Structural and Electrophysiological Remodeling of the Failing Heart

2009 ◽  
pp. 81-91
Author(s):  
Walmor C. DeMello
Keyword(s):  
Failing Heart

Pathophysiology of the failing heart

2000 ◽  
Vol 57 (5) ◽  
pp. 284-292 ◽  
Author(s):  
Pieske ◽  
Hasenfuß
Keyword(s):  
Failing Heart ◽  
Circulus Vitiosus

Bei Herzinsuffizienz führt häufig eine primäre myokardiale Schädigung zur Aktivierung kompensatorischer Gegenregulationsmechanismen, die unmittelbar zur Progression der Herzinsuffizienz beitragen (Circulus vitiosus). Am Myokard selbst kommt es neben kompensatorischer Hypertrophie zu Dilatation und Gefügeumbau (Remodeling). Darüber hinaus treten Störungen der Endothelfunktion und Veränderungen der Skelettmuskulatur auf. Hinzu kommen spezifische subzelluläre Veränderungen auf der Ebene der Myozyten, die letztendlich zu einer gestörten Funktion der physiologischen Regulationsmechanismen der myokardialen Kontraktilität führen. Störungen des intrazellulären Ca2+-Stoffwechsels beruhen insbesondere auf einer verminderten Ca2+-Wiederaufnahmekapazität des sarkoplasmatischen Retikulums und einer vermehrten Aktivität des sarkolemmalen Na+/Ca2+-Austauschers. In der Konsequenz führt die Abnahme der intrazellulären systolischen Ca2+-Konzentration bei steigender Schlagfrequenz zur verminderten Aktivierung der kontraktilen Proteine und damit zu der beobachteten negativen Kraft-Frequenz-Beziehung. Die verminderte Expression myokardialer beta-Rezeptoren und Störungen im Bereich der Kopplungsproteine führen zu einer reduzierten Stimulierbarkeit der Adenylatzyklase und einer Abnahme des cAMP-Gehaltes der Myozyten. Hierdurch ist am insuffizienten menschlichen Herzen die Phosphorylierung intrazellulärer Funktionsproteine vermindert. Dies führt zu einer weiteren Abnahme der Ca2+-Wiederaufnahme in das sarkoplasmatische Retikulum und möglicherweise zu einer gesteigerten Ca2+-Sensitivität der kontraktilen Proteine. Der Frank-Starling-Mechanismus scheint am isolierten menschlichen Myokard bei Herzinsuffizienz weitgehend erhalten zu sein. Unter physiologischen Bedingungen kommt es zu einem engen Zusammenspiel dieser Regulationsmechanismen. beta-Rezeptor-Stimulation steigert unmittelbar die myokardiale Kontraktionskraft, führt aber auch zur Potenzierung der Kraft-Frequenz-Beziehung und möglicherweise zu einer Abschwächung der Ca2+-Ansprechbarkeit der kontraktilen Proteine und damit zu einer verminderten Wirksamkeit des Frank-Starling-Mechanismus. Eine Abschwächung der beta-adrenergen Stimulierbarkeit des Myokards kann deshalb zu einer weiteren Verschlechterung der Kraft-Frequenz-Beziehung führen. Inwiefern vasoaktive Peptide (Endothelin, Angiotensin) in diese Regulationsmechanismen bei Herzfrequenz eingreifen, ist derzeit offen.

Electroporation-mediated delivery of functional genes – a promising approach for non-viral-based gene therapy of the failing heart

2010 ◽  
Vol 58 (S 01) ◽  
Author(s):  
S Eigeldinger-Berthou ◽  
P Buntschu ◽  
A Frobert ◽  
S Cook ◽  
MN Giraud ◽  
...  
Keyword(s):  
Gene Therapy ◽  
Functional Genes ◽  
Failing Heart

The MDP – A newly developed LVAD for partial unloading of the failing heart

2004 ◽  
Vol 52 (S 1) ◽  
Author(s):  
L Demircan ◽  
S Christiansen ◽  
S Rex ◽  
G Langebartels ◽  
N Kuruc ◽  
...  
Keyword(s):  
Failing Heart

Autologous bone marrow stem cells mediate paracrine axis in non-ischemic model of failing heart: A novel key mechanism?

2006 ◽  
Vol 54 (S 1) ◽  
Author(s):  
J Garbade ◽  
A Schubert ◽  
C Lipinski ◽  
H Aupperle ◽  
M Barten ◽  
...  
Keyword(s):  
Stem Cells ◽  
Bone Marrow ◽  
Autologous Bone Marrow ◽  
Bone Marrow Stem Cells ◽  
Failing Heart ◽  
Autologous Bone

Modification of cardiometabolic pathways as a potentially new therapeutic approach for the ageing and the failing heart?

2008 ◽  
Vol 56 (S 1) ◽  
Author(s):  
B Niemann ◽  
M Teschner ◽  
S Gruenler ◽  
RE Silber ◽  
S Rohrbach
Keyword(s):  
Therapeutic Approach ◽  
Failing Heart

scholarly journals Impact of Aldosterone on the Failing Myocardium: Insights from Mitochondria and Adrenergic Receptors Signaling and Function

Cells ◽  
2021 ◽  
Vol 10 (6) ◽  
pp. 1552
Author(s):  
Mariona Guitart-Mampel ◽  
Pedro Urquiza ◽  
Jordana I. Borges ◽  
Anastasios Lymperopoulos ◽  
Maria E. Solesio
Keyword(s):  
Mitochondrial Dysfunction ◽  
G Protein ◽  
Adrenergic Receptor ◽  
Cellular Level ◽  
Cardiac Physiology ◽  
Failing Heart ◽  
Receptor Kinases ◽  
And Function ◽  
The Impact ◽  
G Protein Coupled

The mineralocorticoid aldosterone regulates electrolyte and blood volume homeostasis, but it also adversely modulates the structure and function of the chronically failing heart, through its elevated production in chronic human post-myocardial infarction (MI) heart failure (HF). By activating the mineralocorticoid receptor (MR), a ligand-regulated transcription factor, aldosterone promotes inflammation and fibrosis of the heart, while increasing oxidative stress, ultimately induding mitochondrial dysfunction in the failing myocardium. To reduce morbidity and mortality in advanced stage HF, MR antagonist drugs, such as spironolactone and eplerenone, are used. In addition to the MR, aldosterone can bind and stimulate other receptors, such as the plasma membrane-residing G protein-coupled estrogen receptor (GPER), further complicating it signaling properties in the myocardium. Given the salient role that adrenergic receptor (ARs)—particularly βARs—play in cardiac physiology and pathology, unsurprisingly, that part of the impact of aldosterone on the failing heart is mediated by its effects on the signaling and function of these receptors. Aldosterone can significantly precipitate the well-documented derangement of cardiac AR signaling and impairment of AR function, critically underlying chronic human HF. One of the main consequences of HF in mammalian models at the cellular level is the presence of mitochondrial dysfunction. As such, preventing mitochondrial dysfunction could be a valid pharmacological target in this condition. This review summarizes the current experimental evidence for this aldosterone/AR crosstalk in both the healthy and failing heart, and the impact of mitochondrial dysfunction in HF. Recent findings from signaling studies focusing on MR and AR crosstalk via non-conventional signaling of molecules that normally terminate the signaling of ARs in the heart, i.e., the G protein-coupled receptor-kinases (GRKs), are also highlighted.

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