Wiener Medizinische Wochenschrift

, Volume 162, Issue 13, pp 297–301

Calcium handling in human heart failure—abnormalities and target for therapy

Kalzium in der kardialen Pathophysiologie

DOI: 10.1007/s10354-012-0117-9

Cite this article as:
Reuter, H. & Schwinger, R. Wien Med Wochenschr (2012) 162: 297. doi:10.1007/s10354-012-0117-9

Summary

The fast cycling of calcium between internal stores and the myofilaments with rapid diffusion down steep concentration gradients provides the cellular basis for cardiac contraction and relaxation. In heart failure, the intracellular Ca2+ dynamics are impaired showing reduced systolic peak Ca2+, elevated diastolic Ca2+ levels, and prolonged diastolic Ca2+ decay. The recognition that defects in the function of Ca2+ handling proteins are central to the pathogenesis of heart failure has attracted attention to these proteins as potential targets for therapy. Besides pharmacologic interventions including digitalis, ranolazine, levosimendan and others, cardiac gene therapy holds great promise and the recent clinical studies have proven the feasibility of this therapeutic approach. In this review, the rationale underlying modern therapies that modulate intracellular Ca2+ handling for the treatment of human heart failure are presented and discussed.

Keywords

Heart failure Ca2+ handling Levosimendan Ranolazine Gene therapy 

Kalziumregulation bei Herzinsuffizienz – zelluläre Veränderungen und therapeutische Strategien

Zusammenfassung

Der Kreislauf des Kalziums zwischen intrazellulären Speichern und den Myofilamenten mit rascher Diffusion entlang hoher Konzentrationsgradienten bietet die zelluläre Grundlage für die kardiale Kontraktion und Relaxation. Bei Herzinsuffizienz ist diese intrazelluläre Kalziumhomöostase gestört und weist systolisch verminderte Kalziumkonzentrationen, diastolisch erhöhte Kalziumspiegel und einen verzögerten diastolischen Kalziumabfall auf. Die Erkenntnis, dass Störungen in der Funktion und Expression Kalzium-regulierender Proteine von zentraler Bedeutung für die Pathogenese der Herzinsuffizienz sind, hat das Augenmerk auf diese Proteine als möglichen Therapieansatz gerichtet. Neben pharmakologischen Ansätzen mit Digitalis, Ranolazin, Levosimendan und anderen, wird große Hoffnung in die Gentherapie gesetzt. Klinische Studien haben jüngst die Durchführbarkeit einer solchen Behandlung auch am Menschen bestätigt. In der vorliegenden Übersichtsarbeit werden die theoretischen Grundlagen dieser modernen Herzinsuffizienz-Therapien, die über eine direkte Modulation der intrazellulären Kalzium-Homöostase ihre Wirkung entfalten, vorgestellt und diskutiert.

Schlüsselwörter

Herzinsuffizienz Kalziumhomöostase Levosimendan Ranolazin Gentherapie 

Copyright information

© Springer-Verlag Wien 2012

Authors and Affiliations

  1. 1.Department of Internal Medicine IIIUniversity of CologneCologneGermany
  2. 2.Department of Internal Medicine II, Klinikum WeidenAcademic Teaching Hospital of the University RegensburgWeidenGermany