Early Repolarization

Der elektrokardiographische Phänotyp der frühen Repolarisation “EARLY REPOLARIZATION PATTERN” (ERP) ist seit Jahrzehnten bekannt und galt allgemein als gutartige Normvariante des Oberflächen-EKGs. ERP ist charakterisiert durch eine bogen- oder hakenförmige Elevation am QRS-ST-Übergang, welche zu einem positiven Ausschlag, J-Welle genannt, führt. Seit einiger Zeit mehren sich die Hinweise darauf, dass ERP mit einem erhöhten kardiovaskulären Risiko, vor allem aber einem Risiko für lebensbedrohliche Herzrythmusstörungen, einhergehen könnte. Das Auftreten bösartiger Herzrhythmusstörungen bei Vorhandensein von ERP bezeichnet man als „EARLY REPOLARIZATION SYNDROME“ (ERS).

Im Rahmen großangelegter, internationaler genomweiten Assoziationsstudien analysieren wir derzeit verantwortliche Gene für ERP, um hierdurch den Pathomechanismus zur Entstehung bösartiger Herzrhythmusstörungen näher zu beleuchten. Die entscheidende Frage jedoch ist, wieso nur ein kleiner Bruchteil der Menschen mit ERP im Oberflächen-EKG lebensbedrohliche Herzrhythmusstörungen entwickelt und anhand welcher Kriterien diese Subpopulationen besser charakterisiert und letztendlich besser geschützt werden könnten. Hierzu untersuchen wir u.a. morphologische kardiale Veränderungen bei Individuen mit ERP. Insgesamt tragen unsere Untersuchungen dazu bei, das Verständnis für die Pathophysiologie von ERP zu verbessern und Risikoprädiktionsmodelle zu entwickeln, die uns helfen, Menschen mit ERP vor dem plötzlichen Herztod zu schützen.

Publikationen

Teumer A*, Trenkwalder T*, Kessler T, Jamshidi Y, van den Berg ME, Kaess B, Nelson CP, Bastiaenen R, De Bortoli M, Rossini A, Deisenhofer I, Stark K, Assa S, Braund PS, Cabrera C, Dominiczak AF, Gögele M, Hall LM, Ikram MA, Kavousi M, Lackner KJ, Müller C, Münzel T, Nauck M, Padmanabhan S, Pfeiffer N, Spector TD, Uitterlinden AG, Verweij N, Völker U, Warren HR, Zafar M, Felix SB, Kors JA, Snieder H, Munroe PB, Pattaro C, Fuchsberger C, Schmidt G, Nolte IM, Schunkert H, Pramstaller P, Wild PS, van der Harst P, Stricker BH, Schnabel RB, Samani NJ, Hengstenberg C, Dörr M, Behr ER, Reinhard W. KCND3 potassium channel gene variant confers susceptibility to electrocardiographic early repolarization pattern. JCI  Insight. 2019 Oct 10. pii: 131156.

Trenkwalder T, Rübsamen N, Schmitt VH, Arnold N, Kaess BM, Sinning CR, Zeller T, Beutel ME, Schmidtmann I, Nickels S, Pfeiffer N, Leuschner A, Münzel T, Lackner KJ, Hengstenberg C, Blankenberg S, Wild PS, Reinhard W, Schnabel R. Left ventricular geometry and function in early repolarization: results from the population-based Gutenberg Health Study. Clin Res Cardiol. 2019 Feb 28.

Reinhard W, Trenkwalder T, Haller B, Meindl C, Schoenfeld J, Kaess BM, Hengstenberg C, Schunkert H, Pressler A, Halle M, Scherr J. The early repolarization pattern: Echocardiographic characteristics in elite athletes. Ann Noninvasive Electrocardiol. 2019 Mar;24(2):e12617.

Trenkwalder T, King R, Kaess BM, Hengstenberg C, Schunkert H, Ittermann T, Felix SB, Busch M, Dörr M, Reinhard W. Ventricular and Supraventricular Ectopy in Subjects With Early Repolarization. Am J Cardiol. 2017 Jul 1;120(1):92-97.

Reinhard W, Kaess BM, Debiec R, Nelson CP, Stark K, Tobin MD, Macfarlane PW, Tomaszewski M, Samani NJ, Hengstenberg C. Heritability of early repolarization: a population-based studyCirc Cardiovasc Genet. 2011 Apr;4(2):134-8. doi: 10.1161/CIRCGENETICS.110.958298. Epub 2011 Jan 31. 

Eisenmangel bei Herzinsuffizienz

Bis zu 50 Prozent aller Patienten mit chronischer Herzinsuffizienz haben einen Eisenmangel. Dieser wird assoziiert mit einer reduzierten körperlichen Leistungsfähigkeit, Beeinträchtigung der Lebensqualität und erhöhter Mortalität. Diese Patienten zeigen nach intravenösem Ausgleich eines Eisenmangels eine verbesserte Leistungsfähigkeit und Lebensqualität. Derzeit vergleichen wir verschiedene Laborparameter zur Diagnose und Therapie eines klinisch relevanten Eisenmangels. Da Herzinsuffizienz-Patienten eine chronische Inflammation aufweisen, interessieren uns dabei insbesondere Inflammations-unabhängige Parameter wie der lösliche Transferrin-Rezeptor (sTfR).

Zielsetzung unserer Arbeit ist eine vergleichende klinische Charakterisierung von Patienten mit Herzinsuffizienz und Eisenmangel nach der in den ESC-Leitlinien aktuell empfohlenen Definition, sowie von Eisenmangel nach der Definition des Thomas-Plots, um herzauszufinden, welche Patienten von einer Eisensubstitution besonders profitieren.

Kardiale Amyloidosen

Amyloidosen mit kardialer Beteiligung umfassen die Leichtketten (AL) Amyloidose, die Transthyretin (ATTR) Amyloidose sowie seltene Formen wie die AA Amyloidose. Die ATTR Amyloidose lässt sich weiter unterteilen in eine hereditäre (m-) ATTR Amyloidose und die altersbedingte Wildtyp (wt-) ATTR Amyloidose. Als häufigste Form wird die AL Amyloidose angesehen, wobei seit der Entwicklung spezifischer szintigraphischer Verfahren die wt-ATTR Amyloidose zunehmend diagnostiziert wird. Die genaue Prävalenz der wt-ATTR Amyloidose ist bisher noch unbekannt, es wird jedoch von einer hohen Dunkelziffer der Erkrankung ausgegangen. Mittels echokardiographischer, spiroergometrischer sowie molekulargenetischer Analysen arbeiten wir an der Identifizierung diagnostischer und prognostischer Parameter der ATTR Amyloidose.

Rare Variants and Rare Diseases

Erbfaktoren spielen eine unterschiedlich große Rolle für das Auftreten und die Ausprägung verschiedener Herz- und Gefäßerkrankungen. Die genetische Diagnostik hat im Zeitalter von Next Generation Sequencing (NGS) zunehmend an Bedeutung gewonnen. Durch NGS entstehen große Datenmengen, welche nur mit Hilfe von Interpretationssoftware und ausgewählten Genpanels auf die klinische Fragestellung fokussiert bleiben können.

Neben eindeutigen pathogenen Mutationen imponieren jedoch häufig auch sogenannte Varianten unklarer klinischer Signifikanz (VUS), deren Bedeutung für eine Erkrankung noch nicht eindeutig geklärt ist. Die Interpretation solcher Sequenzabweichungen stellen die behandelnden Ärzte häufig vor eine klinische Herausforderung.

Eine Möglichkeit sich diesen sog. VUS zu nähern, ist eine strukturierte Segregationsanalyse der Familie. Das Vererbungsmuster dieser seltenen, genetischen Veränderungen sowie die phänotypische Ausprägung innerhalb einer Familie können dann wichtige Erkenntnisse für die künftige genetische Diagnostik aber auch das pathophysiologische Verständnis dieser meist seltenen Erkrankungen liefern.

Publikationen

Trenkwalder T, Schunkert H, Reinhard W. Meaningful diagnostics: genetics. Herz. 2020 Feb;45(1):3-9.

Trenkwalder T, Schunkert H, Reinhard W. Cardiac involvement in storage diseases : Role of genetic diagnostics. Herz. 2019 Jun 24. Review. German.

Reinhard W, Trenkwalder T, Schunkert H. Practical guidelines for genetic testing in cardiovascular diseases. Herz. 2017 Aug;42(5):485-491. Review. German.

Trenkwalder T, Deisenhofer I, Hadamitzky M, Schunkert H, Reinhard W. Novel frame-shift mutation in PKP2 associated with arrhythmogenic right ventricular cardiomyopathy: a case report. BMC Med Genet. 2015 Dec 23;16:117.

Telemedizinische Betreuung von Herzinsuffizienz-Patienten

Unser Gesundheitssystem steht vor der Herausforderung einer zunehmend alternden Bevölkerung, verbunden mit einer Häufung chronischer Krankheiten. Die Folge sind neue inhaltliche Anforderungen an die medizinische Betreuung, steigende Kosten und Ressourcenknappheit.

Derzeit arbeiten wir in Kooperation mit der Firma Health Care Systems GmbH an einer verbesserten ambulanten Versorgung von Patienten mit schwerer Herzinsuffizienz mit Hilfe von telemedizinischer Überwachung über eine neuartige sprachgesteuerte App. Anhand von täglich automatisiert erfasster Spracheingaben (sogenannter voice interfaces) zur Symptomatik, sowie über Bluetooth übertragener klinischer Parameter wird per künstlicher Intelligenz täglich der situationsbezogene Handlungsbedarf für den Patienten analysiert. Werden vordefinierte Alarme durch eine klinische Verschlechterung des Patienten getriggert, so erfolgt eine ärztliche Diagnostik und wenn nötig eine InterventionEine schnelle medizinische Maßnahme, um das Fortschreiten einer Erkrankung zu bremsen, z.B. mit Hilfe des Herzkatheters (interventionelle Herzkathetertechnik) wird ein akut verschlossenes Herzkranzgefäß wieder eröffnet und so die Ausbreitung des Herzinfarktgebietes unterbunden. im Sinne einer Anpassung der Therapie über das Deutsche Herzzentrum München. Zusätzlich übernimmt das telemedizinische Servicezentrum der HCSG eine regelmäßige, an das psychosoziale Umfeld des Patienten angepasste Wissensvermittlung zur Lebensführung bei chronischer Herzinsuffizienz.

Neben der Bedienbarkeit und Akzeptanz des neuartigen, flexiblen sprachgesteuerten Programms untersuchen wir die telemedizinische Überwachung der Herzinsuffizienz-Patienten im Hinblick auf Lebensqualität und funktionelle Parameter. Ziel ist eine verbesserte Gesundheitsversorgung und ein effizienterer Ressourceneinsatz.