Advertisement

Herz

, Volume 28, Issue 8, pp 744–753 | Cite as

Effects of ACE Inhibition versus Non-ACE Inhibitor Antihypertensive Treatment on Myocardial Fibrosis in Patients with Arterial Hypertension

Retrospective Analysis of 120 Patients with Left Ventricular Endomyocardial Biopsies
  • Christian G. Brilla
  • Heinz Rupp
  • Bernhard Maisch
Original Article

Background and Purpose:

In experimental arterial hypertension, left ventricular hypertrophy (LVH) becomes pathologic with impaired myocardial function if myocardial fibrosis occurs. Myocardial fibrosis is associated with activated circulating or local renin-angiotensin-aldosterone systems. The primary objective of this retrospective study was to determine whether patients with arterial hypertension treated with angiotensin-converting enzyme inhibitors (ACEI) have less myocardial fibrosis than patients on non-ACEI treatment.

Material and Methods:

We examined left ventricular (LV) endomyocardial biopsies of 97 consecutive patients with hypertensive heart disease due to primary hypertension treated with either any ACEI for at least 6 months (n = 34; HTN + ACEI) or non-ACEI antihypertensive drugs (n = 63; HTN). Normal hearts designated for heart transplantation served as controls (n = 23; CTR). Myocyte diameter (MyoD) and collagen volume fraction (CVF) were measured by morphometry, and pro-matrix metalloproteinases (proMMPs) 2 and 9 by zymography. In a subset of 35 patients, LV myocardial stiffness was determined by left heart catheterization with calculation of stiffness constant k.

Results:

In HTN + ACEI or HTN, MyoD (21.8 ± 0.3 µm and 22.4 ± 0.3 µm, respectively) and CVF (5.3 ± 0.6% and 7.6 ± 0.7%, respectively) were increased (p < 0.01) compared with CTR (16.0 ± 0.4 µm and 0.5 ± 0.2%, respectively). In HTN + ACEI, CVF was significantly lower (p < 0.02) and proMMP 2 was higher (0.063 ± 0.013 OD/mg) compared with HTN (0.037 ± 0.006 OD/mg; p < 0.05) while no significant difference of MyoD was evident. We found no correlation between CVF and MyoD (r = 0.13; p = 0.47), a positive correlation between k and CVF (r = 0.71; p < 0.00001), and no correlation between k and MyoD (r = 0.22; p = 0.24).

Conclusion:

In patients with hypertensive heart disease, myocyte hypertrophy and myocardial fibrosis are present. Myocardial fibrosis and not myocyte hypertrophy determines myocardial stiffness. ACEI appear to diminish myocardial fibrosis associated with enhanced collagen degradation irrespective of LVH regression.

Key Words:

Hypertension Left ventricular hypertrophy Myocardial fibrosis Matrix metalloproteinases ACE inhibition 

Einfluss der ACE-Hemmung im Vergleich zu einer antihypertensiven Therapie ohne ACE-Hemmer auf die Myokardfibrose bei Patienten mit primärer arterieller Hypertonie. Eine retrospektive Analyse von 120 Patienten mit linksventrikulären Endomyokardbiopsien

Hintergrund und Ziel:

Bei experimenteller arterieller Hypertonie geht die Entwicklung einer Myokardfibrose mit aktivierten zirkulierenden oder lokalen Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systemen einher. Dies führt zu einer pathologischen linksventrikulären Hypertrophie (LVH) mit eingeschränkter Myokardfunktion. Sowohl tierexperimentell als auch in einer kleinen prospektiven klinischen Untersuchung an Patienten mit primärem Bluthochdruck konnte gezeigt werden, dass eine Behandlung mit einem Angiotensinkonversionsenzym-(ACE-)Hemmer zu einer Regression der Myokardfibrose führt, einhergehend mit einer Verbesserung der Myokardfunktion. In der vorliegenden retrospektiven Untersuchung soll geprüft werden, ob die Rückbildung einer letztlich zur Herzinsuffizienz führenden Myokardfibrose durch eine ACE-Hemmer-Therapie auch bei einem größeren Patientenkollektiv nachweisbar ist.

Material und Methodik:

In die Untersuchung wurden alle Patienten mit primärer arterieller Hypertonie einbezogen, die am Zentrum für Innere Medizin, Universität Marburg, wegen des klinischen Verdachts auf das Vorliegen einer koronaren Herzkrankheit invasiv kardiologisch untersucht wurden und bei denen nach koronarangiographischem Ausschluss bei vorliegender LVH linksventrikuläre Endomyokardbiopsien zur weiteren Abklärung entnommen wurden. In diesem Patientengut befanden sich 34 Patienten, die vor der Untersuchung über mindestens 6 Monate mit einem ACE-Hemmer antihypertensiv behandelt wurden (Gruppe: HTN + ACEI), und 63 Patienten, die auf eine Hochdruckbehandlung ohne ACE-Hemmer eingestellt waren (Gruppe: HTN; Tabelle 1). Linksventrikuläres Gewebematerial von 23 gesunden Herzen, die zwecks Herztransplantation explantiert worden waren, diente als Kontrolle. Insgesamt wurden linksventrikuläre Endomyokardbiopsien von 120 Individuen untersucht.

Der Myozytendurchmesser (MyoD) und die Kollagenvolumenfraktion (CVF) des linksventrikulären Myokards wurden morphometrisch mittels quantitativer Videodensitometrie gemessen. Die Pro-Matrix-Metalloproteinasen (proMMP) 2 und 9 wurden durch Zymographie und quantitative Laserdensitometrie bestimmt. Bei einem Teilkollektiv von 35 Patienten wurde mittels Durchführung einer zweiten Lävokardiographie und linksventrikulären Druckmessung während der diagnostischen Linksherzkatheteruntersuchung die linksventrikuläre myokardiale Steifheit durch Kalkulation der Steifheitskonstanten k ermittelt.

Ergebnisse:

Bei den Patientengruppen HTN + ACEI bzw. HTN waren MyoD (21,8 ± 0,3 µm bzw. 22,4 ± 0,3 µm; Abbildung 1) und CVF (5,3 ± 0,6% bzw. 7,6 ± 0,7%; Abbildung 2) signifikant erhöht (p < 0,01) im Vergleich zur Kontrollgruppe (MyoD = 16,0 ± 0,4 µm, CVF = 0,5 ± 0,2%). In der mit ACE-Hemmern behandelten Patientengruppe (HTN + ACEI) fanden sich CVF signifikant niedriger (p < 0,02) and proMMP 2 (Abbildungen 3a und 3b) signifikant höher (0,063 ± 0,013 OD/mg) im Vergleich zur Patientengruppe ohne ACE-Hemmer-Behandlung (HTN; 0,037 ± 0,006 OD/mg; p < 0,05), wogegen in diesen Patientengruppen MyoD nicht signifikant unterschiedlich war. Es fanden sich keine Korrelation zwischen CVF und MyoD (r = 0,13; p = 0,47), eine positive Korrelation zwischen k and CVF (r = 0,71; p < 0,00001) und wiederum keine Korrelation zwischen k and MyoD (r = 0,22; p = 0,24; Abbildungen 4a bis 4c.).

Schlussfolgerung:

Bei Patienten mit hypertensiver Herzkrankheit ist die LVH morphologisch durch eine Myozytenhypertrophie und Myokardfibrose charakterisiert. Dabei determiniert die Myokardfibrose und nicht die Myozytenhypertrophie die myokardiale Steifheit. Eine antihypertensive Behandlung mit ACE-Hemmern scheint die Myokardfibrose, einhergehend mit einer stimulierten Kollagendegradation, zu vermindern. Dies geschieht offensichtlich unabhängig von einer LVH-Regression.

Schlüsselwörter:

Hypertonie Linksventrikuläre Hypertrophie Myokardfibrose Matrix-Metalloproteinasen ACE-Hemmung 

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Copyright information

© Urban & Vogel München 2003

Authors and Affiliations

  • Christian G. Brilla
    • 1
  • Heinz Rupp
    • 1
  • Bernhard Maisch
    • 1
  1. 1.Division of Cardiology, Center of Internal MedicinePhilipps University of MarburgGermany

Personalised recommendations