Inflammation als Mechanismus des kardiovaskulären Alterungsprozesses - Konzept der Immunseneszenz

Charakteristisch für das Altersherz sind typische morphologische Alterationen und eine eingeschränkte Funktionsreserve, die zum Teil auf einer autonomen Dysfunktion beruht. Die Mortalität nimmt mit dem Alter zu - unter anderem auch aufgrund der physiologischen Alterung des Immunsystems, der sogenannten Immunseneszenz. Das archaische System, dessen Aktivierung unspezifisch erfolgt, bleibt weitgehend erhalten oder ist sogar basal aktiviert. Das evolutionär neuere spezifische Immunsystem, das weitgehend von den Lymphozyten getragen wird, die Fähigkeit zur klonalen Expansion besitzt und Gedächtniszellen („memory cells”) bildet, verschlechtert sich dagegen altersabhängig ganz erheblich. Das Konzept der Immunseneszenz geht davon aus, dass der lebenslange Antigenstress diese beschriebenen Prozesse vermittelt. Dabei determinieren sequenzielle infektiöse und inflammatorische Ereignisse die individuelle Inflammationslast eines Organismus. Derartige erhöhte Entzündungsparameter finden sich charakteristischerweise bei Personen, die ein erhöhtes Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen wie Arteriosklerose, koronare Herzkrankheit oder andere alterstypische Erkrankungen aufweisen. Ein Einfluss der Inflammationslast auf das „kardiale Alter” ist noch nicht dargestellt, scheint aber möglich.

The ageing heart is characterised by typical morphological alterations and a reduced functional reserve, which is in part due to an autonomic dysfunction. In the elderly a chronic basal systemic inflammation prevails - which is evident by enhanced CRP or IL-6 plasma concentrations - and by compromised defense mechanisms against invading microbes. These alterations belong to the physiological ageing process of the immune system (immunosenescence) and are regarded as an inflammatory response towards lifelong antigen stress („inflammatory/pathogen burden”). This lifelong antigen stress evokes an age-dependent basal inflammatory activation of innate immunity as well as a wasting of specific immunity: it is supposed that in the course of life-time due to a multitude of infectious/inflammatory events („multiple hits”) an inflammatory stress prevails or „inflammatory/pathogen burden” accumulates, which substantially contributes to an enhancement of the inflammatory parameters of natural immune response. Such enhanced inflammatory parameters characterize persons at increased risk of degenerative diseases like atherosclerosis or coronary heart disease. The risk is the higher, the higher the „pathogen burden” accumulates. Immunosenescence may prompt ageing of organs. Cardiac ageing can be assessed by analysing heart rate variability. We present our hypothesis that the increasing „inflammatory/pathogen burden” of each organism during lifetime significantly contributes to the cardiac ageing process.

Key words

inflammation - senescent heart - heart rate variability - immunosenescence - autonomic dysfunction

Literatur

• 1 Borovikova LV, Ivanova S, Zhang M. et al. . Vagus nerve stimulation attenuates the systemic inflammatory response to endotoxin.  Nature. 2000;  405 458-462
• 2 Britton A, Shipley M, Malik M. et al. . Heart rate and heart rate variability over time in middle-aged men and women in the general population (from the Whitehall II Cohort Study).  Am J Cardiol. 2007;  100 524-527
• 3 Colosimo A, Giuliani A, Mancini AM. et al. . Estimating a cardiac age by means of heart rate variability.  Am J Physiol. 1997;  273
• 4 Franceschi C, Bonafè M, Valensin S. et al. . Inflamm-aging. An evolutionary perspective on immunosenescence.  Ann N Y Acad Sci. 2000;  908 244-254
• 5 Godin PJ, Fleisher LA, Eidsath A. et al. . Experimental human endotoxemia increases cardiac regularity: results from a prospective, randomized, crossover trial.  Crit Care Med. 1996;  24 1117-1124
• 6 Heart rate variability. Standards of measurement, physiological interpretation, and clinical use. Task Force of the European Society of Cardiology and the North American Society of Pacing and Electrophysiology.  Eur Heart J. 1996;  17 354-381
• 7 Rohrbach S, Engelhardt S, Lohse MJ. et al. .Activation of AP-1 contributes to the b-adrenoceptor-mediated myocardial induction of interleukin-6. Mol Med 2007
• 8 Rupprecht HJ, Blankenberg S, Bickel C. et al. . Impact of viral and bacterial infectious burden on long-term prognosis in patients with coronary artery disease.  Circulation. 2001;  104 25-31
• 9 Schmidt H, Muller-Werdan U, Hoffmann T. et al. . Autonomic dysfunction predicts mortality in patients with multiple organ dysfunction syndrome of different age groups.  Crit Care Med. 2005;  333 1994-2002
• 10 Strandberg TE, Pitkala KH, Linnavuori KH, Tilvis RS.. Impact of viral and bacterial burden on cognitive impairment in elderly persons with cardiovascular diseases.  Stroke. 2003;  34 2126-2134
• 11 Zhu J, Quyyumi AA, Norman JE. et al. . Effects of total pathogen burden on coronary artery disease risk and C-reactive protein levels.  Am J Cardiol. 2000;  85 140-146

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