Ketone bei Herzinsuffizienz – Auswirkungen auf die Herzleistung

Die Prävalenz von Patienten mit Herzinsuffizienz und reduzierter Ejektionsfraktion (HFrEF) liegt bei 1–2 %, und das Lebenszeitrisiko einer Herzinsuffizienz im Alter von 55 Jahren liegt bei etwa 30 %. Trotz Fortschritten in der Behandlung bleiben die Hospitalisierungsrate und die Sterblichkeit hoch. Es ist bekannt, dass sich der myokardiale Metabolismus während der Entwicklung von HFrEF verändert und zu einer kontraktilen Dysfunktion beitragen kann. Das Myokard kann jedoch hinsichtlich der Substratverwertung als Allesfresser betrachtet werden, was ihm eine wichtige Anpassungseigenschaft verleiht. Daher metabolisiert es entweder Glukose, Lipide, Laktat, Aminosäuren oder Ketone (3-Hydroxybutyrat) je nach Substratverfügbarkeit, Hormonstatus und Herzanforderungen. Diese Substrate unterscheiden sich hinsichtlich der myokardialen Energieeffizienz (MEE) (Herzarbeit bezogen auf den Sauerstoffverbrauch). Da eine hohe MEE mit einer besseren Prognose bei HFrEF assoziiert ist, könnte die Manipulation der Substrataufnahme eine neue Behandlungsmethode bei Patienten mit Herzinsuffizienz sein.

Kürzlich wurde gezeigt, dass das menschliche Myokard den Metabolismus von 3-Hydroxybutyrat (3-OHB) während der Entwicklung von HFrEF erhöht. Diese Veränderungen können vorteilhaft sein, da 3-OHB die myokardiale Effizienz erhöhen und oxidativen Stress durch das Abfangen freier Radikale verringern könnte. Bisher wurde dies jedoch nicht in klinischen Studien untersucht, und die Wirkung von 3-OHB auf die Herzfunktion, den Sauerstoffverbrauch und die Durchblutung bei HFrEF-Patienten bleibt unbestimmt.

In der vorliegenden Studie werden die Forscher untersuchen, ob erhöhtes zirkulierendes 3-OHB den myokardialen Sauerstoffverbrauch, die MEE und die Perfusion bei gesunden Probanden und Patienten mit HFrEF beeinflusst und ob 3-OHB die Hämodynamik und die kontraktile Funktion beeinflusst.

10 gesunde Probanden und 20 HFrEF-Patienten werden in einem randomisierten Cross-Over-Design einer Placebo- und 3-OHB-Infusion unterzogen. Acetat-PET, Echokardiographie und Rechtsherzkatheter werden angewendet.