604CrossRefPubMed Thielmann M, Kottenberg E, Kleinbongard P et al (2013) Cardioprotective and prognostic effects of remote ischaemic preconditioning in patients undergoing coronary artery bypass surgery: a single-centre randomised, double-blind, controlled trial. Lancet 382:597–604CrossRefPubMed
30.
Zurück zum Zitat Zhao ZQ, Corvera JS, Halkos ME et al (2003) Inhibition of myocardial injury by ischemic postconditioning during reperfusion: comparison with ischemic preconditioning. Am J Physiol Heart Circ Physiol 285:H579–588CrossRefPubMed Zhao ZQ, Corvera JS, Halkos ME et al (2003) Inhibition of myocardial injury by ischemic postconditioning during reperfusion: comparison with ischemic preconditioning. Am J Physiol Heart Circ Physiol 285:H579–588CrossRefPubMed
31.
Zurück zum Zitat Zitta K, Meybohm P, Bein B et al (2014) Activities of cardiac tissue matrix metalloproteinases 2 and 9 are reduced by remote ischemic preconditioning in cardiosurgical patients with cardiopulmonary bypass. J Transl Med 12:94CrossRefPubMedPubMedCentral Zitta K, Meybohm P, Bein B et al (2014) Activities of cardiac tissue matrix metalloproteinases 2 and 9 are reduced by remote ischemic preconditioning in cardiosurgical patients with cardiopulmonary bypass. J Transl Med 12:94CrossRefPubMedPubMedCentral
32.
Zurück zum Zitat Zitta K, Meybohm P, Gruenewald M et al (2015) Profiling of cell stress protein expression in cardiac tissue of cardiosurgical patients undergoing remote ischemic preconditioning: implications for thioredoxin in cardioprotection. J Transl Med 13:34CrossRefPubMedPubMedCentral Zitta K, Meybohm P, Gruenewald M et al (2015) Profiling of cell stress protein expression in cardiac tissue of cardiosurgical patients undergoing remote ischemic preconditioning: implications for thioredoxin in cardioprotection. J Transl Med 13:34CrossRefPubMedPubMedCentral
Metadaten
Titel
Ischämische Fernkonditionierung zur Kardioprotektion
Mechanismen und klinische Bedeutung
verfasst von
Prof. Dr. M. Albrecht
Publikationsdatum
06.07.2016
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Zeitschrift für Herz-,Thorax- und Gefäßchirurgie / Ausgabe 4/2016
Print ISSN: 0930-9225
Elektronische ISSN: 1435-1277
DOI
https://doi.org/10.1007/s00398-016-0089-y

Weitere Artikel der Ausgabe 4/2016

Zeitschrift für Herz-,Thorax- und Gefäßchirurgie 4/2016 Zur Ausgabe

Echinokokkose medikamentös behandeln oder operieren?

06.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Die Therapie von Echinokokkosen sollte immer in spezialisierten Zentren erfolgen. Eine symptomlose Echinokokkose kann – egal ob von Hunde- oder Fuchsbandwurm ausgelöst – konservativ erfolgen. Wenn eine Op. nötig ist, kann es sinnvoll sein, vorher Zysten zu leeren und zu desinfizieren. 

Wie sieht der OP der Zukunft aus?

04.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Der OP in der Zukunft wird mit weniger Personal auskommen – nicht, weil die Technik das medizinische Fachpersonal verdrängt, sondern weil der Personalmangel es nötig macht.

Umsetzung der POMGAT-Leitlinie läuft

03.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Seit November 2023 gibt es evidenzbasierte Empfehlungen zum perioperativen Management bei gastrointestinalen Tumoren (POMGAT) auf S3-Niveau. Vieles wird schon entsprechend der Empfehlungen durchgeführt. Wo es im Alltag noch hapert, zeigt eine Umfrage in einem Klinikverbund.

Recycling im OP – möglich, aber teuer

02.05.2024 DCK 2024 Kongressbericht

Auch wenn sich Krankenhäuser nachhaltig und grün geben – sie tragen aktuell erheblich zu den CO2-Emissionen bei und produzieren jede Menge Müll. Ein Pilotprojekt aus Bonn zeigt, dass viele Op.-Abfälle wiederverwertet werden können.

Update Chirurgie

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.

S3-Leitlinie „Diagnostik und Therapie des Karpaltunnelsyndroms“

Karpaltunnelsyndrom BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Karpaltunnelsyndrom ist die häufigste Kompressionsneuropathie peripherer Nerven. Obwohl die Anamnese mit dem nächtlichen Einschlafen der Hand (Brachialgia parästhetica nocturna) sehr typisch ist, ist eine klinisch-neurologische Untersuchung und Elektroneurografie in manchen Fällen auch eine Neurosonografie erforderlich. Im Anfangsstadium sind konservative Maßnahmen (Handgelenksschiene, Ergotherapie) empfehlenswert. Bei nicht Ansprechen der konservativen Therapie oder Auftreten von neurologischen Ausfällen ist eine Dekompression des N. medianus am Karpaltunnel indiziert.

Prof. Dr. med. Gregor Antoniadis
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S2e-Leitlinie „Distale Radiusfraktur“

Radiusfraktur BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Das Webinar beschäftigt sich mit Fragen und Antworten zu Diagnostik und Klassifikation sowie Möglichkeiten des Ausschlusses von Zusatzverletzungen. Die Referenten erläutern, welche Frakturen konservativ behandelt werden können und wie. Das Webinar beantwortet die Frage nach aktuellen operativen Therapiekonzepten: Welcher Zugang, welches Osteosynthesematerial? Auf was muss bei der Nachbehandlung der distalen Radiusfraktur geachtet werden?

PD Dr. med. Oliver Pieske
Dr. med. Benjamin Meyknecht
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.

S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“

Appendizitis BDC Leitlinien Webinare
CME: 2 Punkte

Inhalte des Webinars zur S1-Leitlinie „Empfehlungen zur Therapie der akuten Appendizitis bei Erwachsenen“ sind die Darstellung des Projektes und des Erstellungswegs zur S1-Leitlinie, die Erläuterung der klinischen Relevanz der Klassifikation EAES 2015, die wissenschaftliche Begründung der wichtigsten Empfehlungen und die Darstellung stadiengerechter Therapieoptionen.

Dr. med. Mihailo Andric
Berufsverband der Deutschen Chirurgie e.V.