Wie altern Gefäße? Mechanismen und klinische Implikationen

Abstract

Altern ist ein wichtiger kardialer und vaskulärer Risikofaktor. Für das Gefäßaltern sind genetische, mechanische und hämodynamische Faktoren ausschlaggebend. So sind altersabhängige Veränderungen in Gefäßen, welche weniger Pulsatilität und Blutdruck ausgesetzt sind, wie Kapillaren und Venen, geringer oder abwesend. Vor allem in den großen Widerstandsgefäßen kommt es im Laufe des Alterns morphologisch zu einer Intima- und Mediaverdickung, verknüpft mit einer vermehrten Einlagerung von Matrixsubstanzen, und letztlich resultierend in verminderter Compliance der Gefäße. Es lassen sich Funktionsstörungen des Endothels nachweisen. Hier kommt es zu einer deutlichen Heraufregulierung der endothelialen Nitric Oxide Synthase (eNOS), welche für die Produktion des endogenen Vasodilatators Nitric Oxide (NO) verantwortlich ist. Paradoxerweise sind trotzdem die Vasorelaxationen im Alter vermindert, da es gleichzeitig zu einer erhöhten Produktion freier Radikale, im Besonderen Superoxid (O2-) kommt. O2- und NO bilden in einer schnell ablaufenden chemischen Reaktion Peroxinitrit (ONOO-), welches Proteine nitriert. Durch diese Nitrierung kommt es zur funktionellen Beeinträchtigung dieser Proteine, so dass verschiedene Signalübertragungswege, z.B. Tyrosilierung von Enzymen, blockiert werden. Primärer Ort der Bildung freier Sauerstoffradikale sind die endothelialen Mitochondrien. Bislang ungeklärt ist, ob der oxidative Stress als ein zentrales Ereignis des Gefäßalterns pharmakologisch beeinflussbar ist. Hier standen vor allem antioxidativ wirkende Vitamine im Mittelpunkt des Interesses. Überraschenderweise wird jedoch Vitamin E im Tiermodell vermehrt mit steigendem Alter in der aortalen Wand eingelagert, was im Rahmen eines altersassoziierten gegenregulatorischen Mechanismus zur Abwendung des vermehrten oxidativen Stresses erfolgt. Umgekehrt ist Vitamin C signifikant vermindert. Es bleibt abzuwarten, ob das Gefäßaltern durch Vitamin C oder andere Antioxidantien günstig beeinflusst werden kann. Für Statine und ACE-Hemmer wurden schon Wirkungen beschrieben, die mit Schlüsselmechanismen des Gefäßalterungsprozesses interferieren. Die Entwicklung therapeutischer Interventionen zur Verlangsamung des Gefäßalterns wird für das Auftreten von Herz- und Gefäßerkrankungen im Alter in Zukunft große Bedeutung haben.