Der Kardiologe

, Volume 2, Issue 1, pp 33–38 | Cite as

Duales Therapieprinzip beim biologischen Bypass (Arteriogenese)

Singuläre Pharmakotherapie vs. Kombinationstherapie mit Training?
Klinische Pharmakologie
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Zusammenfassung

Die Stimulation des biologischen Bypasses (Arteriogenese) stellt eine attraktive alternative Behandlungsmethode v. a. für Patienten mit hochgradigen diffusen stenosierenden Gefäßerkrankungen dar. Basismechanismen der Arteriogenese konnten in ausgedehnten Untersuchungen der letzten Jahrzehnte grundlegend verstanden werden. Eine rechtzeitige und möglichst wenig invasive Induktion kollateraler Proliferation bei Risikopatienten ist das Ziel aktueller Studien. Zytokininduzierte Arteriogenese ist eine potenzielle medikamentös-konservative Strategie. Klinische Studien waren bislang durch den unifaktoriellen Ansatz sowie z. T. unspezifische Endpunkte limitiert. Eine zusätzliche Induktion des natürlichen Auslösers der Arteriogenese, der endothelialen Schubspannung, kann durch aktives und passives körperliches Training erfolgen. Klinische Anwendungen zeigen Therapiesicherheit und erste vielversprechende Ergebnisse. Zusammenfassend gilt, dass die Arteriogenese vermutlich den wichtigsten Mechanismus darstellt, um Stenosen und Okklusionen im Körper endogen zu kompensieren. Therapeutische Strategien sollten daher eine Unterstützung bereits vorhandener nebenwirkungsarmer biologischer Mechanismen anstreben (Induktion von Schubspannung, Benefit spezifischer parakriner Faktoren), ohne dabei pathophysiologische Prinzipien aus dem Auge zu verlieren (mögliche Induktion der Atherosklerose z. B. durch undifferenzierte Stammzellen, Beschleunigung mitogener Prozesse im Körper etc.). Ein weiterer wesentlicher Punkt betrifft die bisher erfolgreich angewandte Strategie der singulären Pharmakonentwicklung und -therapie mittels eines funktionell wirksamen pharmakologischen Wirkmoleküls (z. B. Angiotensinrezeptorblocker mit spezifischem Effekt auf selektiven Rezeptor und respektive Blutdruck): Die vorliegenden Daten deuten bei der Arteriogenese darauf hin, dass womöglich dieses singuläre pharmakologische Prinzip bei der Arteriogenese nicht wirksam sein könnte. Gerade bei Patienten, bei denen Gefäßstenosen schon länger bestehen, kann eine additive Erhöhung der Schubspannung (durch aktives oder passives Training) notwendig sein, um kollaterales Wachstum erneut „anzuschalten“. Erst diese Aktivierung des Endothels ermöglicht dann additive therapeutische Verbesserungen durch proarteriogene Therapien. Diese konzeptionelle Überlegung wird von den derzeitigen experimentellen Befunden unterstrichen, die eindeutig belegen, dass kollaterales Wachstum ohne „Shear-Stress-Erhöhung“ zu keinen funktionellen Verbesserungen der Gewebsperfusion führt. Somit sollten Überlegungen für pharmakologische Therapiekonzepte des „biologischen Bypasses“ derzeitige Behandlungskonzepte mit Herzsportgruppen sowie anderen Traniningsformen vorrangig berücksichtigen.

Schlüsselwörter

Therapeutische Arteriogenese Kollateralwachstum Training EECP 

Dual therapy principle for biological bypasses (arteriogenesis)

Single pharmacotherapy versus combination therapy with training?

Abstract

Stimulation of biological bypass formation (arteriogenesis) is an attractive therapeutic alternative for patients with diffuse occlusive vessel disease. Extensive in vivo and in vitro studies have revealed the basic mechanisms of arteriogenesis during the past decades. Early non-invasive induction of collateral proliferation in patients at risk is a major aim of current studies. Cytokine-induced arteriogenesis is a potential novel conservative strategy. Clinical studies have so far been limited by their unifactorial approach and non-specific end points. An additional induction of the natural trigger of arteriogenesis, i.e. an enhanced fluid shear stress acting on the endothelium, can be achieved through active and “passive” physical training. Clinical studies demonstrate therapeutic safety and promising preliminary results. Arteriogenesis is presumably the most effective endogenous mechanism of compensation for arterial stenosis or occlusion. Therapeutic strategies should therefore support preexistent physiological mechanisms (fluid shear stress, application of paracrine factors), taking into account pathophysiological principles (potential pro-arteriogenic effects of atherosclerosis through undifferentiated stem cells, acceleration of mitogenous processes etc.). Current data indicate that a single pharmacon acting on a specific receptor might not be available to sufficiently induce arteriogensis. Especially in patients suffering from chronic stenoses, an additive induction of fluid shear stress may be essential to (re-)activate collateral growth and, thus, to allow for an additional therapeutic benefit of any pro-artiogenic strategy. This concept ist supported by current experimental data proving that collateral growth without enhanced fluid shear stress does not lead to a functional improvement oft tissue perfusion. All pharmacological approaches to improve the biological bypass should therefore advisably include or be combined with physical training.

Keywords

Therapeutic arteriogenesis Collateral proliferation Exercise Enhanced external counterpulsation (EECP) 

Notes

Interessenkonflikt

Der korrespondierende Autor gibt an, dass kein Interessenkonflikt besteht.

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Copyright information

© Springer Medizin Verlag 2008

Authors and Affiliations

  1. 1.CC2 Grundlagenmedizin Institut für vegetative PhysiologieCharité Universitätsmedizin BerlinBerlinDeutschland
  2. 2.Abteilung für Innere Medizin III/KardiologieUniversitätsklinikum FreiburgFreiburgDeutschland

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