Prospektive Studie über die Endothelfunktion renaler
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Aus der Medizinischen Klinik 4 - Nephrologie und Hypertensiologie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Direktor: Prof. Dr. med. Kai-Uwe Eckardt Prospektive Studie über die Endothelfunktion renaler Gefäße bei hypertensiven Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 Inaugural-Dissertation zur Erlangung der Doktorwürde der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg vorgelegt von Iris Schuster aus Nürnberg Gedruckt mit Erlaubnis der Medizinischen Fakultät der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Dekan: Prof. Dr. Dr. h.c. J. Schüttler Referent: Prof. Dr. R. Schmieder Korreferent: Prof. Dr. R. Veelken Tag der mündlichen Prüfung: 23. April 2013 Inhaltverzeichnis 1. Zusammenfassung 1 2. Einleitung und Fragestellung 3 3. Methodik 3.1 Studienpopulation 3.2 Ein- und Ausschlußkriterien 3.3 Studiendesign und Versuchsablauf 3.4 Meßmethodik 3.4.1 Basisdiagnostik und Laborwerte 3.4.2 Renale Clearance 3.4.2.1 Grundlagen 3.4.2.2 Clearanceprotokoll 3.4.3 Blutdruckmessung 3.5 Messwerte 3.6 Statistik 11 11 11 13 14 14 14 14 16 19 19 20 4. Ergebnisse 4.1 Charakteristik der Studienpopulation 4.2 Vergleich der klinischen Eigenschaften zwischen Baselineund Follow-up-Untersuchung 4.3 Effekt der Blutdruckkontrolle auf die renale Endothelfunktion 4.4 Effekt von kardiovaskulären Risikofaktoren auf die renale Endothelfunktion 22 22 22 24 26 5. Diskussion 27 6. Tabellen 32 7. Literaturverzeichnis 36 1 1. Zusammenfassung Hintergrund: Die basale NO-Aktivität spielt eine entscheidende Rolle bei der Regulation der glomerulären Hämodynamik. In Tierexperimenten wurde ihre Veränderung mit morphologischen Veränderungen, welche typisch für eine diabetische Nephropathie sind, in Verbindung gebracht. Ziel der Studie war den Effekt einer Blutdrucksenkung auf die renale Endothelfunktion und renale Hämodynamik über einen mittleren Zeitraum von 2,1 Jahren bei Patienten mit arterieller Hypertonie und Diabetes mellitus zu analysieren. Methodik: 50 von 66 Hypertonikern mit Diabetes mellitus Typ 2 wurden in die Studie eingeschlossen. Gemessen wurden der renale Gefäßwiderstand, der renale Plasmafluss, die GFR und die Veränderung des renalen Plasmaflusses infolge einer Infusion mit dem NO-Synthase-Inhibitors L-NMMA, welche als ein Indikator der basalen NO-Aktivität und damit der Endothelfunktion des renalen Gefäßsystems angesehen wird. Ergebnisse: Bei der Follow-up-Untersuchung war der durchschnittliche arterielle Blutdruck von 106 ± 9.1 auf 100 ± 11 mmHg (P<0,001) gesenkt worden. Der BodyMass-Index und der HbA1c-Spiegel waren unverändert. Der renale vaskulären Widerstand sank (von 128 ± 44 auf 102 ± 30 mmHg/ml/min/1.73m2; P < 0.001), die GFR veränderte sich nicht (113 ± 22 gegenüber 116 ± 26 ml/min/1.72m2, P=0,4). Der Abfall des renalen Plasmaflusses auf die L-NMMA-Infusion (-56.7 ± 39 gegenüber -73.4 ± 48 2 ml/min/1.72m2, P=0,02) war deutlicher ausgeprägt im Follow-up, was auf eine Verbesserung der basalen NO-Aktivität hindeutet. Nach Berücksichtigung möglicher Störfaktoren zeigten die Patienten, welche einen deutlicheren Abfall des mittleren arteriellen Blutdruckes hatten, eine verbesserte basale NO-Aktivität während des Follow-up als die Patienten welche einen geringer ausgeprägten Abfall des mittleren arteriellen Druckes vorwiesen (P= 0,04). Schlussfolgerung: Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich während der Follow-upUntersuchung der renale Gefäßwiderstand, der renale Plasmafluss und die renale Endothelfunktion (gezeigt durch die basale NO-Aktivität) verbesserten. Eine bessere Blutdruckeinstellung war vergesellschaftet mit einer verbesserten Endothelfunktion des renalen Gefäßsystems, und spielt so möglicherweise eine pathogenetische Rolle, wie eine Blutdrucksenkung eine Progredienzverlangsamung der diabetischen Nephropathie bewirkt. 3 2. Einleitung Weltweit ist eine Zunahme der Erkrankungshäufigkeit an Diabetes mellitus zu beobachten. Wurde die Prävalenz von Diabetes für das Jahr 2000 noch auf 2,8%, also einer Gesamtanzahl von ca. 171 Millionen Menschen, geschätzt, geht man davon aus, dass sich die Anzahl bis 2030 auf 4,4% und damit auf 366 Millionen Erkrankte verdoppelt.49 Besonders die Inzidenz des Diabetes mellitus Typ 2 ist in der letzten Dekade dramatisch angestiegen.1 Auch in Deutschland konnte eine kontinuierliche Zunahme an Diabeteserkrankungen registriert werden. Zum Beispiel waren im Jahr 2001 6,9 Prozent aller Deutschen wegen der Zuckerkrankheit in Behandlung, im Jahr 2004 waren es bereits 7,6 Prozent der Bevölkerung und damit rund 6,4 Millionen Deutsche mit behandeltem Diabetes mellitus.16 Die Erkrankung gehört somit zu den wichtigsten behandelbaren Erkrankungen. Diabetes mellitus bezeichnet eine Gruppe verschiedener chronischer Störungen des Kohlenhydrat-, Fett-, und Proteinstoffwechsels die mit erhöhten Blutzuckerwerten einhergehen. Diese Hyperglykämie resultiert aus Defekten in der Insulinsekretion, der Insulinverwertung oder einer Kombination aus beidem. Man unterscheidet vier verschieden Klassen an Diabetes mellitus: Diabetes mellitus Typ 1, Diabetes mellitus Typ 2, andere spezifische genetische Diabetestypen und den Schwangerschaftsdiabetes. Die Diagnose Diabetes mellitus kann gestellt werden wenn folgende Kriterien erfüllt sind:19 4 3. Diabetessymptome plus eine Gelegenheitsplasmaglucosekonzentration von ≥200mg/dl (11.1mmol/l) 4. Nüchternglucosewert von ≥ 126mg/dl (7.0mmol/l) 5. 2-h-Wert von ≥ 200mg/dl (11.1mmol/l) während eines OGTT Mit 90-95% aller Diabetiker kommt der Diabetes mellitus Typ 2 am häufigsten vor. Während der Diabetes mellitus Typ 1 auf einem absoluten Insulinmangel beruht, besteht beim Diabetes mellitus Typ 2 ein relativer Mangel. Neben unbeeinflussbaren Faktoren wie z.B. dem Bevölkerungswachstum, der Urbanisation, dem steigende Lebensalter und der genetischen Prädisposition wird das Auftreten dieser Volkskrankheit auch durch eine Reihe sozioökonomischer Faktoren beeinflusst, wie z.B. ungesunder Ernährung, körperlicher Inaktivität, steigendem Körpergewicht, besonders eine Zunahme des Bauchumfangs, Dyslipidämie und Bluthochdruck. All diese Faktoren führen zu komplexen pathophysiologischen Prozessen, die in eine Insulinresistenz münden. Die Grundlage der abnormen Kohlenhydrat-, Fett-, und Proteinstoffwechsel bei Diabetikern ist eine fehlende Wirkung des Insulins im Zielgewebe. Die fehlende Wirkung entsteht durch inadäquate Insulinausschüttung und/oder durch eine verminderte Reaktion des Gewebes auf Insulin an einem oder mehreren Orten im komplexen Weg der Hormonwirkung. Die genaue Entstehung des Diabetes mellitus Typ 2 ist sehr komplex und noch nicht genau erklärt.1 Schätzungen der WHO zufolge leiden weltweit über 180 Millionen Menschen an Diabetes mellitus, ungefähr ein Drittel davon ohne dies zu wissen. Das deutet darauf hin, dass viele Patienten nicht oder nur unzureichend 5 behandelt werden. Studien haben sogar gezeigt, dass Guidelines oft nicht befolgt werden. Es verwundert daher wenig, dass laut WHO 2005 ca. 1,1 Millionen Menschen an Diabetes mellitus und seinen Begleiterkrankungen gestorben sind.15 Die hieraus resultierenden volkswirtschaftlichen Kosten (direkte und indirekte Kosten) sind enorm. Je nach lokaler Verbreitung und ökonomischen Bedingungen verursacht Diabetes schätzungsweise 5-14% der Gesamtausgaben im Gesundheitswesen. 70% dieser Kosten gehen auf chronische Komplikationen, vor allem kardiovaskulärer Art, zurück.15 Eine effektive Behandlung der Zuckerkrankheit hat dementsprechend nicht nur ein Benefit für den Patienten sondern auch einen ökonomischen Gewinn. Immer mehr Studien zeigen, dass gezielte Interventionen, wie zum Beispiel Änderungen der Ernährungsgewohnheiten, Steigerung der körperlichen Fitness oder medikamentöse Behandlung, die Prävalenz von Diabetes mellitus senken können und ermutigen dadurch besonders Präventionsmaßnahmen verstärkt zu fördern.10,32,48 Diabetes ist eine chronische Erkrankung die eine kontinuierliche medizinische Versorgung und intensive Patientenschulung benötigt um Folge- und Begleiterkrankungen zu vermeiden. Die Hauptursache von Morbidität und Mortalität der Typ-2-Diabetiker ist die kardiovaskuläre Erkrankung, in Form von Herzischämie (Myokardinfarkt, Angina, Herzversagen und Akutem Herztod), Schlaganfall und periphere Gefäßerkrankungen (Verschluss, Gangrän, Amputation, renovaskuläre Erkrankungen). Diabetiker leiden verstärkt unter diesen Erkrankungen im Vergleich zu Nicht-Diabetikern.37,24 Ein gleichzeitig bestehender 6 Bluthochdruck erhöht das Risiko von Typ-2-Diabetikern an kardiovaskulären Krankheiten oder mikrovaskulären Komplikationen zu erkranken oder zu versterben sogar noch.11 Bluthochdruck ist eine extrem häufige Begleiterkrankung bei Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 und damit ein wichtiger beeinflussbarer Risikofaktor in dieser Patientengruppe. Ein erhöhter Blutdruck kommt bei Typ-2- Diabetikern bis zu dreimal häufiger vor als bei Nicht-Diabetikern, auch bei Patienten mit Typ 1 tritt die arterielle Hypertonie gehäuft auf.38,46 Eine effektive Blutdrucksenkung führt zu einer hochsignifikanten Reduktion kardiovaskulärer Ereignisse und Todesfälle sowie zu einer Progressionshemmung von Nephropathie und Retinopathie.4 Gerade die Nephropathie geht dem Bluthochdruck oft voraus, der dann mikro- und makrovaskuläre Komplikationen beschleunigt. Eine Nephropathie kann aber auch aus einer arteriellen Hypertonie resultieren.47 Der Zusammenhang zwischen erhöhtem Blutdruck und einer Nierenschädigung ist durch zahlreiche prospektive Studien belegt.21,22,34 Eine Prävalenz von 15-25% weltweit macht die arterielle Hypertonie zu einem der wichtigsten, behandelbaren kardiovaskulären Risikofaktor.47 Die deutsche Hochdruckliga schätzt, dass allein in Deutschland ca. 35 Millionen Menschen mit Bluthochdruck leben, wobei 6 Millionen dies nicht wissen und weitere 6 Millionen unzureichend therapiert werden. Ziel einer antihypertensiven Therapie ist eine Reduktion der Morbiditäts- und Mortatilitätsrate der hypertensiven Diabetiker. Blutdrucksenkung hat einen protektiven Effekt für die Nieren.45 Dies ist von besonderer Wichtigkeit da gerade Diabetes und Bluthochdruck laut 7 Untersuchungen aus den USA die häufigsten Ursachen für das Auftreten einer terminalen Niereninsuffizienz sind.12 Mit einer auf den Patienten zugeschnittenen Therapie kann nicht nur der erhöhte Bluthochdruck gesenkt werden sondern auch Folgeerkrankungen und Komplikationen, insbesondere Endorganschäden an Herz (linksventrikuläre Hypertrophie, Herzinfarkt), Nervensystem (Schlaganfall), Nieren (Niereninsuffizienz) Komplikationen ist die und Augen chronische (Erblindung). Druckerhöhung Bei all diesen Ursache eines Elastizitätsverlustes der Blutgefäße und damit eines Entstehens von Arteriosklerose. Auch beim Diabetes mellitus beruhen die Komplikationen auf Schädigungen der kleinen und großen Blutgefäße. Die Entstehung und Verschlechterung von Atheriosklerose und kardiovaskulären bzw. renalen Erkrankungen bei Typ-2-Diabetikern mit Hypertonie wurde mit einer endothelialen Dysfunktion, genauergesagt einer gestörten endothelabhängigen Vasodilatation, in Verbindung gebracht. Eine Störung der Endothelfunktion gilt bei Patienten mit Diabetes mellitus, wie auch bei andere kardiovaskulären Erkrankungen, als frühes Zeichen der vaskulären Schädigung, noch bevor strukturelle Gefäßveränderungen nachweisbar sind.36 Das Endothel ist ein Schlüsselregulator der Gefäßhomöostase.9 Es reagiert auf physikalische und chemische Signale, indem es eine breite Anzahl unterschiedlicher Faktoren produziert die den Gefäßtonus, die Zelladhäsion, die Thrombogenese, die Thrombolyse, das Wachstum der glatten Muskelzellen und die Antiinflammation regulieren. Die endothelabhängige Vasodilatation wird durch Stickstoffmonoxid (NO) hervorgerufen. NO trägt damit zur Regulation der Nierenperfusion bei. In der 8 normalen Gefäßphysiologie stammt NO vom L-Arginin ab, durch die Wirkung der NO-Synthase. Diese spielt über eine Vielzahl von Mechanismen, darunter Entzündungshemmung, Zellproliferation und Thrombogenese, eine Schlüsselrolle bei der Beibehaltung der Gefäßwandintegrität.13 Abbildung: Synthese von Stickstoffmonoxid (NO) und NO-abhängige Vasodilatation.8 Infusionen von L-Arginin, dem Substrat der NO-Synthase, und dem Stoff LNMMA, einem Inhibitor der NO-Synthase, ändern die Nierenperfusion und können so zur Einschätzung der endothelabhängigen Gefäßfunktion im Nierenstromgebiet herangezogen werden.8 Oxidativer Stress in Form einer erhöhten Bildung von reaktiven Sauerstoffradikalen (und eine veränderte basale NO-Aktivität) tragen zur Dysfunktion bei.31 Freie Sauerstoffradikale führen einerseits zu einem Verbrauch von NO, andererseits über den Abbau von Tetrahydrobiopterin, dem Cofaktor der eNOS, auch indirekt zu einer verminderten Produktion von NO.26 Prospektive Endotheldysfunktion Studien für haben drohende den prädiktiven krankhafte Wert der kardiovaskuläre Komplikationen (in der peripheren und koronaren Zirkulation) gezeigt.39,18,35 9 In diesem Zusammenhang ist zu vermuten dass die endotheliale Dysfunktion in der Nierenzirkulation renalen Schaden und einen Nierenfunktionsverlust voraussagt. Eine Studie mit Patienten mit Nierenerkrankung zeigte eine beeinträchtigte renale NO-Aktivität im Vergleich zu einer Kontrollgruppe.40 In Tierstudien resultierte eine chronische NO-Synthase-Hemmung in einer fortlaufenden Verschlechterung der diabetischen Nephropathie.28 Darüber hinaus entwickelten Mäuse mit Diabetes mellitus, denen aufgrund einer Genausschaltung die endotheliale NO-Synthase fehlt, eine beschleunigte Progression einer diabetische Nephropathie.29 Eine europäische multizentrische Studie (TRENDY-Studie) zeigte, dass eine Behandlung mit Telmisartan oder Ramipril über neun Wochen die basale NO-Aktivität des renalen Gefäßbettes bei hypertensiven Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 verbessert.43 In der TRENDY-Studie wurden 96 Patienten mit Diabetes mellitus, arterieller Hypertonie, einer glomärulären Filtrationsrate (GFR) größer 80 ml/min/1.73m2 und Normoalbuminurie oder Mikroalbuminurie einmal täglich mit 40/80 mg Telmisartan oder 5/10mg Ramipril für 9 Wochen behandelt. Beide Medikamente, Telmisartan und Ramipril, führten zu einer signifikanten Zunahme der Reduktion des renalen Plasmaflusses (RPF) als Folge einer intravenösen Infusion von Nmonomethyl-L-arginine (L-NMMA), hinweisend auf eine erhöhte basale NOAktivität der renalen Gefäße nach 9 Wochen Behandlung. Des Weiteren erhöhte Telmisartan im Ruhezustand den RPF, während die Erhöhung des RPF im Ruhezustand bei Benutzung von Ramipril keine statistische Signifikanz erreichte. Die Erhöhung des RPF im Ruhezustand nach Behandlung über 9 Wochen bezog sich auf die Veränderung der basalen 10 NO-Aktivität in der renalen Zirkulation. Jedoch fehlen prospektive Studien die den Verlauf von renaler Endothelfunktion und Hämodynamik parallel über einen längeren Zeitraum an Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 und arterieller Hypertonie aufzeigen. Deshalb wurden nun die Studienteilnehmer der TRENDY-Studie eingeladen an einer Follow-up Untersuchung, nach einer mittleren Behandlungszeit von 2,1 Jahren, teilzunehmen. Ziel der Studie war zu analysieren ob durch eine Verbesserung der Blutdruckwerte eine Verbesserung der renalen Endothelfunktion und Hämodynamik über einen mittleren Zeitraum von 2,1 Jahren erzielt werden kann. 11 3. Methodik 3.1. Studienpopulation Alle Teilnehmer der Studie waren deutsche Teilnehmer der TRENDYStudie.43 66 der 96 Patienten die an der TRENDY-Studie teilnahmen, wurden erneut rekrutiert. 50 der 66 Teilnehmer konnten nach 2.1 Jahren erneut untersucht werden. Alle Studienteilnehmer wurden in schriftlicher und mündlicher Form über die Zielsetzung und den Ablauf der Studie aufgeklärt und willigten mittels Unterschreiben der Einverständniserklärung der Teilnahme an der Studie ein. Die Durchführung der Studie war zuvor nach Durchsicht des Studienprotokolls, von der Ethikkommission der Friedrich-Alexander- Universität Erlangen-Nürnberg genehmigt worden. Die Studie wurde entsprechend den Prinzipien der Deklaration von Helsinki von 1975 und den Richtlinien der „Good Clinical Practice“ durchgeführt. 3.2 Ein- und Ausschlusskriterien Im Rahmen der Patientenrekrutierung erfolgte eine Selektion der Studienteilnehmer nach festgelegten Ein- und Ausschlusskriterien. Einschlußkriterien waren das Alter von 30-80 Jahren, ein nicht-Insulinabhängiger Diabetes mellitus, eine arterielle Hypertonie (durchschnittlicher systolischer Blutdruck von 130 bis 179 mmHg und/oder diastolischer Blutdruck von 80 bis 109 mmHg entweder unbehandelt oder unter antihypertensiver Behandlung bei stabiler Dosierung mit einem mittleren systolischen Blutdruck < 180 mmHg und/oder einem mittleren diastolischen 12 Blutdruck < 110 mmHg), eine Normoalbuminurie oder Mikroalbuminurie und eine geschätzte glomeruläre Filtrationsrate größer als 80ml/min/1.73m2. Die Ausschlusskriterien beruhten auf Änderungen der Metformin-Dosierung innerhalb von 12 Wochen vor Studieneinschluss, einem glykolysiertem Hämoglobin-Spiegel > 9%, dem Erhalt von Thiazide und/oder dem Beginn einer Statin-Therapie innerhalt der letzten vier Wochen vor der BaselineUntersuchung, einer proliferativen Retinopathie, einer klinisch symptomatischen kardiovaskulären Erkrankung, sekundären Formen einer arteriellen Hypertonie, einer hepatischen Dysfunktion, einer Nierenarterienstenose und Elektrolytstörungen. Ein- und Ausschlusskriterien Einschlusskriterien Ausschlusskriterien Alter: 30-80 Jahre Änderung der Metformin-Dosierung Syst. Blutdruck: ≥130 – 179 mmHg HbA1c > 9% Diast. Blutdruck: 80 – 109 mmHg Thiazide Normoalbuminurie/Mikroalbuminurie Beginn einer Statin-Therapie Geschätzte GFR > 80ml/min/1.73m2 Zunehmende Retinopathie Sympt. kardiovask. Erkrankungen Sek. Hypertonie Hepat. Dysfunktion Nierenarterienstenose Elektrolytstörungen 13 3.3 Studiendesign und Versuchsablauf Die deutschen Teilnehmer der TRENDY-Studie wurden kontaktiert und gebeten an einer Follow-up Untersuchung nach 2.1 Jahren teilzunehmen. Die Studie wurde monozentrisch durchgeführt. Nach Einschluss in die TRENDY-Studie begann eine zweiwöchige „run-in“Phase. Während dieser Zeit waren Hydrochlorothiazid und, falls notwendig, Metoprolol oder Atenolol zur Vermeidung eines unkontrollierten Blutdruckes (durchschnittlicher systolischer BD ≥ 180mmHg und/oder diastolischer Blutdruck ≥ 110mmHg) erlaubt. Nach Ablauf der zweiwöchigen „run-in“Phase erfolgte eine doppeltblinde Randomisierung in einen der beiden Behandlungsarme, d.h. ein Teil der Studienteilnehmer wurde mit Telmisartan einmal täglich behandelt, der andere Teil mit einmal täglich Ramipril entsprechend dem Studienprotokoll der TRENDY-Studie. Die medikamentöse Behandlung seit Ende der TRENDY-Studie, welche 9 Wochen dauerte, bis zur follow-up-Untersuchung nach durchschnittlich 2.1 Jahren erfolgte nach Ermessen des jeweiligen Hausarztes. Die betroffenen Hausärzte nahmen an einem speziellen Qualitätssicherheits- Trainingsprogramm teil, welches von einem Nephrologen unserer Abteilung dreimal jährlich abgehalten wurde (R.E.S.). Zum Zeitpunkt der Randomisierung in die TRENDY-Studie, welcher dem Zeitpunkt der Baseline-Untersuchung der aktuellen Studie gleichzusetzen ist, wurde kein Teilnehmer mit einem Renin-Angiotensin-System-Inhibitor behandelt, weil diese Wirkstoffe am Beginn der zweiwöchigen „run-in“-Phase der TRENDYStudie abgesetzt werden mussten. 14 3.4 Meßmethodik 3.4.1 Basisdiagnostik und Laborwerte Nach Einschluss in die Studie wurden bei allen Patienten festgelegte Basisuntersuchungen vorgenommen und bestimmte Laborwerte abgenommen. Die durchgeführten Untersuchungen sind in der nachfolgenden Tabelle aufgelistet: Basisdiagnostik - Blutdruckscreening Gelegenheitsblutdruck - Anamnese Eigenanamnese Familienanamnese Sozialanamnese - Körperliche Untersuchung - Blutentnahme Blutbild Nierenwerte Leberwerte Fette Nüchternglucose, HbA1c - Spontanurin Albumin 3.4.2. Renale Clearance 3.4.2.1. Grundlagen Unter dem englischen Begriff Clearance (= Klärung, Reinigung) wird allgemein die Entfernung einer bestimmten endogen oder exogen zugeführten Substanz aus dem Blut als spezifische Leistung eines Ausscheidungsorgans zusammengefasst. Die renale Clearance definiert das Blutplasmavolumen, das pro Minute durch die Nierenfunktion von einer 15 bestimmten harnfähigen Substanz vollständig befreit wird und lässt sich folgendermaßen berechnen. Renale Clearanceformel C= Die Erfassung der C = Clearance U = Harnkonzentration V = Harnminutenvolumen P = Plasmakonzentration renalen Hämodynamik mittels klassischer Clearance- Methoden ist seit Jahrzehnten etabliert. Besonders bewährt hat sich die „Constant-Input Clearance“-Methode von Cole et al., bei der ohne Sammeln von Urin Parameter der renalen Hämodynamik (z.B. renaler Plasmafluss, glomeruläre Filtrationsrate) bestimmt werden können. Diese Methode berücksichtigt, dass die kontinuierliche Gabe einer Substanz nach einer gewissen Zeit zu einem Gleichgewicht („steady-state“) führt, in dem sich Zufuhr und Elimination die Waage halten und in dem ein konstanter Plasmaspiegel vorliegt. Davon ausgehend kann die Endothelfunktion renaler Gefäße nach Zufuhr weiterer Prüfsubstanzen (z.B. L-NMMA, L-Arginin) beurteilt werden. Das Flüssigkeitsvolumen, das von allen Glomeruli pro Zeiteinheit filtriert wird, ist die glomeruläre Filtrationsrate (GFR). Die Clearance von Inulin, einem Fructosepolymer, ist dabei ein Maß für die GFR, da diese Substanz frei filtriert, jedoch weder resorbiert, sezerniert, synthetisiert oder metabolisiert wird. Der Nachteil der Inulinclearance liegt in der Tatsache, dass dieser Stoff exogen zugeführt werden muss und die Messung verhältnismäßig aufwendig 16 ist. Der Vorteil liegt in der Genauigkeit dieser Methode, die deshalb vorwiegend in der medizinischen Forschung angewendet wird. In der klinischen Routine wird zur Abschätzung der GFR häufig die Kreatininclearance herangezogen. Kreatinin, ein Abbauprodukt des Muskelstoffwechsels, wird ebenfalls glomerulär frei filtriert und nicht rückresorbiert. Von Nachteil ist, dass die GFR mit dieser Messmethode überschätzt wird, da Kreatinin zu 10-15% tubulär sezerniert wird. Zudem ist die Clearance dieser Substanz abhängig von der Muskelmasse des Individuums. Vorteil der Methode ist die leichte Durchführbarkeit, da Kreatinin ein endogener Marker ist. Zur Bestimmung des renalen Plasmaflusses wurde die Clearance-Methode mit konstanter Infusion von Paraaminohippursäure verwendet. PAH wird sowohl frei filtriert als auch vollständig sezerniert, d.h. solange das Transportmaximum nicht überschritten wird, erfolgt eine renale Ausscheidung dieser Substanz nach einmaliger Blutzirkulation. 3.4.2.2. Clearanceprotokoll In dieser Studie wurde die „Constant-Input-Clearance“-Methode mit kontinuierlicher Infusion von Inulin (Inutest; Fresenius, Linz, Österreich) und Paraaminohippursäure (PAH; Clinalfa, Basel, Schweiz) zur Bestimmung der GFR und des RPF gewählt und anschließend die Filtrationsfraktion und der renale vaskuläre Widerstand nach etablierter Methodik berechnet43. Alle Clearanceuntersuchungen wurden am liegenden Patienten durchgeführt. Die Patienten wurden gebeten sich in einem eigens hierfür vorgesehenen 17 nephrologischen Funktionslabor einzufinden. In beiden Ellenbeugen wurde eine Venenverweilkanüle platziert. Der Zugang am Arm der Blutdruckmanschette wurde zur Blutentnahme verwendet wohingegen über den zweiten kontralateralen Zugang die Indikator- und Prüfsubstanzen substituiert wurden. Initial erhielten alle Patienten eine Bolusgabe von Inulin und PAH über 15 Minuten, um eine rasche Aufsättigung beider Marker im Blut zu erreichen. Anschließend erfolgte eine kontinuierliche Infusion über 105 Minuten. Dadurch wurde ein Gleichgewicht zwischen Einfuhr und renaler Ausscheidung der Markersubstanzen erreicht, dieses ermöglichte die Bestimmung der GFR und des RPF in Ruhe. Zur Aufrechterhaltung einer ausreichenden Perfusion der Nieren wurde während der Clearance 0,9%ige Kochsalzlösung infundiert. Anschließend erfolgte unter weiterer PAH- und Inulingabe die Hemmung der NO-Synthase mittels L-NMMA (Clinalfa AG, Läufelfingen, Schweiz). Zunächst wurde eine intravenöse Bolusinfusion (3mg/kg KG) über 5 Minuten verabreicht, gefolgt von einer kontinuierlichen Infusion (1,25mg/kg/KG) über 25 Minuten. So ergab sich eine End-Dosis L-NMMA von 4,25mg/kg/KG. Letztendlich infundierten wir aus Sicherheitsgründen um einer länger andauernden 100mg/kg/KG L-NMMA-induzierten L-Arginin Vasokonstriktion (L-Arginin entgegenzuwirken, Hydrochlorothiazid 6%; Universitätsapotheke, Erlangen, Deutschland) über 30 Minuten. Wiederum wurde die kontinuierliche Infusion von Inulin und PAH fortgesetzt. Studien aus unseren Laboren zeigten dass 100mg/kg/KG L-Arginin ausreicht um die Effekte von L-NMMA auf den RPF zu antagonisieren.24 Auch nach 18 Beendingung der L-NMMA-Gabe können immer noch Effekte dieses Präparates fortbestehen. Blutentnahmen zur Bestimmung von Inulin und PAH-Konzentrationen wurden bei 0, 120, 150 und 180 Minuten durchgeführt. Clearanceprotokoll I.v. Bolus L-NMMA 0 i.v. Bolus PAH/Inulin Kontinuierliche Infusion von NaCL 0,9% Kontinuierliche L-NMMA-Gabe L-Arginin-Infusion Kontinuierliche i.v. Gabe von PAH/Inulin 0min 15 120 Blutentnahme (BE) 1 BE 2 125 150 180 BE 3 BE 4 19 3.4.3 Blutdruckmessung Vor der Messung der Parameter der renalen Hämodynamik und der renalen Endothelfunktion (alle Blutentnahmen eingeschlossen) wurde der Blutdruck oszillometrisch (Dinamap 1846 SX; Criticon, Norderstedt, Deutschland) in einer sitzenden Position gemäß den Richtlinien der World Health Organization dreimal alle 15 Minuten in Ruhe gemessen. Der Durchschnittswert aller 3 Messungen wurde zur Analyse verwendet. Während der Messung der renalen Hämodynamik und der renalen Endothelfunktion wurden die systemischen Hämodynamikparameter (z. B. Blutdruck und Herzfrequenz) aus Sicherheitsgründen nach denselben Richtlinien aufgezeichnet (aber nun in liegender Position). 3.5 Messwerte Die Konzentration von PAH wurde mittels etablierter Methoden bestimmt.41 Die Bestimmung der Inulinkonzentration erfolgte indirekt indem Inulin zu Fructose konvertiert und anschließen die Fruktosekonzentration durch eine enzymatische Methode mit Polyfructoseanhydrolyse, Konversion der Fructose in Glucose und anschließender Glukoseoxidation gemessen wurde (716260; Boehringer Mannhein, Mannheim Deutschland). Alle Proben wurden doppelt gemessen mit einem Variationskoeffizienten kleiner 5%.und der Mittelwert berechnet. Die laborchemischen Bestimmungen erfolgten im Labor der klinischen Forschungsgruppe der Medizinischen Klinik 4 in Erlangen. Parameter der renalen Hämodynamik wurden wie folgt berechnet: 20 Glomeruläre Filtrationsrate (GFR): GFR (ml/min) = UInulin/PInulin Renaler Plasmafluss (RPF): RPF (ml/min) = UPAH/PPAH Filtrationsfraktion (FF): FF (%) Renaler Blutfluss (RBF): RBF (ml/min) = RPF/ 1-Hämatokrit Renaler vaskulärer (RVR): RVR (mmHg/ml/min/1,73m2)= MAP/RBF = GFR/RPF 3.6 Statistik Die statistische Auswertung erfolgte mit Hilfe des Statistikprogramms SPSS (Version 14.0; SPSS Inc, Chicago, IL). Die Ergebnisse wurden als Mittelwert ± SD (Standardabweichung) für parametrische Daten angegeben, für nichtparametrische Daten der Median und der interquartile Bereich. Mittelwertvergleiche innerhalb einer Untersuchungsgruppe wurden mittels TTest für paarige Stichproben, Vergleiche zwischen den beiden Behandlungsgruppen mittels T-Test für unabhängige Stichproben auf Signifikanz getestet. Parametrische Daten wurden mittels t-Test und nichtparametrische Daten mittels Wilcoxon-Test oder Mann-Whitney U-Test getestet. Korrelationsanalysen wurden für parametrische Daten durch Verwendung der linearen Korrelations-Analyse (Pearson) durchgeführt, für nicht-parametrische Daten nach Spearman. Der Chi-Square-Test wurde benutzt um die Geschlechter-Verteilung und die Medikamentenhäufigkeit zu berechnen. Um einen potentiellen Einfluss auf die Änderung des RPF auf LNMMA-Infusion, entsprechend einem Einfluss auf die Endothelfunktion renaler Gefäße, während dem Follow-up zu evaluieren, wurden die Teilnehmer gemäß der Veränderungen des mittleren arteriellen Blutdrucks 21 (MAP) und der metabolischen Parameter größer oder kleiner des entsprechenden Medians während der Follow-up Untersuchung eingeteilt. Zusätzlich wurde eine Analyse der Covarianz, angepasst für mögliche Störfaktoren, durchgeführt. Bei p<0,05 wurden die Ergebnisse als signifikant bezeichnet. 22 4. Ergebnisse 4.1. Charakteristik der Studienpopulation Insgesamt wurden 66 Patienten in die Studie eingeschlossen, von diesen waren 50 für die Follow-up-Untersuchungen verfügbar. Die klinischen Eigenschaften, die renalen Hämodynamikparameter und die basale NOAktivität der Patienten, welche erneut und welche nicht erneut untersucht wurden, sind in Tabelle 1 aufgelistet. Patienten, die erneut untersucht wurden, waren schwerer und größer und hatten eine größere Körperoberfläche als die Patienten, die nicht erneut untersucht wurden (P= 0.009, P = 0.03, und P = 0.002), unterschieden sich jedoch nicht in Bezug auf Geschlecht, Body-mass-Index, Blutdruck, metabolische Parameter, renale Hämodynamikparameter, Albuminausscheidung im Urin, und der Antwort des RPF auf L-NMMA-Infusion in der Baseline-Untersuchung. Die verminderte Anzahl an Probanden bei der Folgeuntersuchung hatte mehrere Gründe: eine bösartige Erkrankung bei einem Probanden, der Beginn einer Insulintherapie bei einem anderen, Umzug bei 3 weiteren, 5 Probanden lehnten es ab zu einer erneuten Untersuchung zu erscheinen, und weitere 6 Patienten fielen im Laufe der TRENDY-Studie aufgrund von 4.2. Vergleich der klinischen Eigenschaften zwischen Baseline- und Protokollverletzungen aus. Follow-up-Untersuchung Tabelle 2 fasst die klinischen Eigenschaften der Teilnehmer anfangs (Baseline) und im Follow-up zusammen. Bei der Baseline-Untersuchung wurde keiner der Probanden mit einem Hemmer des Renin-Angiotensin- 23 Systems behandelt (weder mit einem ACE-Hemmer noch mit AT-Blockern), 66% erhielten Diuretika; 34% Calcium-Kanalblocker; 44% Beta-Blocker; 2% α-Rezeptor Agonisten; und 6% zentral wirkende α-Rezeptor-Agonisten. Bei der Follow-up Untersuchung erhielten 84% ACE-Hemmer (40%) oder AT-Blocker (44%); 54% Diuretika; 36% Ca-Kanalblocker; 42% Beta-Blocker; und 8% alpha-Rezeptor-Blocker. Der BMI und das Körpergewicht waren bei der Follow-up- Untersuchung nicht unterschiedlich zur Baseline- Untersuchung. Der systolische und der diastolische Blutdruck waren beim Follow-up niedriger (P=0,01, bzw. P < 0,001). Der Serumglucosewert war beim Follow-up ebenfalls niedriger (P=0,05), aber der HbA1c Wert differierte nicht. Bei der Follow-up-Untersuchung waren die HDL-Cholesterol-Werte höher gegenüber der Baseline-Untersuchung (P=0,01) und die Gesamtcholesterolwerte niedriger (P= 0,05) verglichen mit der BaselineUntersuchung. Die Parameter der renalen Hämodynamik und der renalen Endothelfunktion bei der Baseline- und der Follow-up-Untersuchung sind in Tabelle 2 aufgelistet. Der renale vaskuläre Widerstand (RVR) nahm ab (P < 0,001). Der renale Plasmafluss stieg an, die Filtrationsfraktion nahm ab (alle P<0,001) und die glomeruläre Filtrationsrate änderte sich nicht. Die Antwort des renalen Plasmaflusses auf die L-NMMA-Infusion war beim Follow-up größer als bei der Baseline-Untersuchung (P= 0,02; Tabelle 2). Bei der Baseline-Untersuchung waren 42 Teilnehmer normoalbuminurisch und 9 Teilnehmer hatten eine Mikroalbuminurie, bei der Follow-up Untersuchung hatten dagegen lediglich 3 Teilnehmer eine Mikroalbuminurie. Keiner der Teilnehmer entwickelte eine Makroalbuminurie während der Follow-up 24 Untersuchung. Es wurde eine signifikante Relation zwischen dem renalen Plasmafluss zur L-NMMA-Infusion bei der Follow-up Untersuchung und der GFR beim Follow-up beobachtet (r= -0,490; P< 0,001), aber nicht bei der Baseline-Untersuchung (r= -0,184; P= 0,2). Gleichermaßen wurde beim Follow-up eine signifikante Beziehung zwischen der Antwort des RPF auf LNMMA und dem RVR (r= 0,428; P= 0,002) beobachtet, während eine derartige Beziehung bei der Baseline-Untersuchung nicht festgestellt wurde (r=0,195; P= 0,2). Die Veränderungen des RPF während der Follow-upUntersuchung zeigte eine Relation zu Veränderungen der GFR während der Follow-up-Untersuchung (r=0,411; P= 0,003). 4.3 Effekt der Blutdruckkontrolle auf die renale Endothelfunktion Um den Effekt der Blutdruckkontrolle auf die renale Endothelfunktion zu untersuchen, unterteilten wir unsere Studienkohorte nach dem Abfall des mittleren arteriellen Druckes (zwischen Baseline- und Follow-up) in Patienten mit größerer Blutdrucksenkung (Gruppe mit besserem Blutdruckabfall) und Patienten mit kleinerer Blutdrucksenkung (Gruppe mit geringerem Blutdruckabfall) als der Median der MAP-Senkung aller Patienten (Mediane Reduktion des MAP, -4,87 mmHg). Die klinischen Parameter der BaselineUntersuchung und die Parameter der renalen Hämodynamik und der renalen Endothelfunktion der Baseline-Untersuchung dieser 2 Gruppen sind in Tabelle 3 aufgelistet. Während der Follow-up-Untersuchung war die Antwort des renalen Plasmaflusses auf die L-NMMA-Infusion in der Gruppe höher, in der die MAP-Reduktion größer als der Median war, als in der Gruppe mit Reduktion des MAP kleiner als der Median (-33,9 ± 44 gegenüber -0,85 ± 43 25 mL/min/1.73m2; P= 0,01). Es waren mehr Männer in der Gruppe mit einer MAP-Reduktion größer als der Median im Vergleich zur Gruppe mit MAPSenkung kleiner als der Median (P= 0,02). Die Prozentzahlen der Patienten, welche eine bestimmte Klasse an Antihypertensiva bei der Follow-up – Untersuchung benutzten, unterschied sich nicht zwischen den Gruppen, außer für den erhöhten Gebrauch von Renin-Angiotensin-System-Inhibitoren, welcher höher war bei Patienten die einen MAP-Abfall größer als der Median (P= 0,02; Tabelle 4). Die Veränderungen des Glucosespiegels und des Lipidprofils während der Follow-up-Untersuchung waren zwischen den Gruppen nicht unterschiedlich (Serumglucose, -12,8 ± 54 gg -16,6 ± 49 mg/dL (P=0,8); HbA1c -0,15% ± 0,7% gg-0,12% ± 0,8% (P=0,9); Triglyzeride, -21,6 ± 140 gg -14,9 ± 85mg/dL (P=0,8); Cholesterol, -10,2 ± 39 gg -15,4 ± 49 mg/dL (P=0,7); HDL Cholesterol, 3,03 ± 7,3 gg 1,87 ± 5,8 mg/dL (P=0,5); und LDL Cholesterol, 2,60 ± 32 gg -4,51 ± 37 mg/dL (P=0,5). Um mögliche Störfaktoren zu berücksichtigen führten wir eine Kovarianzenanalyse durch. Wir adjustierten die Analyse bezüglich folgender Faktoren: Geschlecht, MAP bei der Baseline-Untersuchung, RPF bei der Baseline-Untersuchung, Veränderungen des RPF als Antwort auf L-NMMAInfusion bei der Baseline-Untersuchung, Veränderungen von verschieden Parametern während der Follow-up-Untersuchung (eingeschlossen Alter, BMI, HF, Serumglucose, HbA1c, Triglyzeride, Cholesterol, HDL-Cholesterol, LDL-Cholesterol und die Albuminausscheidung im Urin ) und die Behandlung mit Renin-Angiotensin-System-Inhibitoren beim Follow-up. In dieser Analyse war die Veränderung des RPF in Bezug auf die L-NMMA-Infusion immer noch signifikant unterschiedlich zwischen den Gruppen mit einem 26 Blutdruckabfall größer und kleiner als der Median (-36,3 ± 51 gg 2,61 ± 48 mL/min/1.73m2; P= 0,04), was auf einen unabhängigen Effekt eines Blutdruckabfalles auf eine Verbesserung in der basalen NO-Aktivität der renalen Gefäße hindeutet. 4.4 Effekt von kardiovaskulären Risikofaktoren auf die renale Endothelfunktion Um zu klären, ob Veränderungen in anderen kardiovaskulären Risikofaktoren (eingeschlossen Serumglucose, HbA1c, Triglyzeride, Totales Cholesterol, HDL-Cholesterol, LDL-Cholesterol) zwischen Baseline- und Follow-upUntersuchung den Anstieg des RPF auf die L-NMMA-Infusion, z.B. die basale NO-Aktivität nach 2.1 Jahren, erklären kann, unterteilten wir die Studienkohorte in Untergruppen nach Veränderungen von jedem dieser klassischen kardiovaskulären Risikofaktoren größer und kleiner als der Median zwischen Baseline- und Follow-up-Untersuchung und stimmten die Analyse auf mögliche Störfaktoren ab, indem eine Kovarianzenanalyse verwendet wurde. Eine Unterteilung in zwei Gruppen in Bezug auf jedes dieser kardiovaskulären Risikofaktoren brachte keine signifikante Beziehung zum Anstieg des RPF auf die L-NMMA-Infusion während der Follow-up- Untersuchung, sogar nach Korrektur alles möglichen Störfaktoren (Daten nicht gezeigt). 27 5. Diskussion Dies ist die erste prospektive Studie welche den Verlauf der renalen Endothelfunktion, festgelegt an der basalen NO-Aktivität, an einer Kohorte von hypertensive Probanden mit Diabetes mellitus Typ 2 über einen längeren Zeitraum evaluiert. Der Hauptbefund der Studie ist, dass sich während der Follow-up-Periode die Endothelfunktion und parallel dazu der renale vaskuläre Widerstand und der renale Plasmafluss verbesserten. Es zeigte sich eine bessere Blutdruckkontrolle vergesellschaftet mit einer stärkeren Verbesserung der basalen NO-Aktivität der renalen Gefäße, gezeigt anhand der deutlicheren Antwort des renalen Plasmaflusses auf die L-NMMAInfusion während der Follow-up-Untersuchung. Die basale NO-Aktivität hat eine entscheidende Rolle in der Regulation des vaskulären Tonus der afferenten und efferenten glomerulären Arteriolen und beeinflusst somit entscheidend den renalen vaskulären Widerstand und den renalen Plasmafluss.43,7,6 Dennoch haben neben NO andere Mechanismen, eingeschlossen systemischer Mechanismen (Renin-Angiotensin-System, die efferente sympathische Nervenaktivität, Vasopressin und die Familie der natriuretischen Peptide (atriales natriuretisches Peptid, brain natriuretisches Peptid, C-Typ natriuretische Peptide)), parakrine Mechanismen (intrarenales Renin-Angiotensin-System, Endothelin und Eicosanoide) und der Blutdruck selbst einen großen Einfluss auf die renale Hämodynamik6,14. Daher ist es möglich, dass Veränderungen in der basalen NO-Aktivität möglicherweise zum Teil gegenreguliert werden durch kompensatorische Faktoren. Darüber hinaus muss man, wenn man die Ergebnisse der aktuellen Studie interpretiert, berücksichtigen, dass die Blutdruckreduktion und die 28 Unterbindung des Renin-Angiotensin-Systems die Balance von verschiedenen vasoaktiven Substanzen, welche begleitend den glomerulären vaskulären Tonus regulieren, beeinflussen. Interessanterweise war die Verbesserung der basalen NO-Aktivität der renalen Gefäße zusätzlich zu der Verbesserung des renalen vaskulären Widerstandes und des renalen Plasmaflusses mit einer unveränderten renalen Funktion, gezeigt anhand einer unveränderten GFR, verbunden. Bei Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2 steigt die GFR normalerweise bei Beginn des Diabetes mellitus leicht an und sinkt im Verlauf zunehmend nach der Entwicklung einer Makroalbuminurie30. Es wurde bewiesen dass eine aggressive Blutdruckkontrolle den GFR-Abfall bei Patienten mit diabetischer Nephropathie abmildert. Besonders eine Blutdruckreduktion mit ReninAngiotensin-System-Inhibitoren erwies sich als nephroprotektiv2. Die Rationale für eine Behandlung mit Renin-Angiotensin-System-Inhibitoren ist, die Nieren durch eine sinkende Proteinurie und eine gleichzeitige Reduktion des GFR-Abfalls zu schützen2. Die erhaltene GFR nach einem durchschnittlichen Follow-up nach 2.1 Jahren in unserer Studie könnte reflektieren dass die Mehrheit unserer Patienten normoalbuminurisch war30. Kürzlich wurde in einer Kohorte von 310 Patienten gezeigt, dass die basale NO-Aktivität der renalen Gefäße eine wichtige und unabhängige Determinante der GFR ist42. Dementsprechend steht in der aktuellen Studie die GFR nach 2.1Jahren im Follow-up in Verbindung mit der renalen Endothelfunktion. Dadurch zeigt sich die Wichtigkeit der endothelialen Integrität um die glomeruläre Funktion zu erhalten. Analysen ob die Veränderung der GFR durch die Veränderung in der renalen endothelialen 29 Funktion vorausgesagt wird sind offensichtlich von Interesse, jedoch ist die Anzahl unserer Teilnehmer zu gering um Aufschlüsse diesbezüglich zu geben, besonders angesichts der Variabilität der biologischen Parameter. Obwohl ein Großteil unserer Teilnehmer die Zielblutdruckgrenze kleiner als 130/80mmHg, gemäß den aktuellen Leitlinien, während des Follow-ups nicht erreichte, verbesserte sich der Blutdruck signifikant im Follow-up verglichen mit den Baseline-Grenzwerten. Untersuchungen des Unterarmgefäßsystems von hypertensiven Patienten haben gezeigt, dass hypertensive Patienten eine verminderte basale NO-Aktivität haben33,5 und die Normalisierung der Blutdruckwerte mit einer Verbesserung der basalen NO-Aktivität einhergeht27. Somit könnte der Blutdruckabfall eine entscheidende Rolle bei der beobachteten Verbesserung der basalen NO-Aktivität des renalen Gefäßsystems in unserer Kohorte gespielt haben. Diese Überlegung wird weiterhin durch die Beobachtung bekräftigt, dass Patienten mit einem mittleren arteriellen Blutdruckabfall größer als der Median zwischen Baselineund Follow-up-Untersuchung eine stärker ausgeprägte Verbesserung der basalen NO-Aktivität zeigten, als Patienten deren mittlerer arterieller Blutdruckabfall geringer als der Median war, und nach Korrektur auf mögliche Störfaktoren, die Behandlung mit einem Renin-Angiotensin-System-Inhibitor eingeschlossen. In diesem Zusammenhang deutet unsere Studie auf eine signifikante Bedeutung der Blutdrucksenkung auf die endotheliale Funktion des renalen Gefäßsystems hin. Somit beweist unsere Studie zum ersten Mal einen signifikanten Effekt einer Blutdruckkontrolle auf die endotheliale Funktion des renalen Gefäßsystems, wie es bereits für die periphere Zirkulation gezeigt wurde. 30 Da 42 von 50 Patienten mit einem Renin-Angiotensin-System-Inhibitor behandelt wurden, könnten die pleiotropischen Eigenschaften von ACEHemmern und ARBs, zusätzlich zu ihren blutdrucksenkenden Eigenschaften, zu der Verbesserung der basalen NO-Aktivität währen des Follow-ups bei unseren Patienten beigetragen haben44. ACE-Hemmer unterbrechen den Abbau von Bradykinin, welches die NO-Freisetzung und Vasodilatation unterstützt20. ARBs antagonisieren selektiv alle Angiotensin II Typ 1 (AT1) Rezeptoreffekte und stimulieren Angiotensin II Typ 2 (AT2)-Rezeptoren, welche negativen AT1-Rezeptoreffekten entgegenwirken können44. AT1Rezeptorblockade scheint den Bradykinin-NO-Pfad zu stimulieren durch erhöhte AT2-Rezeptor-Aktivität. Darüber hinaus verhindern beide Behandlungsstrategien die Inaktivierung des endothelialen NO durch freie Sauerstoffradikale.25 Trotz verbessertem Blutdruck, verschlechterte sich die Endothelfunktion bei diabetischen Patienten durch Hyperglykämie und Dyslipidämie3,17,23. Daher ist es anzunehmen dass, zusätzlich zu den bereits erwähnten Faktoren, eine Verbesserung der metabolischen Parameter (Serumglucosespiegel waren erniedrigt im Follow-up verglichen mit der Baseline-Untersuchung, dagegen HbA1c veränderte sich nicht; die Gesamtcholesterinwerte sanken; HDLCholesterinspiegel stiegen an während der Follow-up-Untersuchung; und die Triglyzeride und die LDL-Cholesterinwerte veränderten sich nicht) dazu geführt haben dürfte, dass eine Verbesserung der basalen NO-Aktivität während der Follow-up-Untersuchung in unserer Studiengruppe eingetreten ist. Jedoch, fundierte Analysen im Hinblick auf Veränderungen in jedem erwähnten metabolischen Parameter während der Follow-up-Untersuchung 31 zeigten keinen signifikanten Effekt auf die Verbesserung der basalen NOAktivität des renalen Gefäßsystems während der Follow-Up-Untersuchung in unserer Studienkohorte, auch nicht nach Ausschluß möglicher Störfaktoren. So scheint die Verbesserung des Serumglucosewertes, des Cholesterinspiegels oder des HDL-Cholesterins nicht substantiell zu der Verbesserung der renalen Endothelfunktion bei unseren Patienten während des Follow-up beigetragen zu haben. Schlussendlich zeigten diabetische Patienten mit besserer Blutdruckeinstellung eine eindeutige Verbesserung der basalen NO-Aktivität nach 2.1 Jahren, auch nach Ausschluss möglicher Störfaktoren, im Gegensatz zu den Patienten mit einer schlechteren Blutdruckeinstellung, bei welchen die basale NO-Aktivität beim Follow-Up ähnlich der bei der Baseline-Untersuchung war. Unsere Daten zeigen daher einen signifikanten Effekt einer Blutdrucksenkung auf die Verbesserung der basalen NO-Aktivität des renalen Gefäßsystems in unserer Studienkohorte von hypertensiven Patienten mit Diabetes mellitus Typ 2. 32 6. Tabellen Tabelle 1.: Eigenschaften der 66 Teilnehmer der TRENDY-Studie unterteilt in die die erneut untersucht wurden und die die nicht erneut untersucht werden konnten. Eigenschaften Klinische Eigenschaften Geschlecht (weiblich/männlich) Alter (Jahre) Gewicht (kg) Größe (cm) Körperoberfläche (m²) Body mass index (kg/m²) Systolischer Blutdruck (mmHg) Diastolischer Blutdruck (mmHg) Mittlerer arterieller Druck (mmHg) Ruheherzfrequenz (bpm) Serumglucose (mg/dl) HbA1c (%) Triglyceride (mg/dl) Cholesterol (mg/dl) HDL-cholesterol (mg/dl) LDL-cholesterol (mg/dl) Renale hämodynamische Parameter und Parameter der renalen Endothelfunktion RPF (ml/min/1.73m²) GFR (ml/min/1.73m²) FF (ml/min/1.73m²) RVR (mmHg/ml/min/1.73m²) UACR im Spontanurin (mg/g Kreatinin) Änderung des RPF als Antwort auf die L-NMMA-Infusion (ml/min/1.73m²) Patienten, die erneut untersucht wurden, n=50 Patienten, die nicht erneut untersucht wurden, n=16 P value 11/39 58.1±9.6 93.5±18 176±6.9 2.09±0.2 30.3±5.7 149±13 83.9±9.4 106±9.1 64.0±11 173±56 6.68±0.9 246±143 210±46 43.9±11 130±36 7/9 61.3±9.3 82.4±12 171±6.7 1.94±0.1 28.3±5.1 143±9.6 82.7±11 103±8.7 68.0±9.5 188±77 7.03±0.9 236±115 219±41 45.7±13 137±32 0.1 0.2 0.009 0.03 0.002 0.2 0.07 0.7 0.3 0.2 0.5 0.2 0.8 0.5 0.6 0.4 490±89 113±22 19.7±3.3 128±44 9.39 (5.8923.4) -56.8±39 520±97 115±18 19.9±2.4 116±30 41.8 (7.8789.8) - 61.0±37 0.3 0.7 0.7 0.2 0.1 0.7 Abkürzungen: RPF, renaler Plasmafluss; GFR, glomeruläre Filtrationsrate; FF, Filtrationsfraktion; RVR, renaler vasculärer Widerstand; UACR, urinary albumine creatinine ratio; L-NMMA, N-monomethyl-L-arginine 33 Tabelle 2. Eigenschaften der Studienteilnehmer bei der Baseline- und der Follow-up-Untersuchung Eigenschaften Baseline N=50 Follow-up n=50 Klinische Eigenschaften Geschlecht (weiblich/männlich) Alter (Jahre) Gewicht (kg) Größe (cm) Körperoberfläche (m²) Body mass index (kg/m²) Systolischer Blutdruck (mmHg) Diastolischer Blutdruck (mmHg) Mittlerer arterieller Blutdruck (mmHg) Ruheherzfrequenz (bpm) Serumglucose (mg/dl) HbA1c (%) Triglyceride (mg/dl) Cholesterol (mg/dl) HDL-cholesterol (mg/dl) LDL-cholesterol (mg/dl) 11/39 58.1±9.6 93.5±18 176±6.9 2.09±0.2 30.3±5.7 149±13 83.9±9.4 106±9.1 64.0±11 173±56 6.70±0.9 246±143 210±46 43.9±11 130±36 11/39 60.2±9.5 93.7±16 175±6.9 2.09±0.2 30.4±4.7 144±15 78.6±9.5 100±11 63.8±11 158±45 6.57±0.7 227±151 198±33 46.3±9.6 129±28 0.9 <0.001 0.9 0.2 0.7 0.8 0.01 <0.001 <0.001 0.8 0.05 0.2 0.3 0.05 0.01 0.8 Renale hämodynamische Parameter und Parameter der renalen Endothelfunktion RPF (ml/min/1.73m²) GFR (ml/min/1.73m²) FF (%) RVR (mmHg/ml/min/1.73m²) UACR im Spontanurin (mg/g Kreatinin) 490±133 113±22 23.6±4.1 128±44 9.39 (5.9-23) 589±154 116±26 20.3±3.3 103±30 9.59 (5.816) -73.4±48 <0.001 0.4 <0.001 <0.001 0.1 Änderung des RPFals Antwort auf die L-NMMA-Infusion (ml/min/1.73m²) -56.7±39 p-value 0.02 Abkürzungen: RPF, renaler Plasmafluss; GFR, glomeruläre Filtrationsrate; FF, Filtrationsfraktion; RVR, renaler vasculärer Widerstand; UACR, urinary albumine creatinine ratio; L-NMMA, N-monomethyl-L-arginine 34 Tabelle 3. Baseline-Eigenschaften der Studienteilnehmer sortiert nach dem Abfall des mittleren arteriellen Drucks (MAP) (über und unter den Median von -4,87 mmHg) Eigenschaften Klinische Eigenschaften Geschlecht (weiblich/männlich) Alter (Jahre) Gewicht (kg) Größe (cm) Körperoberfläche (m²) Body mass index (kg/m²) Systolischer Blutdruck (mmHg) Diastolischer Blutdruck (mmHg) Mittlerer arterieller Druck (mmHg) Ruheherzfrequenz (bpm) Serumglucose (mg/dl) HbA1c (%) Triglyceride (mg/dl) Cholesterol (mg/dl) HDL-cholesterol (mg/dl) LDL-cholesterol (mg/dl) Renale Hämodynamikparameter und Parameter der renalen Endothelfunktion RPF (ml/min/1.73m²) GFR (ml/min/1.73m²) FF (%) RVR (mmHg/ml/min/1.73m²) UACR im Spontanurin (mg/g Kreatinin) Änderung des RPF als Antwort auf die LNMMA-Infusion (ml/min/1.73m²) MAP Reduktion >median n=25 MAP Reduktion <median n=25 pvalue 2/23 57.3±10.0 94.2±17 178±7.0 2.11±0.2 29.8±5.4 152±11 88.2±7.7 110± 7.3 65.4±13 164±56 6.46±0.9 277±172 214±47 43.0±8.2 129±35 9/16 58.9±9.3 92.7±20 173±5.9 2.06±0.2 30.9±5.9 146±13 79.7±9.2 102±9.0 62.7±9.9 181±56 6.91±0.9 214 ± 100 207±46 44.7±13 130±37 0.02 0.6 0.8 0.02 0.3 0.5 0.06 0.001 0.002 0.4 0.3 0.09 0.1 0.6 0.6 0.9 470±95 110±20 23.4±3.2 128±33 8.36 (5.5-23) -44.5±38 508±161 116±25 23.8±4.9 128±52 11.1 (6.9-27) -68.0±37 0.3 0.4 0.7 0.9 0.5 0.04 Abkürzungen: RPF, renaler Plasmafluss; GFR, glomeruläre Filtrationsrate; FF, Filtrationsfraktion; RVR, renaler vasculärer Widerstand; UACR, urinary albumine creatinine ratio; L-NMMA, N-monomethyl-L-arginine 35 Tabelle 4. Prozentzahlen der Teilnehmer, welche eine bestimmte Klasse an Antihypertensiva bei der Follow-up Untersuchung benutzten, mit einer Reduktion des mittleren arteriellen Druckes (MAP) über und unter den Median Klasse der Antihypertensiva ACE-Hemmer ARB ACE-Hemmer oder ARB Diuretika Calcium-Kanal-Blocker Beta-Blocker Alpha-Rezeptor-Blocker MAP reduction >median n=25 44% 52% 96% 60% 36% 32% 8% MAP reduction <median N=25 36% 36% 72% 48% 36% 52% 8% p-value 0.6 0.3 0.02 0.4 0.9 0.2 0.9 100 80 Änderung des RPF (ml/min) 60 40 20 0 -20 -40 -60 -80 -100 L-NMMA Vitamin C + L-arginine 36 7. Literaturverzeichnis 1. American Diabetes Association, Standards of Medical Care in Diabetes – 2007, Diabetes Care, 2007, Volume 30, Supplement 1, p. 4-33 2. Barnett A, Prevention of loss of renal function over time in patients with diabetic nephropathy, Am J Med, 2006 (suppl 1) 119: p. 40-47 3. 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