Einleitung: Sowohl asymmetrisches Dimethylarginin (ADMA) als auch Homoarginin (hArg) haben Einfluss auf den Stickstoffmonoxid (NO)-Stoffwechsel. HArg scheint die Verfügbarkeit von NO zu erhöhen und wirkt so protektiv auf das Endothel, während AMDA als Inhibitor der NO-Synthase (NOS) fungiert und so die endotheliale Funktion beeinträchtigt. Außerdem scheint hArg Einfluss auf den Energiestoffwechsel zu haben. Das Schlüsselenzym der hArg-Synthese in der Niere, die Arginin-Glycin-Aminotransferase (AGAT), ist auch in die Synthese von Produkten des Energiestoffwechsels, wie Guanidinoacetat, involviert. Laut bisherigen Studien gehen verminderte hArg-Spiegel und erhöhte Konzentrationen an ADMA mit einem größeren kardiovaskulären Risiko und einer erhöhten Gesamtsterblichkeit einher. Ziel der Studie und Methodik: Ziel dieser Studie ist es, die Abhängigkeit von ADMA und hArg von verschiedenen klinischen und biochemischen Faktoren mittels multipler linearer Regressionsanalyse (Generalisiertes lineares Modell – GLM) in einer Gruppe von 229 Patienten, die alle einen automatischen implantierbaren Kardioverter-Defibrillator (AICD) trugen, zu untersuchen. Das mittlere Alter der Kohorte lag bei 67,3± 11,7 a, davon waren 80% Männer, 76% hatten eine Herzinsuffizienz (EF< 50%), 66% litten an einer koronaren Herzkrankheit (KHK) und 26% waren an Diabetes mellitus Typ 2 erkrankt. Alle biochemischen Parameter wurden mittels ELISA oder HPLC gemessen. ADMA wurde vergleichend mittels beider Methoden gemessen. Ergebnisse: Die GLM bestätigte eine unabhängige hochsignifikante positive Korrelation zwischen hArg und Zonulin (p<0,001). HArg korrelierte außerdem positiv mit Tryptophan (p= 0,004), BMI (p=0,02) und Körpergewicht (p=0,02). Patienten mit hsCRP-Werten unter 10mg/l hatten signifikant niedrigere hArg-Spiegel. In der GLM zu ADMA zeigte sich eine positive Korrelation von ADMA mit dem Kreatininwert (p=0,019). Patienten mit einer EF unter 25% hatten signifikant höhere ADMA-Spiegel als Patienten mit einer EF zwischen 50 und 25% (p= 0,024). Im zusätzlich durchgeführten Methodenvergleich zwischen ELISA und HPLC zeigte sich eine schlechte Korrelation der erhobenen ADMA-Konzentrationen. Schlussfolgerung: Der hoch signifikante positive Zusammenhang zwischen hArg und Zonulin ist eine neuer Befund, der unterschiedliche Bedeutungen von zirkulierendem und lokalem (intestinalem) Zonulin impliziert. Eine weitere Erforschung dieses Zusammenhangs ist notwendig. Auch der positive Zusammenhang zwischen Tryptophan und hArg sollte weiter untersucht werden, beide könnten protektive Effekte auf kardiovaskuläre Erkrankungen haben, indem sie die Alkalische Phosphatase hemmen. Außerdem konnte diese Studie niedrige hArg-Spiegel mit Parametern der chronischen Inflammation und Mangelernährung bei Patienten einer kardiovaskulären Hochrisikokohorte in Verbindung bringen. Zudem konnte eine Erhöhung der ADMA-Konzentration bei Probanden mit Herzinsuffizienz bestätigt werden. Bei der ADMA-Messung schien die HPLC-Messung verlässlichere Daten zu liefern, während die Ergebnisse der ELISA-Messung durch die Kreuzreaktivität des Kits mit anderen Monomethylargininen beeinflusst worden sein könnten.
Background: Both asymmetric dimethylarginine (AMDA) and homoarginine (hArg) are known to have impact on nitric oxide (NO) metabolism. hArg seems to increase NO availability thereby enhancing endothelial function. ADMA, in turn, is known to be an endogenous inhibitor of NO synthase (NOS) and therefore impairs endothelial function. In addition, hArg seems to be connected to energy metabolism since the key enzyme L-arginin:glycin amidinotransferase (AGAT) for hArg synthesis in the kindeys is also involved in the synthesis of energy metabolites like guanidinoacetate. Former studies indicate that low levels of hArg und raised concentrations of ADMA are linked to cardiovascular disease indicating increased all-cause mortality. Aims and Methods: This study investigated the dependence of plasma hArg and ADMA on various biochemical and clinical factors in 229 patients carrying an automatic implantable cardioverters/defibrillators (AICD), using multiple linear regression analysis (Generalized Linear Model- GLM). Mean age of the subject group was 67,3± 11,7y, 80% were male, 76% were suffering from systolic heart failure (EF below 50%), 66% were suffering from coronary artery disease and 26% were suffering from type 2 diabetes mellitus. All biochemical parameters were measured by ELISA or HPLC, whereas ADMA was determined by both methods aiming to compare them. Results: GLM revealed a highly significant positive association between hArg and zonulin (p<0.000). hArg was also positively correlated with tryptophan (p= 0.004), BMI (p=0.02) and bodyweight (p=0.02). Patients with hsCRP above 10 mg/l had significant lower hArg concentrations. In GLM, ADMA was positively associated with kreatinin (p=0.019), while patients with an EF below 25 % had significant higher ADMA levels than patients with an EF between 50-25% (p= 0.024). Comparison of ADMA levels between ELISA and HPLC showed poor correlation of both methods. Conclusion: The highly significant positive association of hArg with zonulin is a novel finding which may indicate a different meaning of circulating versus local (gut) zonulin. Further investigation is needed to explore this association. The positive correlation of hArg and Trp also deserves further research because both amino acids might have a protective effect on cardiovascular disease by inhibition of the enzyme alkaline phosphatase. Eventually, our study associates low hArg concentrations with chronic low-grade inflammation and parameters of malnutrition in cardiovascular high-risk patients. Also, this study confirmed ADMA being elevated in patients with systolic heart failure. Its measurement through HPLC seems more reliable since ELISA might provide imprecise results due to crossreactivity with other monomethylarginines.
