Angiogenesis in Myocardial Laser “Revasculiarization”

Abstract

The clinical and experimental data relevant to the theoretical mechanisms and clinical results of laser myocardial “revascularization” are reviewed. Both transmyocardial (TMR) and percutaneous (PMR) approaches are considered. Special attention is paid to the issue of TMR-induced angiogenesis. Both TMR and PMR result in a reduction in angina symptoms in patients refractory to conventional therapy and are likely to act through common pathways. TMR-induced angiogenesis appears to result from the up-regulation of vascular growth factors. However, the available data suggest that the angiogenic response is not a unique consequence of laser revascularization. Rather, the angiogenesis associated with TMR is likely to be a non-specific response of the myocardium to injury.

Zusammenfassung

Die Idee, die Myokardperfusion mittels eingebrachter Kannäle zu verbessern, ist sehr alt und beruht auf experimentellen und klinischen Befunden. Vineberg implantierte die Arteria mammaria interna direkt in das Myokard und konnte zum Teil exzellente Langzeitergebnisse über 20 Jahre demonstrieren. Pifarré modifizierte das Konzept und implantierte autologe Venen. Weitere Interventionen zur Modifikation des Konzeptes wurden durchgeführt. Selbst die Verwendung von Akupunkturnadeln oder T-Stücken wurde eingesetzt. Mirhoseini verwandte schließlich einen CO₂-Laser im Hundemodell zur Behandlung der Ischämie und konnte eine Steigerung der Durchblutung des Myokards nachweisen. Diese experimentellen Vorstellungen wurden auf die Klinik übertragen und zunächst transmurale und später perkutane Myokardlaserrevaskularisationen mittels CO₂-Laser, Holmium: Yag-Laser und Excimer-Laser durchgeführt. Die Bildung von neuen Kapillaren um die gebildeten Kannäle wurden nachgewiesen, so dass der Aspekt der Angiogenese erhebliches Interesse gewann. Es konnte nachgewiesen werden, dass auch der angiogenetische Faktor VEGF nach Laserbehandlung anstieg. Erhöhte Spiegel für die mRNA wurden erfasst. Derzeit muss man aber davon ausgehen, dass die induzierte Angiogenese eher eine unspezifische Antwort auf die Myokardschädigung darstellt. Eine laserspezifische Angiogenese konnte niemals sicher identifiziert werden. Ein Nachweis der Steigerung der Myokardperfusion konnte experimentell nicht sicher erfasst werden. Auch hierbei zeigte sich ein eher unspezifischer Effekt. Klinisch wurde die Thalium-SPECT-Szintigraphie und Positronenemissions-tomographie benutzt, um Patienten vor und nach Laserrevaskularisation zu untersuchen. Dabei konnten Verbesserungen der regionalen Myokardperfusion erfasst werden. Diese Ergebnisse sind aber von anderen Autoren nicht bestätigt worden. Die meisten klinischen Studien zeigen keine Verbesserung der regionalen oder globalen Myokardfunktion. Ein weiterer wichtiger Effekt des Lasers scheint die Zerstörung von Nervenfasern zu sein, die die behandelte Myokardregion durchlaufen.

Die transmurale Myokardlaserrevaskularisation und die perkutane Myokardlaserrevaskularisation führen zu einer Reduktion der Angina pectoris bei Patienten mit Symptomen, die mit konventionellen Therapiemaßnahmen nicht beherrscht werden können.