Herzglykoside, präziser als herzwirksame Glykoside bezeichnet, stellen eine Gruppe von Arzneistoffen dar, die in der Lage sind, die Schlagkraft des Herzens zu steigern (positiv inotrope Wirkung) und gleichzeitig die Herzfrequenz zu senken (negativ chronotrope Wirkung oder Bradykardie). Diese Effekte machen sie zu wichtigen Medikamenten bei bestimmten Herzerkrankungen.
Chemische Struktur und Eigenschaften
Chemisch betrachtet sind Herzglykoside durch das Vorhandensein von Desoxyzuckern charakterisiert, die glykosidisch an ein Steroid-Derivat gebunden sind. Konkret bestehen diese Steroidglykoside aus einem Aglykon, wie z.B. Digitoxigenin (einem Steroidgrundgerüst mit einem ungesättigten Lactonring), das glykosidisch an Desoxyzucker wie Digitoxose gebunden ist.
Man unterscheidet Cardenolide (mit einem fünfgliedrigen Lactonring, γ-Lacton) und Bufadienolide (mit einem sechsgliedrigen Lactonring, δ-Lacton). Die Polarität der Desoxyzucker beeinflusst die Wasser- und Fettlöslichkeit der Herzglykoside, was wiederum Auswirkungen auf die Resorption bei oraler Gabe hat. Digoxin, mit einer zusätzlichen OH-Gruppe, ist polarer als Digitoxin und wird daher im Darm schlechter resorbiert.
Klinische Relevanz von Digoxin und Digitoxin
In der heutigen Medizin spielen hauptsächlich Digoxin und Digitoxin eine Rolle. Obwohl Digoxin schlechter resorbiert wird, ermöglicht seine schnellere Ausscheidung über die Niere eine bessere Steuerbarkeit. Bei Niereninsuffizienz muss die Dosierung von Digoxin angepasst werden, was bei Digitoxin nicht erforderlich ist.
Vorkommen und Ursprung
Es sind etwa 200 herzwirksame Glykoside bekannt, die in verschiedenen Pflanzenarten vorkommen, aber auch bei einigen Wirbeltieren (Schlangen, Frösche). In der Medizin und Pharmazie werden die herzwirksamen Glykoside des Wolligen Fingerhuts (Digitalis lanata) und des Roten Fingerhuts (Digitalis purpurea) unter dem Begriff Digitalisglykoside zusammengefasst. Dazu zählen Lanatosid A - E, Digitoxin, Digoxin, Gitoxin, und Purpureaglykosid A und B. Herzglykoside kommen als Bufadienolide (zum Beispiel Bufalin, Marinobufagenin, Proscillaridin) in der Haut einiger Krötenarten als Abwehrgift vor und wurden wie Strophanthine als Pfeilgift verwendet.
Lesen Sie auch: Alles über Supraorbitalisneuralgie
Endogene Herzglykoside
Aufgrund der Steroidstruktur wurde vermutet, dass der menschliche Körper selbst solche Substanzen produzieren kann. In den letzten Jahren wurden mindestens sechs solcher Substanzen isoliert, die zumeist in der Nebenniere gebildet werden und an der Regulation des Blutdrucks beteiligt sein könnten.
Wirkungsweise am Herzen
Digitalisglykoside beeinflussen die Herzfunktion auf verschiedene Weisen:
- Positiv inotrop: Steigerung der Kontraktionskraft des Herzens.
- Negativ chronotrop: Verringerung der Schlagfrequenz.
- Negativ dromotrop: Verlangsamung bzw. Erschwerung der Erregungsleitung.
- Positiv bathmotrop: Erhöhung der Erregbarkeit des Herzmuskels durch Senkung der Reizschwelle.
Diese Wirkungen ermöglichen den Einsatz bei Herzinsuffizienz und supraventrikulären Tachykardien, insbesondere tachykardem Vorhofflimmern. Die positiv bathmotrope Wirkung birgt jedoch das Risiko von Herzrhythmusstörungen und Kammerflimmern bei Überdosierung.
Mechanismus auf zellulärer Ebene
Die Wirkung der Herzglykoside beruht auf der Hemmung der Natrium-Kalium-ATPase, einem membranständigen, aktiven Transporter. Dies führt zu einem Anstieg der intrazellulären Natriumkonzentration, wodurch der Natrium-Calcium-Austauscher weniger effektiv Calcium aus der Zelle transportieren kann. Eine Hypothese besagt, dass die α2- und α3-Isoformen der Natrium-Kalium-Pumpen zusammen mit den Natrium-Calcium-Austauschern in Plasmerosomen lokalisiert sind. Durch die Hemmung relativ weniger Natrium-Kalium-Pumpen in diesen Plasmerosomen kann die lokale Natrium- bzw. Calcium-Konzentration gesteigert werden, was das Sarkoplasmatische Retikulum zur Freisetzung von größeren Mengen an Calcium anregt.
Einfluss auf den Nervus Vagus
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Herzglykosidwirkung ist ihr Einfluss auf das zentrale Nervensystem. Sie erregen zentrale Kerne des Nervus vagus und sensibilisieren den Baroreflex im Hirnstamm. Dies erklärt die negativ chronotropen und dromotropen Wirkungen von Herzglykosiden, also die Verlangsamung der Herzfrequenz und der Erregungsleitung.
Lesen Sie auch: Pferdegesundheit: Was Sie über Radialislähmung wissen müssen
Pharmakokinetik und Anwendung
Digoxin und Digitoxin können oral in Tablettenform eingenommen werden. Digoxin wird über die Nieren ausgeschieden (Halbwertszeit 1,5 Tage), während Digitoxin über Nieren und Galle ausgeschieden wird, wobei die Wiederaufnahme im Darm (enterohepatischer Kreislauf) zu einer längeren Halbwertszeit von 7 Tagen führt. Aufgrund der geringeren Toxizität wird Digoxin in der Regel bevorzugt. Strophanthin wird aufgrund schlechter Resorption intravenös verabreicht, hat aber keine klinische Relevanz mehr.
Therapeutische Breite und Überwachung
Die Wirkstärke der Herzglykoside kann durch viele Medikamente und schwankende Elektrolytkonzentrationen beeinflusst werden. Aufgrund der geringen therapeutischen Breite ist eine individuelle Dosierung unter engmaschiger Blutspiegelkontrolle erforderlich, insbesondere bei Digitalis-Glykosiden (Digoxin, Digitoxin).
Aktuelle Bedeutung in der Therapie
Nach jahrzehntelanger Anwendung bei Herzinsuffizienz treten Herzglykoside zunehmend in den Hintergrund, da sie lediglich die Symptomatik günstig beeinflussen, aber keinen Effekt auf die Mortalität zeigen.
Symptome einer Überdosierung
Eine Überdosierung äußert sich typischerweise in Herzrhythmusstörungen (70 %), meist ventrikulärer Art, sowie Sehstörungen (gelb-grün Sehen) und gastrointestinalen Nebenwirkungen (Übelkeit, Erbrechen).
Antidot und Therapie bei Intoxikation
Bei einer Digitalis-Intoxikation kann ein Digitalis-Antidot (Fab-Antikörperfragment aus dem Schaf) eingesetzt werden, das freies Glykosid bindet und inaktiviert. Die weitere Therapie ist symptomatisch.
Lesen Sie auch: Diagnose von Nervus Intermedius Neuralgie
Kontroverse um die Neutralität
Es gibt eine Kontroverse bezüglich der Neutralität einiger Forschungsergebnisse. Geringe, physiologische Konzentrationen von g-Strophanthin führen zur Stimulation der Natrium-Kalium-Pumpe, was im Widerspruch zum bisher anerkannten Wirkmechanismus steht. Dies kann zu einer Reduzierung des zellulären Natrium- und Calcium-Gehalts führen und einen negativ inotropen Effekt haben. Auch k-Strophanthin kann die Na-K-Pumpe stimulieren, während Digoxin dies nicht vermag. Dies erklärt möglicherweise die gegensätzliche Wirkung von Strophanthin und Digoxin bei Angina Pectoris.
Die DIGIT-HF-Studie
Die DIGIT-HF-Studie untersucht den Nutzen von Digitoxin bei Patienten mit schwerer Herzschwäche. Ziel ist es, herauszufinden, ob eine Behandlung mit Digitoxin Krankenhausaufenthalte verringern und die Lebenszeit verlängern kann. Die Studie erhebt Daten von über 2000 Patienten mit fortgeschrittener Herzschwäche, einschließlich Patienten mit Vorhofflimmern. Es wird eine Datenbank mit Patientenproben erstellt, um Biomarker zu identifizieren, die eine frühzeitige Vorhersage der Krankheitsentwicklung ermöglichen.
Das Herz-Gehirn-Verbindung
Das Herz ist mehr als nur eine Pumpe; es verfügt über ein eigenes Nervensystem und kommuniziert auf verschiedene Weise mit dem Gehirn. Die Kommunikation erfolgt über sympathische und parasympathische Nervenfasern. Die sympathischen Nervenfasern beschleunigen die Herzfrequenz, während die parasympathischen Fasern, die vom Nervus vagus stammen, den Herzschlag verlangsamen. Das Herz verfügt über Sensoren, die den Füllstand im Körper messen und Signale an die Niere leiten. Forscher haben ein eigenständiges neuronales System im Herzen entdeckt, das "Herzgehirn" genannt wird.
Tachykardie
Eine Tachykardie tritt auf, wenn das Herz mehr als 100-mal pro Minute schlägt. Es gibt verschiedene Formen von Tachykardie, darunter supraventrikuläre und ventrikuläre Tachykardien. Die Behandlung von Tachykardie umfasst Maßnahmen zur Beendigung des akuten Herzrasens sowie Maßnahmen zur langfristigen Vorbeugung von Anfällen.
Süßholzwurzel
Süßholzwurzel hat sekretlösende Eigenschaften und wirkt beruhigend auf die Magenschleimhaut. Sie enthält Triterpensaponine, Cumarine und andere wirksame Pflanzenfarbstoffe. Die Inhaltsstoffe können festsitzende Sekrete aus den Atemwegen lösen und das Wachstum von Krankheitserregern hemmen. Glycyrrhizin und Glycyrrhetinsäure wirken entzündungshemmend. Süßholzwurzel kann den Blutdruck steigen lassen und den Blutzuckerspiegel senken. Bei langfristiger Anwendung in hohen Konzentrationen kann es zu Nebenwirkungen kommen.
tags: #herzglykoside #nervus #vagus