Natriuretische Peptide im Blut

Natriuretische Peptide spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Natrium- und Wasservolumens. Das erste, das entdeckt wurde, war das atriale natriuretische Peptid (ANP) oder atriales natriuretisches Peptid Typ A. Das atriale natriuretische Peptid ist ein Peptid, das aus 28 Aminosäureresten besteht und als Prohormon (126 Aminosäurereste) in den Kardiozyten des rechten und linken Vorhofs (in viel geringerem Maße in den Herzkammern) synthetisiert und gespeichert wird. Es wird als inaktives Dimer sezerniert, das im Blutplasma in ein aktives Monomer umgewandelt wird. Die Hauptfaktoren, die die Sekretion des atrialen natriuretischen Peptids regulieren, sind ein erhöhtes zirkulierendes Blutvolumen und ein erhöhter zentralvenöser Druck. Unter anderen regulatorischen Faktoren sind Bluthochdruck, erhöhte Plasmaosmolarität, erhöhte Herzfrequenz und erhöhte Katecholaminkonzentrationen im Blut zu beachten. Glukokortikosteroide erhöhen außerdem die Synthese des atrialen natriuretischen Peptids, indem sie das Gen für das atriale natriuretische Peptid beeinflussen. Das primäre Ziel des atrialen natriuretischen Peptids sind die Nieren, es wirkt jedoch auch auf die peripheren Arterien. In den Nieren erhöht das atriale natriuretische Peptid den intraglomerulären Druck und erhöht somit den Filtrationsdruck. Das atriale natriuretische Peptid selbst ist in der Lage, die Filtration zu steigern, auch wenn sich der intraglomeruläre Druck nicht ändert. Dies führt zu einer erhöhten Natriumausscheidung (Natriurese) und einer größeren Menge Primärharn. Die erhöhte Natriumausscheidung wird zusätzlich dadurch verursacht, dass das atriale natriuretische Peptid die Reninsekretion durch den juxtaglomerulären Apparat unterdrückt. Die Hemmung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems fördert eine erhöhte Natriumausscheidung und eine periphere Vasodilatation. Zusätzlich wird die Natriumausscheidung durch die direkte Wirkung des atrialen natriuretischen Peptids auf den proximalen Tubulus des Nephrons und durch die indirekte Hemmung der Aldosteronsynthese und -sekretion verstärkt. Schließlich hemmt das atriale natriuretische Peptid die Sekretion des atrialen natriuretischen Peptids aus dem Hypophysenhinterlappen . All diese Mechanismen dienen letztlich dazu, den erhöhten Natrium- und Wassergehalt im Körper zu normalisieren und den Blutdruck zu senken. Die Faktoren, die das atriale natriuretische Peptid aktivieren, sind die entgegengesetzten Faktoren zu denen, die die Bildung von Angiotensin II stimulieren.

Die Plasmamembran von Zielzellen enthält einen Rezeptor für das atriale natriuretische Peptid. Seine Bindungsstelle befindet sich im Extrazellulärraum. Der intrazelluläre Bereich des ANP-Rezeptors ist in inaktiver Form stark phosphoryliert. Sobald das atriale natriuretische Peptid an den extrazellulären Bereich des Rezeptors bindet, wird die Guanylatcyclase aktiviert, die die Bildung von cGMP katalysiert. In glomerulären Nebennierenzellen hemmt cGMP die Aldosteronsynthese und dessen Sekretion ins Blut. In renalen und vaskulären Zielzellen führt die cGMP-Aktivierung zur Phosphorylierung intrazellulärer Proteine, die die biologischen Effekte des atrialen natriuretischen Peptids in diesen Geweben vermitteln.

Im Blutplasma kommt das atriale natriuretische Peptid in mehreren Formen des Prohormons vor. Bestehende Diagnosesysteme basieren auf der Fähigkeit, die Konzentration des C-terminalen Peptids von Pro-ANP mit 99–126 Aminosäureresten (α-ANP) oder zwei Formen mit dem N-terminalen Peptid – Pro-ANP mit 31–67 Aminosäureresten und Pro-ANP mit 78–98 Aminosäureresten – zu bestimmen. Die Referenzwerte der Konzentrationen im Blutplasma betragen für α-ANP 8,5 + 1,1 pmol/l (Halbwertszeit 3 Min.), N-Pro-ANP mit 31–67 Aminosäureresten 143,0 + 16,0 pmol/l (Halbwertszeit 1–2 Stunden) und N-Pro-ANP mit 78–98 Aminosäureresten 587 + 83 pmol/l. Pro-ANP mit N-terminalem Peptid gilt als stabiler im Blut, weshalb seine Untersuchung für klinische Zwecke bevorzugt wird. Eine hohe ANP-Konzentration kann zur Verringerung der Natriumretention in den Nieren beitragen. Atriales natriuretisches Peptid beeinflusst das sympathische und parasympathische System, die Nierentubuli und die Gefäßwand.

Derzeit sind mehrere strukturell ähnliche, aber genetisch unterschiedliche Hormone der Familie der natriuretischen Peptide beschrieben, die an der Aufrechterhaltung der Natrium- und Wasserhomöostase beteiligt sind. Neben dem atrialen natriuretischen Peptid Typ A sind das zerebrale natriuretische Peptid Typ B (zuerst aus Rinderhirn gewonnen) und das natriuretische Peptid Typ C (besteht aus 22 Aminosäuren) von klinischer Bedeutung. Das zerebrale natriuretische Peptid Typ B wird im Myokard des rechten Ventrikels als Prohormon – pro-brain natriuretisches Peptid – synthetisiert, Typ C in Hirngewebe und Gefäßendothel. Jedes dieser Peptide ist das Produkt der Expression eines separaten Gens. Sekretionskontrolle und Wirkmechanismus des zerebralen natriuretischen Peptids Typ B ähneln denen des atrialen natriuretischen Peptids. Das atriale natriuretische Peptid und das natriuretische Peptid vom Typ B haben ein breites Wirkungsspektrum in vielen Geweben, während Typ C offenbar nur eine lokale Wirkung hat.

In den letzten Jahren wurden das atriale natriuretische Peptid und das zerebrale natriuretische Peptid Typ B als potenzielle Marker zur Beurteilung des Funktionszustands der Kontraktionsfähigkeit des Herzmuskels (ein Marker für die Schwere der Herzinsuffizienz) und als wichtigste prognostische Indikatoren für den Ausgang einer Herzerkrankung angesehen.

Erhöhte Plasmaspiegel des atrialen natriuretischen Peptids sind bei Patienten mit kongestiver Herzinsuffizienz, Ödemen, akutem Nierenversagen, chronischem Nierenversagen und Leberzirrhose mit Aszites vorhanden. Bei Patienten in der subakuten Phase eines Myokardinfarkts sind die Plasmaspiegel des natriuretischen Peptids der beste Marker zur Diagnose einer Herzinsuffizienz und haben einen prognostischen Wert für den Krankheitsverlauf und Tod. Erhöhte Werte des atrialen natriuretischen Peptids im Blut korrelieren in den meisten Fällen mit dem Schweregrad der Herzinsuffizienz. Es wurde eine hohe Sensitivität und Spezifität des natriuretischen Peptids vom Typ B zur Diagnose von Herzinsuffizienz jeglicher Ätiologie nachgewiesen, unabhängig von der Ejektionsfraktion.

Die vielversprechendste Methode zur Diagnose von Herzinsuffizienz ist die Untersuchung der Blutkonzentration des BNA-Peptids Typ B sowie des N-terminalen Pro-BNA-Peptids. Dies liegt daran, dass B-Typ-NA-Peptide von den Herzkammern sezerniert werden und die Belastung des Myokards direkt widerspiegeln, während Atriales NA-Peptid in den Vorhöfen synthetisiert wird und somit ein indirekter Marker ist. Bei Vorhofflimmern nimmt der Gehalt an Atriales NA-Peptid mit der Zeit ab, was auf eine verminderte sekretorische Aktivität der Vorhöfe hindeutet. Zudem ist Atriales NA-Peptid im Plasma weniger stabil als BNA-Peptid Typ B.

Der Gehalt an natriuretischem Peptid Typ B im Blutplasma von Patienten mit Herzinsuffizienz korreliert mit der Belastungstoleranz und ist für das Überleben der Patienten von großer Bedeutung. In diesem Zusammenhang schlagen einige Autoren vor, die Bestimmung der Konzentration des natriuretischen Peptids Typ B als „Goldstandard“ der diastolischen Myokardinsuffizienz zu verwenden. In den Empfehlungen zur Diagnose und Behandlung der chronischen Herzinsuffizienz der European Society of Cardiology (2001) wird die Konzentration natriuretischer Peptide im Blutserum als Kriterium für die Diagnose der Erkrankung empfohlen.

Bei Konzentrationen des atrialen natriuretischen Peptids unter 18,1 pmol/l (62,6 pg/ml) und des B-Typ-natriuretischen Peptids unter 22,2 pmol/l (76,8 pg/ml) kann eine Herzinsuffizienz in 98 % der Fälle ausgeschlossen werden. Werte über 80 pmol/l gelten als Grenzwert für die Diagnose einer Herzinsuffizienz beim N-terminalen probrainen natriuretischen Peptid.

Die Dynamik der Konzentration natriuretischer Peptide im Blut ist ein guter Indikator zur Beurteilung der verabreichten Therapie (die Dosis von ACE-Hemmern kann basierend auf dem Spiegel des zerebralen natriuretischen Peptids Typ B titriert werden) und zur Überwachung des Krankheitsverlaufs bei Patienten mit Herzinsuffizienz.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]