Die wissenschaftlichen Schwerpunkte liegen neben der Evaluation neuer medikamentöser und interventioneller Behandlungsmöglichkeiten der koronaren Herzkrankheit vor allem in einem besseren Verständnis der Erkrankung selbst.

Hierzu zählen u.a. die Identifikation von Risikofaktoren, die Evaluation von Biomarkern sowie die Assoziation genetischer Faktoren mit der Ausprägung der koronaren Herzkrankheit im Kontext der klinischen Kohortenstudien.

Ziel ist es, über eine genauere Definition und Differenzierung spezifischer Phänotypen zukünftig eine präzisere und individualisierte Behandlung von Patienten zu ermöglichen.

Klinisch-wissenschaftlich erfolgt die Evaluation neuer diagnostischer und therapeutischer Verfahren im Herzkatheterlabor im Rahmen klinischer Studien.

Das akute Koronarsyndrom ist ein Überbegriff für Durchblutungsstörungen der Herzkranzgefäße, welche das Herz mit Blut versorgen. Es umfasst (1) die instabile Angina pectoris, (2) den Nicht-ST-Hebungsinfarkt (NSTEMI) und (3) den ST-Hebungsinfarkt (STEMI). Bei Patienten mit Brustschmerzen und Verdacht auf einen Herzinfarkt muss dieser möglichst rasch abgeklärt werden, denn nicht selten besteht Lebensgefahr und eine sofortige Therapie ist notwendig. Sollte sich der Verdacht nicht bestätigen, können weitere Ursachen der Beschwerden abgeklärt und die Patienten ggf. entlassen werden. Es bedarf also einfach anzuwendender Testverfahren, die diese Entscheidung möglichst präzise, zuverlässig und zügig ermöglichen.

In der Chest Pain Unit werden alle Patienten mit akut eingesetzten Brustschmerzen standardisiert untersucht und versorgt. Unmittelbar nach erstem Kontakt in der Notaufnahme wird ein Elektrokardiogramm (EKG) geschrieben, welches ggf. die Diagnose eines ST-Hebungsinfarktes ermöglicht. Bei den übrigen Patienten erfolgt die Messung des Herz-spezifischen Biomarkers „Troponin“. Durch eine dynamische Erhöhung des Troponins kann dann die Diagnose eines NSTEMI gestellt werden. Frühere Forschungsarbeiten unserer Arbeitsgruppe zeigten, dass die Diagnose oder der Ausschluss eines akuten Myokardinfarktes durch eine wiederholte Messung nach bereits 3 Stunden möglich ist.

Unsere aktuelle Arbeit befasst sich damit, diesen Ablauf weiter zu verbessern. Im Rahmen der „Biomarkers in Acute Cardiac Care“ (BACC)-Studie werden Patienten mit vermutetem Myokardinfarkt in der Chest Pain Unit am UKE eingeschlossen. Allen Patienten wird bei Aufnahme und bereits nach einer Stunde Blut entnommen und mit einem besonders sensitiven Troponin-Test, welcher bereits sehr niedrige Konzentrationen messen kann, untersucht.

In die BACC-Studie wurden bereits über 2700 Patienten eingeschlossen. Es wurden sowohl der herkömmliche Troponin-Test mit dreistündiger Wartezeit als auch das neue Testverfahren durchgeführt. Beim Vergleich der Ergebnisse beider Testverfahren konnten wir zeigen, dass ein akuter Myokardinfarkt bei vielen Patienten bereits nach einer Stunde sicher diagnostiziert oder ausgeschlossen werden kann. Im Rahmen aktueller und zukünftiger Forschungsprojekte wollen wir dieses Vorgehen weiter optimieren.

Literatur

1: Neumann JT*, Twerenbold R*, Ojeda F, Sörensen N, et al. Application of High-Sensitivity Troponin in Suspected Myocardial Infarction. N Engl J Med 2019;380;26.

2: Keller T, Zeller T, Peetz D, et al. Sensitive troponin I assay in early diagnosis of acute myocardial infarction. N Engl J Med 2009;361:868-77.

3: Twerenbold R*, Neumann JT*, Sörensen N, Ojeda F, et al. Prospective Validation of the 0/1-h Algorithm for Early Diagnosis of Myocardial Infarction. J Am Coll Cardiol 2018;72;6.

4. Neumann JT, Sörensen N, Rübsamen N, Ojeda F, et al. Discrimination of patients with type 2 myocardial infarction. Eur Heart J 2017;38,3514–3520.

5: Neumann JT*, Soerensen N*, Schwemer TF, et al. Diagnosis of Myocardial Infarction Using a High-Sensitivity Troponin I 1-Hour Algorithm JAMA Cardiology 2016;1(4):397-404.

Forschung
(in Kooperation mit der Klinik für Herzchirurgie, Anästhesie und Radiologie)

Interventionelle Therapie struktureller/valvulärer Herzerkrankungen
Die wissenschaftlichen Schwerpunkte liegen neben der Evaluation neuer interventioneller Behandlungsmöglichkeiten vor allem in einem besseren Verständnis der Erkrankung selbst.

In den letzten 5 Jahren hat sich das Feld interventioneller Behandlungsmöglichkeiten rasant entwickelt. Diese Entwicklung wäre ohne klinische Studien nicht möglich gewesen, die eine entscheidende Voraussetzung für den medizinischen Fortschritt darstellen.

Im Rahmen unserer wissenschaftlichen Projekte werden u.a. die Identifikation von Risikofaktoren, die Evaluation von Biomarkern, die Durchführung von invasiven Messungen vor und nach Implantation der jeweiligen Medizinprodukte (evtl. inkl. Druck-Volumen Untersuchungen), sowie die Assoziation genetischer Faktoren im Kontext klinischen Kohortenstudien untersucht. Wir nehmen an zahlreichen klinischen Ersterprobungsstudien (FIM), Zulassungsstudien und Registerstudien teil. Klinisch-wissenschaftlich erfolgt die Evaluation solcher neuen diagnostischen und therapeutischen Verfahren im Hybrid-Op und/oder im Katheterlabor sowie mittels standardisierter Nachsorgeuntersuchungen in unserer Sprechstunde. Beispielhaft ist die an unserem Zentrum initiierte multizentrische DEDICATE-Studie zu nennen, in der vergleichend der chirurgische Aortenklappenersatz und die Katheter-interventionelle Aortenklappenimplantation (TAVI) bei Patienten mit mittlerem Operationsrisiko gegenübergestellt werden.

Im Rahmen der Assoziationsstudien zu genetischer Faktoren stellt der Aufbau einer Biobank eine Schlüsselrolle dar. Biobanken sind Sammlungen von Proben menschlicher Körpersubstanzen wie z.B. Blut, Gewebe, Zellen oder anderen Körperflüssigkeiten (z.B. Harn). Diese Proben können gekühlt über viele Jahre aufbewahrt werden. Für alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer besteht jederzeit die Möglichkeit des Widerrufs der Teilnahme.

Die Arbeitsgruppe „Kardio-MRT“ ist eine interdisziplinäre Arbeitsgruppe in Kooperation mit der Klinik für Diagnostische und Interventionelle Radiologie (Direktor Prof. Dr. G. Adam). Wesentlicher wissenschaftlicher Schwerpunkt der Arbeitsgruppe ist die populationsbasierte „Hamburg City Health“ Studie (HCHS) . Im Rahmen der HCH-Studie wird unter anderem untersucht, inwiefern sich mittels Kardio-MRT bisherige Modelle zur Risikostratifizierung für koronare Herzerkrankung, Herzinsuffizienz und Vorhofflimmern verbessern lassen. Weiterer, klinisch-wissenschaftlicher Schwerpunkt der Arbeitsgruppe ist der Einsatz neuer, quantitativer MRT Verfahren („T1 und T2 Mapping“) bei verschiedenen Krankheitsbildern wie Myokardinfarkt, Myokarditis (siehe Abbildung) oder Hypertropher Kardiomyopathie. Ziel ist hierbei die Verbesserung bereits etablierter diagnostischer und prognostischer Kriterien durch eine Quantifizierung von myokardialer Inflammation, Nekrose und Fibrose. Es bestehen zahlreiche Kooperationen der Arbeitsgruppe mit internen und externen Partnern.

Mitarbeiter

• Dr. Sebastian Bohnen (Kardiologie)

• Prof. Dr. Gunnar K. Lund
• Dr. Maxim Avanesov
• Dr. Enver Tahir (Radiologie)

HCM Arbeitsgruppe (PD Dr. M. Patten-Hamel)

Die Familiäre Hypertrophe Kardiomyopathie (HCM) ist eine genetische Erkrankung des sarkomeren Apparats mit meist autosomal dominantem Erbgang. Sie ist in der Regel durch eine asymmetrische Hypertrophie des subaortalen Septums gekennzeichnet, die zu einer Verengung des linksventrikulären Ausflusstrakts führen kann. Bei zunehmender Muskelmasse entwickelt sich im Verlauf eine relative Ischämie des Myokards. Ein Absterben der Muskelzellen und eine zunehmende Fibrosierung (Remodeling) sind die Folge. Solche fibrotischen Umbauzonen können veränderte Leitungseigenschaften aufweisen und insbesondere ventrikuläre Herzrhythmusstörungen hervorrufen, die für das gehäufte Auftreten des plötzlichen Herztods bei der HCM verantwortlich sind.

Wissenschaftlich beschäftigen wir uns in unserer Arbeitsgruppe mit folgenden Themen:

• Genetik bei HCM:
  • Assoziation des Genotyps mit dem klinischen Phänotyp
  • Detektion neuer Mutationen bei HCM
• Biomarker: Untersuchung spezifischer Biomarker für Fibrose zur Risikostratifizierung bzgl. des plötzlichen Herztods
• Klinische Parameter zur Differentialdiagnostik anderer kardialer Erkrankungen, die mit einer Myokardhypertrophie einhergehen (kardiale Speichererkrankungen, Sportlerherzen etc.)
• Klinische Parameter zur Früherkennung und Risikostratifizierung von Genträgern ohne kardialen Phänotyp
• Bedeutung des erworbenen von Willebrand-Syndroms bei obstruktiver HCM
  

Marfan-Syndrom (MFS)

Beim klassischen Marfan-Syndrom handelt es sich um eine autosomal dominant vererbte Erkrankung des Bindegewebes, die bei 1 Fall auf 10.000 in der Bevölkerung auftritt und durch Mutationen im Gen für Fibrillin-1, einer Hauptkomponente der Mikrofibrillen, hervorgerufen wird. Diese Veränderungen des Bindegewebes bringen die Gefahr des frühzeitigen Todes durch Ruptur oder akute Dissektion der Aorta insbesondere im Bereich der Aortenwurzel, durch Aorten- oder Mitralklappeninsuffizienz, durch Endokarditiden oder durch plötzlichen Herztod. Augenveränderungen können zu schwerer Visuseinschränkung bis zur vollständigen Erblindung führen. Orthopädische Komplikationen entstehen insbesondere durch Fehlstellungen der Wirbelsäule und des Brustkorbes. Eine Lungengerüstbeteiligung kann zu akutem Pneumothorax führen. Durch eine Betreuung Betroffener in spezialisierten Marfan-Zentren steigt die mittlere Lebenserwartung von nur 32 Jahren auf über 60 Jahre. Durch die Vermeidung von kardiovaskulären, orthopädischen und ophthalmologischen Komplikationen wird auch die Lebensqualität verbessert und die Arbeitsfähigkeit und Eigenständigkeit der Betroffenen erhalten.

Das Spektrum von Erkrankungen die durch Veränderungen des Fibrillins und Mutationen im Bereich des FBN1 Gens bedingt sein können ist sehr weit und reicht von dem neonatalen Marfan Syndrom mit einer Lebensprognose von oft unter einem Lebensjahr bis zum Marfan-artigen Habitus, der nicht mit einer aortalen Erkrankung assoziiert ist. Nur wenige Formen der isoliert (also ohne weitere extraaortale Manifestationen) auftretenden erblichen thorakalen Aneurysmen und Dissektionen (TAAD) sind FBN1-assoziiert. Der MASS-Phänotyp als milde Manifestationsform des Marfan-Syndroms ist durch Beteiligung der Mitralklappe, der Aorta, des Skeletts und der Haut gekennzeichnet und zeigt selten eine relevante Aortenerkrankung.