Die Bestimmung der objektiven Belastbarkeit ist eine klinisch und prognostisch bedeutsame Aufgabe bei der Betreuung stabiler kardiovaskulärer Patienten - mit Relevanz z.B. für die Gestaltung von beruflichen, sportlichen/trainingstherapeutischen und Alltagsbelastungen. Bei unseren Untersuchungen an Patienten mit asymptomatischen höhergradigen Klappenvitien zeigte sich eine mit der als Goldstandard geltenden Spiroergometrie nachgewiesene objektive Belastungsintolaranz häufiger als eine Belastungsintoleranz nach Parametern, die in aktuellen Leitlinien für diese Erkrankungen vorgeschlagen wurden. Eine Risikogruppe mit Reduktion der Belastbarkeit in einen prognostisch bedeutsamen spiroergometrischen Wertebereich hinein konnte mit hochsensitivem kardialen Troponin T detektiert werden. Präoperative Spiroergometriebefunde halfen, das funktionelle Ergebnis einer Klappenoperation vorauszusagen. Bei Patienten mit systolischer Herzinsuffizienz stieg auf ergometrische Ausbelastung kardiales Troponin I in einer Subgruppe über den pathologischen Grenzwert und war mit höheren Spiegeln inflammatorischer Zytokine und einem schlechteren klinischen Verlauf assoziiert. Eine submaximale Ausdauertrainingssession war nicht mit solchen pathologischen Anstiegen verbunden. Letztgenannte Befunde konnten so die klinische Sicherheit einer Trainingstherapie für diese Patienten belegen. Bei Patienten mit stabiler koronarer Herzkrankheit führt eine kurzzeitige lastinduzierte Ischämie nicht zu Anstiegen des kardialen Troponin I. Ob später durch eine andere Arbeitsgruppe mit supersensitiven Assays gemessene Anstiege des Troponin I eine klinisch und/oder prognostisch relevante Myokardschädigung darstellen, ist derzeit noch offen. Nach mehreren Studien an Patienten mit unterschiedlichen kardiovaskulären Erkrankungen konnten wir zusammen mit anderen Autoren 2006 als erste zeigen, dass sog. "low level"-Troponin I-Konzentrationen unterhalb der etablierten 99. Perzentile für Normalpersonen kardiale Schädigungen anzeigen. Dies konnten wir später durch Messungen mit einem hochsensitiven Assay für Troponin I bestätigen. Große Studien anderer Arbeitsgruppen wiesen inzwischen auch eine prognostische Bedeutsamkeit solcher Befunde nach. Das als Marker für myokardialen Stress etablierte NT-proBNP stieg bei Patienten mit chronischer linksventrikulärer Druck- oder Volumenbelastung nur gering auf kurzzeitigen physischen oder katecholaminergen Stress. Die Werte waren durch Einfüsse der strukturellen kardialen Grundkrankheit und durch Covariablen überlagert. Rasche (lastinduzierte) NT- proBNP-Änderungen sind für eine Beurteilung des klinischen Verlaufs der Patienten daher eher nicht geeignet. Das dreifach höhere NT-proBNP bei Patienten mit mittels kardialem MRT nachgewiesener myokardialer Fibrose ist für diese Patientengruppe hinsichtlich seiner klinischen Bedeutung weiter abzuklären. Bei Patienten mit stabilen kardiovaskulären Erkrankungen und Indikation für eine Herzkatheteruntersuchung waren Spiegel des als Marker eines vulnerablen Plaques bekannten Pregnancy-assoziated Plasma Protein A mit einer schlechteren Prognose hinsichtlich kardiovaskulärer und Gesamtsterblichkeit allein und in Kombination mit nichtfatalen Infarkten und Rehospitalisierungen verbunden. Nach weiteren Studien könnte dieser Marker zur besseren Indikationsstellung für eine Herzkatheteruntersuchung, aber auch zur Testung eines Risikos potentieller lastinduzierter kardiovaskulärer Ereignisse herangezogen werden. Ein pathophysiologisch/klinisch gezielter Einsatz von Biomarkern konnte anhand unserer Ergebnisse zur Beurteilung einer myokardialen Last und Belastbarkeit, zum Nachweis v.a. myokardialer Schädigungen, aber auch evtl. zur Verhinderung lastinduzierter kardialer Ereignisse beitragen.
The objective evaluation of exercise tolerance is important for the management of patients with stable cardiovascular disease, especially for recommendations regarding their daily professional or recreational activities as well as for exercise training. In patients with asymptomatic moderate to severe valvular heart disease we have demonstrated that a cardiopulmonary function test is a more sensitive approach to reveal exercise intolerance than stress test- parameters recommended in recent guidelines. Moreover, an at-risk group of patients in whom cardiopulmonary function test parameters were reduced into a prognostically important range could be predicted by resting values of high sensitive cardiac troponin T. Preoperative cardiopulmonary function findings predicted the functional outcome after heart-valve surgery. In patients with stable systolic heart failure a short-term symptom-limited bicycle stress test induced an increase in cardiac troponin I. Exercise-induced increase of troponin I was associated with higher circulating levels of inflammatory cytokines as well as poorer outcome. A training session with endurance bicycle stress at a submaximal level, however, was not associated with those increases of cardiac troponin I. This finding confirms the clinical safety of carefully managed exercise training in patients with stable heart failure. Patients with stable coronary artery disease, however, did not show an increase of cardiac troponin I after a symptom-limited bicycle stress test. The clinical importance of minor increases of cardiac troponins as observed by other working groups using super sensitive troponin assays remains to be defined. After several studies in patients with various stable cardiovascular diseases, in 2006 we were the first to show, together with other working groups, that so-called low-level concentrations of cardiac troponin below the 99th percentile of healthy persons are indicative of myocardial injury. These data we confirmed later by using a non-commercial high sensitive assay for cardiac troponin I. Recently, other working groups showed the prognostic value of such low troponin concentrations in larger patient cohorts. NT-proBNP is established as a marker of myocardial stress. However, in patients with chronic pressure- or volume-overload due to asymptomatic valvular heart disease this marker showed only marginal response to bicycle- or dobutamine- stress. NT-proBNP values were substantially influenced by parameters of the underlying structural heart disease as well as by other confounders. Based on our data, short-term (load-dependent) changes of NT-proBNP are not recommended to be used as markers for the clinical course of the disease. The importance of our findings of three-fold higher concentrations of NT-proBNP in patients with myocardial fibrosis detected by cardiac MRI warrant further studies. Pregnancy-associated plasma protein A has been introduced as a marker of vulnerable plaques. In patients with stable cardiovascular disease and an indication for cardiac catheterisation, levels of this marker were associated with higher all-cause and cardiovascular mortality alone or in combination with non-fatal myocardial infarctions and rehospitalisation. After further studies, this marker could be used to improve decision-making regarding heart catheterisation as well as for prediction of potential exercise-induced cardiovascular events. Our studies showed that a pathophysiologically as well as clinically guided use of biomarkers may be helpful for determining myocardial load, exercise tolerance, detecting potential myocardial injury and preventing exercise-induced cardiovascular events.
