Metabolisches Syndrom und chronisch obstruktive Lungenerkrankung im zeitlichen Verlauf sowie die Rolle des asymmetrischen Dimethylarginins (ADMA)

Abstract

Bei der COPD betreffen die morphologischen und funktionellen Veränderungen oft nicht nur die Lunge, sondern es bestehen darüber hinaus klinisch relevante extrapulmonale Komorbiditäten, die den Schweregrad der Erkrankung beeinflussen können – etwa ein Drittel der COPD Patienten verstirbt an kardiovaskulären Komplikationen. Das metabolische Syndrom fasst gleich mehrere Risikofaktoren für kardiovaskuläre Erkrankungen zusammen (Hypertonus, Stammfettsucht, Glucoseintoleranz und atherogene Dyslipidämie) und es stellt eine in der Allgemeinbevölkerung sehr häufig anzutreffende Komorbidität dar. Bei COPD Patienten könnte das Risiko für ein metabolisches Syndroms erhöht sein, da in verschiedenen Studien bereits gezeigt werden konnte, dass die körperliche Aktivität bei dieser Patientengruppe vermindert ist. Diese Arbeit beruht auf einer prospektiven longitudinalen Studie im Rahmen derer der Einfluss des metabolischen Syndroms auf die COPD genauer untersucht wurde. Im Jahre 2006 wurde die Kohorten-Untersuchung am PRI in Großhansdorf begonnen, in die 170 Patienten mit COPD unterschiedlicher Schweregrade und 30 Patienten mit chronischer Bronchitis eingeschlossen wurden. Im Jahre 2009 folgte eine follow-up Untersuchung, in die 163 der ehemaligen Patienten eingeschlossen wurden sowie zusätzlich 30 lungengesunde Personen als Kontrollkollektiv. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob sich COPD-Patienten mit begleitendem metabolischen Syndrom von solchen ohne im Verlauf unterscheiden - also welchen Einfluss das metabolische Syndrom auf den Erkrankungsverlauf der COPD hat – und ob sich Unterschiede innerhalb der verschiedenen Schweregrade der COPD feststellen lassen in Bezug auf Lungenfunktion, tägliche körperlichen Aktivität und kardiovaskuläre Risikofaktoren. Außerdem wurde ADMA als Marker des kardiovaskulären Risikos herangezogen. ADMA senkt als endogener kompetitiver Inhibitor der endothelialen Stickstoffmonoxid-Synthase die NO-Bildungsrate, was zur Vasokonstriktion führt und damit atherogene Prozesse begünstigt. Dementsprechend kann ein erhöhter ADMA-Spiegel als Ausdruck einer endothelialen Dysfunktion verstanden werden und zu kardiovaskulären Komplikationen führen. Erhöhte ADMA-Spiegel sind bei diversen kardiovaskulären und metabolischen Erkrankungen anzutreffen u.a. bei Atherosklerose, KHK, Hypertonie, pAVK, Hypercholesterinämie und Diabetes mellitus. Zum Zeitpunkt der Durchführung der Studie lagen noch keine Daten zur Rolle von ADMA bei COPD vor. Es ließen sich folgende Ergebnisse erheben:

1. Die Häufigkeit des metabolischen Syndroms war nach 2,8 Jahren nahezu unverändert bei im Durchschnitt 48%, zeigt dabei aber eine Umverteilung innerhalb der GOLD Stadien mit Zunahme in den niedrigen Schweregraden.

2. COPD-Patienten, die ein begleitendes metabolisches Syndrom aufwiesen, zeigten einen weniger starken Abfall des FEV1.0-Wertes und einen geringeren Abfall an körperlicher Aktivität. Dies könnte als protektiver Effekt des metabolischen Syndroms gewertete werden, was in weiteren Untersuchungen noch gezeigt werden müsste. Hinsichtlich der Marker der systemischen Inflammation und der kardiovaskulären Risikofaktoren konnten keine statistisch signifikanten Unterschiede zwischen Patienten mit und ohne metabolisches Syndrom ermittelt werden.

3. Die Verlaufsdaten zeigten eine signifikante Verschlechterung der Lungenfunktion und der körperlichen Aktivität sowie einen Anstieg der systemischen Inflammation. Die Verschlechterung Lungenfunktion, der Gehstrecke, der Dauer der körperliche Aktivität und des NT-pro-BNP-Wertes waren in allen Schweregraden signifikant.

4. Erhöhte ADMA-Konzentrationen fanden sich insbesondere bei COPD-Patienten mit metabolischem Syndrom und mit langjährigem Nikotinkonsum. Es konnten signifikant höhere ADMA-Werten bei COPD-Patienten als bei lungengesunden Kontrollen erfasst werden. Zwischen Personen ohne metabolisches Syndrom und mit konnten keine signifikanten Unterschiede ermittelt werden. Zwischen COPD-Patienten mit einem ABI>0,9 und Kontrollen mit ABI>0,9 konnten ebenfalls keine signifikanten Unterschiede festgestellt werden. COPD-Patienten mit begleitendem metabolischen Syndrom zeigen die signifikant höchsten ADMA-Werte, gefolgt von COPD-Patienten ohne metabolisches Syndrom und Kontrollen mit metabolischem Syndrom. Die niedrigsten ADMA-Werte finden sich bei Kontrollen ohne metabolisches Syndrom. Nichtraucher wiesen signifikant niedrigere ADMA-Konzentrationen auf als Raucher. Ferner zeigte sich ein signifikanter Anstieg der ADMA-Werte mit zunehmender Zahl an pack years (0,3 vs. 0,7). Dies weist auf einen Zusammenhang von erhöhten ADMA-Werten und dem Rauchen hin, welches als gefäßschädigender Risikofaktor bekannt ist. Es bedarf weiterer Untersuchungen, um den Zusammenhang von ADMA und COPD zu erforschen.

In this COPD cohort study, lung function, physical activity and cardiovascular status were prospectively measured to evaluate the influence of the metabolic syndrome in patients with COPD during 2,8 years of follow-up, to assess changes in lung function, physical activity and cardiovascular risk factors within the clinical stages of COPD and to analyze the role of ADMA in disease progression.