Einleitung: Mehrfach ungesättigte langkettige Omega-3 Fettsäuren (n-3 LC-PUFAs) wie Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA) gelten seit einigen Jahren als antiarrhythmisch wirkende endogene Substanzen; ihr Nutzen in der Prävention von Vorhofflimmern (VHF) wird jedoch noch kontrovers diskutiert. Vorhofflimmern stellt mit einer geschätzten Prävalenz von bis zu 3% bei Personen über 20 Jahren die häufigste anhaltende Herzrhythmusstörung dar und führt zu erhöhter Morbidität und Mortalität der Patienten, vor allem bei Vorliegen einer Herzinsuffizienz. Cytochrom P450-Enzyme verstoffwechseln EPA und DHA zu Epoxyeicosanoiden, respektive Epoxyeicosatetraensäuren (EEQs) und Epoxydocosapentaensäuren (EDPs), die als bioaktive Eicosanoide in vitro wie auch in Tierstudien vaskulo- und kardioprotektive Wirkungen zeigen und zunehmend als Wirkmediatoren der n-3 LC-PUFAs angesehen werden. Die MONARCH-Studie hat den Metabolismus der Epoxyeicosanoide, insbesondere der EEQs und EDPs, bei Patienten mit Vorhofflimmern untersucht. Methodik: Die MONARCH-Studie ist eine prospektive Beobachtungsstudie, die 60 Patienten mit einer hochgradig eingeschränkten linksventrikulären Ejektionsfraktion (LV-EF ≤ 35 %) und einem implantierbaren Kardioverter-Defibrillator (ICD) einschloss. 23 Patienten wiesen bei Studieneinschluss eine Vorgeschichte von VHF auf, davon 16 Patienten von paroxysmalem und 7 Patienten von persistierendem oder permanentem VHF. Zu Studienbeginn, 12 Monate später sowie bei Neuauftreten oder Progression der Herzrhythmusstörung wurde den Patienten in nüchternem Zustand Blut entnommen und die Plasmakonzentrationen der Epoxyeicosanoide, das Fettsäureprofil sowie der Omega-3 Index in den Erythrozyten bestimmt. Um VHF-Episoden zu detektieren, wurden die ICDs täglich telemonitorisch über das Home Monitoring System sowie im Rahmen der regelmäßigen ICD-Abfragen in der Ambulanz abgefragt und ausgewertet. Ergebnisse: Die Patienten wurden durchschnittlich 13,83 ± 7,20 Monate nachverfolgt. Von den 37 Patienten ohne VHF-Vorgeschichte, entwickelten 3 Patienten VHF. Dies entspricht einer Inzidenz von 8,1 %. 8 von 16 Patienten mit paroxysmalem VHF zeigten VHF-Episoden im Verlauf, 3 davon hatten eine Progression zu persistierendem VHF. Während das Fettsäureprofil sowie der Omega-3 Index keine Unterschiede zwischen Patienten mit und ohne VHF im Verlauf zeigte, wurden im endogenen Eicosanoidprofil charakteristische Veränderungen zwischen den beiden Gruppen aufgedeckt. In der univariaten Analyse wiesen Patienten mit VHF signifikant niedrigere Plasmakonzentrationen von Epoxyeicosanoiden auf als Patienten ohne VHF. 17,18-EEQ (OR 0,001; p ≤ 0,05), 7,8-EDP (OR 0,034; p ≤ 0,05), 10,11-EDP (OR 0,086; p ≤ 0,05) und 13,14-EDP (OR 0,000; p ≤ 0,05) erwiesen sich darüber hinaus in der multivariaten Analyse als signifikante Prädiktoren für das Auftreten von VHF-Episoden. Schlussfolgerung: In dieser prospektiv angelegten Studie wurden mehrere Epoxyeicosanoide identifiziert, die mit einem signifikant verringerten Auftreten von VHF-Episoden bei Patienten mit hochgradig eingeschränkter LV-EF assoziiert sind. Diese Ergebnisse erhärten die Hinweise darauf, dass die antiarrhythmische Wirkung der n-3 LC-PUFAs über Epoxyeicosanoide vermittelt wird.
Introduction: Omega-3 polyunsaturated acids (n-3 LC-PUFAs) such as eicosapentaenoic acid (EPA) and docosahexaenoic acid (DHA) have been studied extensively for the prevention of atrial fibrillation (AF), however their effect remains controversial. AF is the most common type of sustained arrhythmia affecting up to 3% of the population older than 20 years and leads to increased morbidity and mortality, especially in patients with chronic heart failure. Cytochrome P450 (CYP) enzymes are able to metabolize EPA and DHA to epoxyeicosanoids, epoxyeicosatetaenic acids (EEQs) and epoxydocosapentaenic acids (EDPs), respectively. These metabolites show vascular and cardioprotective effects and may function as mediators of n-3 LC-PUFAs. The object of the MONARCH-Study was to assess the metabolism of epoxyeicosanoids, especially the role of EEQs and EDPs, in patients with AF. Methods: In this prospective study we observed 60 patients with a reduced left ventricular ejection fraction (LV-EF ≤ 35%) and an implantable cardioverter defibrillator (ICD). 23 patients had a history of AF, of whom 16 showed paroxysmal and 7 persistent or permanent AF. At the beginning of the study, 12 months later and in case of new onset or progression of AF, a fasting blood sample was collected and the plasma levels of epoxyeicosanoids, fatty acids and the omega-3 index in erythrocytes were measured. The ICDs were monitored on a daily basis through a home monitoring system as well as during visits to the outpatient clinic in order to detect all episodes of AF. Results: Patients were observed for an average of 13.83 ± 7.20 months. 3 out of 37 patients without AF (8.1%) developed the condition. 8 out of 16 patients with paroxysmal AF showed actual episodes, 3 of them turning into persistent AF. Whereas the fatty acid profile and the omega-3 index did not differ between the patients with and without AF during the follow-up period, we showed characteristic changes in endogenous eicosanoid profile between these two groups. In univariate analysis patients with AF showed significantly reduced levels of epoxyeicosanoids than patients without AF. Furthermore, in multivariate analyses, 17,18-EEQ (OR 0.001; p ≤ 0.05), 7,8-EDP (OR 0.034; p ≤ 0.05), 10,11-EDP (OR 0.086; p ≤ 0.05) and 13,14-EDP (OR 0.000; p ≤ 0.05) are significant predictors for the incidence of AF episodes. Conclusion: We identified several epoxyeicosanoids that are associated with a significantly reduced incidence of AF episodes in patients with reduced LV-EF. These findings confirm existing evidence that n-3 PUFAs exert their antiarrhythmic effects through epoxyeicosanoids.
