Ernährungstherapie bei autonomer Dysfunktion bei älteren Patienten mit Herzinsuffizienz

Herzinsuffizienz ist definiert als „ein komplexes klinisches Syndrom, das aus jeder strukturellen oder funktionellen Herzstörung resultieren kann, die die Fähigkeit der Herzkammer, Blut zu füllen oder auszustoßen, beeinträchtigt.“ Die New York Heart Association klassifiziert Herzinsuffizienz in vier Funktionsklassen: NYHA 1-4, wobei Klasse 1 das minimale und Klasse 4 das am weitesten fortgeschrittene Stadium darstellt.

Als klinisches Syndrom kann Herzinsuffizienz mit erheblichen Einschränkungen der Funktionsfähigkeit einhergehen, die bei älteren Menschen sehr beeinträchtigend sein können. Es ist eine der Hauptursachen für Morbidität und Mortalität und die häufigste Ursache für Krankenhausaufenthalte bei älteren Menschen in den Vereinigten Staaten (1–15), insbesondere bei Menschen im Alter von ≥ 65 Jahren (16, 18). Jedes Jahr kommt es zu nahezu 1 Million Krankenhauseinweisungen wegen Herzinsuffizienz, wobei die Zahl der Krankenhauseinweisungen weiter steigt. Die Prävalenz von Herzinsuffizienz wurde in den Vereinigten Staaten auf mehr als 5,8 Millionen geschätzt, und Herzinsuffizienz wurde als eine aufkommende Epidemie eingestuft (17).

Herzinsuffizienz ist mit einer autonomen und endothelialen Dysfunktion verbunden. Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass Patienten mit Herzinsuffizienz möglicherweise anfälliger für eine beeinträchtigte vasomotorische und autonome Reaktion auf Stress sind (19–29). Eine verminderte Fähigkeit, den Blutfluss oder die Herzfrequenz entsprechend der Nachfrage angemessen zu erhöhen, könnte die Funktionsfähigkeit dieser Probanden einschränken und zur Orthostase (Blutdruckabfall beim Stehen) beitragen. Ein weiterer Faktor, der bei diesen Personen zur Orthostase beiträgt, ist ein schlechter Muskeltonus in den unteren Extremitäten, der den venösen Fluss verringert.

Die endotheliale Dysfunktion bei Herzinsuffizienz hingegen wird auf eine verminderte NO-Produktion und erhöhten oxidativen Stress aufgrund neurohumoraler Aktivierung, Freisetzung von Entzündungsbotenstoffen aus dem Myokard, veränderter lokaler Scherkraft und daraus resultierender Atherogenese zurückgeführt (30, 31). Die endotheliale Dysfunktion selbst führt zu einer erhöhten Produktion von Zytokinen, einer Entkopplung von eNOS und einem weiteren Anstieg des oxidativen Stresses (32–35). Das Endothel hilft bei der Regulierung des Gefäßtonus, indem es die Produktion von Vasodilatatoren und Vasokonstriktoren als Reaktion auf verschiedene Reize ausgleicht (36), und seine Funktionsstörung würde auch die Barorezeptorfunktion beeinträchtigen, was wiederum die autonome Aktivität des Herzens und den Blutfluss beeinträchtigen würde.

In unserer Forschung hoffen wir, sowohl die autonome als auch die Endothelfunktion durch die Ergänzung der Nahrung mit Protein und Carnitin zu verbessern. Studien haben gezeigt, dass es bei der Verstoffwechselung von Protein zu den Aminosäuren L-Arginin und Citrullin zu einer erhöhten NO-Synthese kommt (37). L-Arginin, eine semi-essentielle basische Aminosäure, ist eine Vorstufe bei der Bildung von Stickoxid durch das Enzym Stickoxid-Synthase und erhöht direkt die Bildung von NO (38). Es wurde berichtet, dass die Verabreichung von Arginin und/oder Citrullin bei Patienten mit Herzinsuffizienz die Endothelfunktion verbessert. Es wurde gezeigt, dass der systolische und diastolische arterielle Druck sowie der systolische Lungenarteriendruck nach der Gabe von Arginin oder Citrullin deutlich abfallen, was wiederum den rechtsventrikulären diastolischen Durchmesser verbessert (37, 39). Eine klinische Studie berichtete über eine Verbesserung des Lungenarteriendrucks und der rechtsventrikulären Ejektionsfraktion nach zweimonatiger oraler Supplementierung mit L-Arginin oder Citrullin bei Patienten mit Herzinsuffizienz und rechtsventrikulärer Dysfunktion (39). Es besteht die Hoffnung, dass eine Proteinergänzung die autonome Funktion verbessern wird, indem sie einen positiven Einfluss auf physiologische und biochemische Parameter hat, einschließlich der Stickoxidsynthese, von der erwartet wird, dass sie den Barorezeptor-Blutfluss, den autonomen Blutdruck und die Herzfrequenz als Reaktion auf die Neigung verbessert.

Eine Carnitin-Supplementierung von 1 g/Tag über 12 Wochen bei Hämodialysepatienten reduzierte die systemische Entzündung signifikant, was sich in einer Abnahme von CRP, IL-1β und IL-6 widerspiegelte (40). Bei Fettleibigkeit kehrten sich die mitochondrialen Anomalien einer verringerten Fettsäureoxidation, einer unvollständigen β-Oxidation und einer beeinträchtigten Substratumschaltung von Fettsäure zu Pyruvat nach 8 Wochen oraler Nahrungsergänzung mit der gleichen Carnitindosis um (41). Es wird erwartet, dass Carnitin bei Personen mit Herzinsuffizienz die gleichen positiven Wirkungen hat.

Der Zweck dieser Studie besteht darin, die Auswirkungen einer 16-wöchigen Proteinergänzung auf Messungen der autonomen Regulierung von Blutdruck und Herzfrequenz sowie auf körperliche Stärke und Funktion bei älteren Probanden mit leichter bis mittelschwerer Herzinsuffizienz (NYHA 1, 2, oder 3). Jeder Teilnehmer wird randomisiert einer von zwei Gruppen zugeteilt (Molkenprotein + L-Carnitin oder Placebos). Die Studienendpunkte werden zu Studienbeginn und nach 4 Monaten Behandlung gemessen.