Wirkmechanismen von Empagliflozin auf zellulärer Ebene

Über eine Milliarde Patientinnen und Patienten weltweit sind von schlafbezogenen Atemstörungen (SBAS) betroffen. So kommen SBAS eine zunehmende sozio-ökonomische Relevanz zu. Die Therapieoptionen sind im Wesentlichen auf CPAP (engl.: Continuous Positive Airway Pressure) limitiert, jedoch lässt sich hierdurch bisher nicht die Vorhofflimmer-Inzidenz reduzieren. Neben Vorhofflimmern handelt es sich bei den Krankheitsbildern „diastolische Dysfunktion“ und „Herzinsuffizienz mit erhaltener linksventrikulärer Pumpfunktion (HFpEF)“ um weitere wichtige Komorbiditäten von Patientinnen und Patienten mit SBAS. Die genauen Mechanismen, welche bei SBAS kontraktile Dysfunktion und Arrhythmien vermitteln, sind jedoch noch unzureichend geklärt.

Mit den SGLT2-Inhibitoren steht mittlerweile eine erste Substanzklasse als Therapie für Patientinnen und Patienten mit HFpEF zur Verfügung, welche das Risiko für den kombinierten Endpunkt aus kardiovaskulärem Tod und herzinsuffizienzbedingter Hospitalisierung reduzieren konnte. Während prospektive klinische Studien zur Untersuchung des antiarrhythmischen Potenzials von SGLT2-Inhibitoren noch laufen, weisen explorative Analysen der bisherigen Endpunktstudien auf eine Reduktion sowohl atrialer als auch ventrikulärer Arrhythmien hin.

Im Rahmen des Clinician-Scientist-Programms der DGK untersucht Dr. Philipp Hegner im Labor von Prof. Lars Maier sowie in der Arbeitsgruppe für translationale Kardiologie von Prof. Stefan Wagner am Universitätsklinikum Regensburg die Wirkmechanismen des SGLT2-Inhibitors Empagliflozin auf zellulärer Ebene in Kardiomyozyten von Patienten und Patientinnen mit SBAS.

Von besonderem Interesse ist hier die Wirkung von Empagliflozin auf den späten Natriumstrom in humanen Vorhofkardiomyozyten, welches einer der diskutierten potenziellen Wirkmechanismen von Empagliflozin ist, sowie der Einfluss auf die kontraktile Funktion und Arrhythmien im Vorhofmuskelstreifentrabekel. Hierzu steht im Rahmen einer Kooperationsstudie mit der Herzchirurgie atriales Patientengewebe zur Verfügung, welches insbesondere in Kombination mit den klinischen Patientendaten ideale Voraussetzungen zur Untersuchung translationaler medizinischer Fragestellungen bietet. Aufgrund der großen Überlappung von Komorbiditäten und der Koinzidenz von SBAS sowie HFpEF profitieren diese Patienten und Patientinnen möglicherweise am meisten von einer Therapie mit SGLT2-Inhibitoren wie Empagliflozin. Auch die Rolle von Inflammation für diastolische Dysfunktion sowie HFpEF bei Patientinnen und Patienten  mit SBAS wird im Rahmen dieses Projektes erforscht, indem Immunzellen im Blut sowie inflammative Mediatoren im Vorhof von Patientinnen und Patienten mit SBAS analysiert werden. Erste Zwischenergebnisse hierzu wird Dr. Hegner auf der Jahrestagung 2024 vorstellen.

Interessanterweise wurde in der erst kürzlich veröffentlichten STEP-HFpEF Studie gezeigt, dass ein weiteres Antidiabetikum, nämlich der GLP-1-Agonist Semaglutid, bei Patientinnen  und Patienten mit Adipositas und HFpEF die HFpEF-assoziierte Symptomatik verbessert und den kardialen Marker NT-proBNP reduzieren konnte, ohne dass der vermittelnde Wirkmechanismus verstanden ist. Mögliche direkte oder indirekte kardiale Effekte von Semaglutid stellen ein hochinteressantes, weiteres Forschungsgebiet dar, dessen Effekte Dr. Hegner im Rahmen einer Erweiterung des translationalen Forschungsprojektes untersuchen wird.

Hierfür schafft das „Clinician Scientist Stipendium“ der DGK die idealen Freiräume, um die ärztliche Expertise mit der grundlagenwissenschaftlichen Forschung zu kombinieren und somit Wirkmechanismen sowie neue Therapieansätze zu entschlüsseln.

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