Einfluss subchronischer Rauchbelastung auf die Entwicklung einer Myokardhypertrophie

Abstract

Ziel dieser Studie war es, zu untersuchen, inwieweit Rauchen das Fortschreiten einer myokardialen Hypertrophie bei spontan hypertensiven Ratten (SHR) direkt beeinflusst. Die SHR dienten als Versuchsmodell für die Entwicklung einer Bluthochdruckabhängigen Herzhypertrophie. Die myokardiale Hypertrophie gilt als Vorstufe der Herzinsuffizienz, unabhängig von der Ursache der Hypertrophie. Bluthochdruck ist eine der Hauptursachen für die Entwicklung einer Hypertrophie. Neben Rauchen beeinflussen ebenfalls verschiedene weitere Risikofaktoren wie Diabetes, Übergewicht, Geschlecht und Alter die Entwicklung einer Hypertrophie und deren Übergang in eine Herzinsuffizienz. Das Hauptergebnis der vorliegenden Studie ist, dass Rauchen die Entwicklung einer myokardialen Hypertrophie beschleunigt und so die Entstehung einer Herzinsuffizienz begünstigt. Die relativ jungen Tiere in dieser Studie entwickelten während der 90 Tage dauernden Berauchung eine bemerkenswerte myokardiale Hypertrophie, jedoch keine Herzinsuffizienz. Die myokardiale Hypertrophie zeigte sich an einem erhöhten Verhältnis von Herz- zu Körpergewicht bereits nach 30 Tagen Berauchung, und in der vermehrten Expression Hypertrophie-assoziierter Gene, wie z.B. ANF, TGF & #946;1 und ODC. Diese Veränderungen können auch bei nicht berauchten SHR beobachtet werden, allerdings erst bei älteren Tieren. Eine Rauchentwöhnung nach 30 Tagen Berauchung führte zu einer Verbesserung der meisten rauchassoziierten Veränderungen. Normotensive Ratten entwickelten nach 90 Tagen Berauchung geringere rauchbedingte Veränderungen als die Raucher der SHR. Weiterhin wurde gezeigt, dass Nikotin alleine im Gegensatz zum Zigarettenrauch in seiner komplexen Zusammensetzung nicht in der Lage ist, eine Hypertrophie der Kardiomyozyten zu verursachen. Diese Studie liefert den Nachweis, dass besonders das Zusammenwirken der beiden Risikofaktoren Rauchen und Bluthochdruck das Fortschreiten kardiovaskulärer Erkrankungen beschleunigt. Als Folge dieser Interaktion der beiden Faktoren entwickeln die Herzen schneller eine myokardiale Hypertrophie, die somit auch früher in eine Herzinsuffizienz übergeht. Außerdem zeigt diese Studie die positive Auswirkung einer Rauchentwöhnung auf eine durch den Zigarettenrauch bedingte Herzhypertrophie. Die geringere Ausprägung der pathologischen Herzvergrößerung bei rauchentwöhnten Tieren ist unabhängig von anderen Risikofaktoren, wie Bluthochdruck, zu beobachten. The aim of the present study was to investigate whether smoking directly influences the progression of myocardial hypertrophy in spontaneously hypertensive rats (SHR), which were used as a model for pressure-dependent hypertrophy. Myocardial hypertrophy is an independent precursor of heart failure. Hypertension is one of the main reasons for the development of cardial hypertrophy. Several other risk factors like diabetes, obesity, gender and age also modify the progression of hypertrophy and its progress to heart failure. The main result of the present study is that smoking accelerates the progression of myocardial hypertrophy favoring the development of chronical heart failure. The relatively young animals used in this study developed a remarkable myocardial hypertrophy during the 90 days of smoking but no heart failure. The myocardial hypertrophy was demonstrated by means of the heart weight to body weight ratio, which was increased after already 30 days of smoking, as well as by the increased expression of hypertrophy-associated genes, i.e. ANF, TGF-β1 and ODC. Without smoking these changes can also be observed, but only in older SHR. Smoke cessation after 30 days of smoking lead to the recovery of most of these alterations. Normotensive rats exposed to smoke for 90 days developed only mild signs of myocardial hypertrophy. Furthermore it was shown, that nicotine by itself does not induce any signs of smoke-dependent myocardial hypertrophy. This study proves the combined effect of smoking and hypertension to accelerate the progression of cardiovascular disease. Myocardial hypertrophy is more pronounced in these hearts and therefore chronical heart failure develops earlier. Moreover this study shows the benefit of smoke cessation, which occurs irrespectively of other risk factors, such as hypertension.