DEUTSCHES ÄRZTEBLATT
D
ie bis vor kurzen kaum be- achtete Rolle des Magnesi- ums in physiologischen und pathophysiologischen Funktionsab- läufen wird zunehmend als äußerst wichtig erkannt. Neuere experimen- telle und klinische Arbeiten stützen die Auffassung, daß Magnesium in der Regulation des kardiovaskulä- ren Gleichgewichts und bei der Ent- stehung kardiovaskulärer Erkran- kungen von fundamentaler Bedeu- tung ist.Ein Tiermodell
Tierexperimentelle Arbeiten von Yamori untersuchten den Ein- fluß von Magnesium insbesondere in Zusammenwirkung mit Kalzium und Sojaprotein auf die Ausbildung von Hypertonie und zerebralem Insult bei SHRSP-Ratten, die durch selek- tive Zucht zu fast 100 Prozent einen spontanen zerebralen Insult erlei- den. Die Tiere wurden in sieben Gruppen unterteilt mit jeweils 15 bis 45 Ratten im Alter von 40 bis 50 Ta- gen und mit verschiedenen Diäten gefüttert. In der Studie, die länger als ein Jahr lief, wurden der Blut- druck, die Überlebensrate und die Todesursache verfolgt. Die Tiere mit Normaldiät entwickelten vor Ablauf von zehn Wochen einen schweren Hypertonus (über 200 mmHg) und starben alle innerhalb von drei Monaten an zerebralem Insult. Eine Proteindiät reduzierte zwar nicht den Hypertonus, führte aber zu einem Rückgang der Insult- häufigkeit und verlängerte die Über- lebensdauer, was bei zusätzlicher Kalziumgabe noch deutlicher aus- fiel. Die beste Überlebensrate und eine maximale Verlängerung der Überlebensdauer erfolgt in der Gruppe, die eine mit Protein, Kalzi-
um und Magnesium angereicherte Diät erhielt. Nur in dieser Gruppe überlebten mehr als 50 Prozent der Tiere länger als ein Jahr.
Auch eine epidemiologische Studie desselben Untersuchers in fünf Bezirken in China an 30 gesun- den männlichen und weiblichen Pro- banden im Alter von 50 bis 54 Jah- ren zeigte, daß der systolische und diastolische Blutdruck in positiver Relation mit der Elektrolytausschei- dung im Harn, der Na/K-Ratio und der Ca-Ausscheidung stand. Ein umgekehrtes Verhältnis zeigte sich zwischen Blutdruck und der Aus- scheidung von Magnesium im Harn.
Diese tierexperimentellen und epidemiologischen Daten weisen darauf hin, daß die diätetische Auf- nahme von Magnesium speziell in Kombination mit Protein und Kalzi- um effektiv eine hypertensive Er- krankung beeinflussen oder verhin- dern kann und lassen daher schlie- ßen, daß eine unzureichende Ma- gnesiumzufuhr pathogenetisch die Entwicklung einer Hypertonie und verwandter kardiovaskulärer Er- krankungen beim Menschen wie auch im Tiermodell fördern kann
Unfreiwilliger Mg-Mangel
Eine klinische Untersuchung von Altura ergab, daß Intensivpa- tienten häufig einen erniedrigten Magnesiumspiegel aufweisen. Bei vielen dieser Patienten fanden sich begleitend niedrige Werte für Kali- um, Natrium und Phosphat. Die meisten dieser Patienten hatten dar- über hinaus kardiovaskuläre Verän- derungen, die von Arrhythmien und Vorhofflimmern bis zum Hyperto- nus reichten. Die sich mehrenden Hinweise führten Altura zu der The-
se, daß ein starker Zusammenhang zwischen der Nahrungsaufnahme von Magnesium, Fehler im Magnesi- ummetabolismus und der Magnesi- umverteilung im Körper, der Kon- zentration des Elements im Myo- kard und in Blutgefäßen und dem Risiko besteht, kardiale Arthyth- mien, plötzlichen Herztod, ischämi- sche Herzerkrankungen, Herzin- farkt, Herzinsuffizienz, Hypertonus, transiente ischämische Attacken, ze- rebralen Insult und Gestosen zu ent- wickeln. Klinische Untersuchungen, die Magnesium in den Therapieplan zur Behandlung dieser Krankheiten aufnahmen — empfohlene WHO- Dosis: 300 mg —, zeigen bisher ermu- tigende positive Ergebnisse.
Der Mg-Mechanismus
Bis vor kurzem hielt man es nicht für möglich, daß der geringe Austausch von freiem externen oder cytoplasmatischem Magnesium ei- nen signifikanten Effekt auf die kar- diale oder vaskuläre glatte Muskula- tur ausübt. Neuere Untersuchungen zeigen jedoch, daß Magnesium eine Wirkung auf die Spannung und Kon- traktilität dieser Muskeln hat, indem folgende Funktionsabläufe beein- flußt werden: Die Bindung und der Transport von Kalzium an mem- branständige Organellen, die Hor- mon-Rezeptor-Interaktion, die Re- gulation des Elektrolytgehalts und -transports, die membrangesteuerte Bildung von Aktionspotentialen, die Regulation zellulärer Bioenergetik, die Koppelung von Erregung und Kontraktion, die Regulation des ze- rebralen und peripheren vaskulären Gefäßtonus. Es steht fest, daß gerin- ge Veränderungen im freien Magne- sium signifikante Effekte auf die me- chanische und elektrische Aktivität der kardialen und vaskulären Mus- kelzellmembranen ausüben. Alturas neuere Ergebnisse unterstützen die Vorstellung, daß Magnesium für die Ätiologie und Behandlung gewisser Formen der Hypertonie und Arte- riosklerose sehr wichtig ist. Ein De- fizit dieses zweiwertigen Kations scheint bei der Ausbildung bestimm- ter Erkrankungen eine wichtige Rol- le zu spielen, bei denen Gefäßspas-
Magnesium
in Herz und Kreislauf
5. Internationales Magnesium-Symposium, August 1988 in Kyoto
Dt. Ärztebl. 85, Heft 48, 1. Dezember 1988 (65) A-3441
men häufig auftreten. Außerdem unterstützen seine Befunde die Vor- stellung, daß Magnesium ein natür- lich vorkommender schwacher Kal- zium-Antagonist ist, der in der Be- handlung einiger Typen von kardia- len und vaskulären Erkrankungen nützlich sein kann, zum Beispiel bei refraktären Arrhythmien, Herzin- farkten, diabetischen Angiopathien, zerebraler Wiederbelebung, Hyper- tonie und Drogenabusus.
Daraus ergibt sich die Forde- rung, daß eine sorgfältige Untersu- chung von Serum, Blutzellen und Urin auf freies gebundenes Magnesi- um routinemäßig bei kardiovaskulä- ren Erkrankungen und Hochrisiko- patienten durchgeführt werden sollte.
Magnesiummangel ist im Tier- modell nicht nur mit einem vergrö- ßerten Infarktareal nach Koronar- okklusion assoziiert, sondern kann auch bei verschiedenen Spezies zu spontanen fokalen Myokardnekro- sen führen. Im Tierexperiment konnte gezeigt werden, daß unter Magnesiummangeldiät bei zusätz- licher Gabe eines Ca-Blockers (Ni- fedipin) bei ansteigender Dosis sich die myokardialen Nekrosezonen verkleinerten, während die Infarkt- areale nach Applikation eines Na-, K-ATPase-Hemmers ebenfalls do- sisabhängig größer wurden.
Verschiedene Untersuchungen am Tiermodell haben ergeben, daß nach experimenteller Koronarokklu- sion das infarzierte Myokardareal bei zusätzlichem Magnesiummangel grö- ßer ist als ohne diesen Faktor. Dar- über hinaus kann hochgradiger Ma- gnesiummangel auch zu fokaler Myo- kardnekrose führen. Wahrscheinlich ist eine ganze Reihe von Mechanis- men dafür verantwortlich. So gibt es Hinweise dafür, daß ein erniedrigter Mg-spiegel zu erhöhten Na- und Ca- Konzentrationen führt, die ihrerseits Spasmen der Koronararterien, er- höhte Thromboyztenaggregations- neigung, Rhythmusstörungen sowie eine Steigerung der kardialen Vulne- rabilität verursachen können.
Die Autoren legten ihrer Studie folgendes Gedankenmodell zugrun- de: Der im Hamstermyokard unter Magnesiummangeldiät gefundene erhöhte Natriumgehalt wird durch Hemmung der Na-, K-ATPase bei niedrigem Magnesiumspiegel im Se- rum verursacht. Durch Steigerung des Na-Ca-Austauschs bei erhöhtem Natriumspiegel kommt es weiterhin zu einer Vergrößerung des kardialen Kalziumgehalts, der zu kardialer Vulnerabilität sowie spontaner In- farzierung führen kann.
Wenn diese Thesen stimmen, muß nach Gabe eines Kalziumblok- kers das bei Magnesiummangel spontan nekrotisierte Myokardareal kleiner werden, während nach medi- kamentöser Blockade der Na, K- ATPase die infarzierte Fläche grö- ßere Ausdehnung erreichen sollte.
Diesem Denkansatz entspre- chend wurde den Versuchstieren, männlichen Hamstern, entweder ein Kalziumblocker (Nifedipin), ein Hemmer der Na, K-ATPase (Digo- xin) oder Placebo subkutan implan- tiert und eine nahezu magnesium- freie Diät verfüttert. Die Tiere wur- den 14 Tage später getötet und ihre Herzen in histologischen Stufen- schnitten untersucht, wobei die An- zahl der fokalen Nekrosezonen so- wie deren maximale Ausdehnung gemessen wurde. Es stellte sich her- aus, daß mit ansteigender Nifedipin- Dosis Zahl und Größe der infarzier- ten Myokardareale abnahmen (p 0,005). Im Gegensatz zu diesem po- sitiven Effekt von Nifedipin zeigten die Herzen der mit Digoxin behan- delten Hamster eine ebenfalls dosis- abhängige Vergrößerung der Fläche geschädigten Myokards. Die oben geschilderte Hypothese der Ursache gesteigerter Myokardvulnerabilität bei Magnesiummangel wird durch diese Ergebnisse unterstützt.
Dr. Wulfram Schauerte
B. M. Altura: Role of Magnesium in the Pathophysiology of the Cardiovascular System.
Y. Yamori: Experimental and Epidemio- logical Studies an the Role of Magnesium in the Pathogenesis and Prevention of Car- diovascular Diseases.
S. Bloom et al: Myocardial injury in mag- nesium deficiency.
Vorgetragen beim „Fifth international magnesium symposium" vom 8. bis 12.
August 1988 in Kyoto/Japan.
Immunpathologie der CMV-Infektion
Vor 30 Jahren konnte das Zyto- megalie-Virus (CMV) isoliert wer- den. Meist wurden sporadische CMV-Erkrankungen diagnostiziert, häufig jedoch latente Infektionen ohne klinische Symptomatik. CMV ist ein Mitglied der Herpesvirus-Fa- milie und hat zahlreiche Eigenschaf- ten mit anderen Viren dieser Grup- pe gemeinsam.
Die latente Durchseuchung der Bevölkerung liegt bei durchschnitt- lich 50 Prozent, das heißt: jeder zweite Bürger beherbergt reaktivier- bares CMV-Genom. Als Folge kann er nicht nur selbst an einem CMV- Leiden erkranken, falls seine (her- abgesetzte) Abwehrlage eine Reak- tivierung gestattet, sondern er wird bei erneuter (noch asymptomati- scher) Virusreplikation für andere infektiös, ohne dies zu wissen.
In jüngster Zeit gewann dieses Virus entsprechend an Bedeutung wegen gehäufter und zum Teil leta- ler CMV-Erkrankungen bei Patien- ten mit schwerer erworbener Ab- wehrschwäche, vor allem bei Trans- plantatempfängern und bei Patien- ten mit AIDS. Die eingehende Be- schäftigung mit diesem Virus als Krankheitserreger und als Störfak- tor für die Immunreaktivität selbst — wie auch bei anderen Herpesviren — scheint klinisch und experimentell hochaktuell, zumal eine effektive Therapie noch nicht vorhanden ist.
Prävention durch Vakzination mit attenuierten Lebendvakzinen oder anderen Virusantigenen (sub- units) befindet sich noch im experi- mentellen Stadium. Bei dem hohen Durchseuchungsgrad mit CMV müßte eine erfolgversprechende Vakzination früh vorgenommen werden. Jhn
Krueger, G. R. F.; Röwert, J.: Klinische Immunpathologie der Zytomegalievirus (CMV-)Infektion, AIDS-Forschung (AIFO) 3 (1988) 243-257.
Prof. Dr. Gerhard R. F. ICrueger/Dr. J.
Röwet, Immunpathologisches Labor, Pa- thologisches Institut, Universität zu Köln, Joseph-Stelzmann-Str. 9, 5000 Köln 41.
I Myokardschäden bei Magnesiummangel
A-3442 (66) Dt. Ärztebl. 85, Heft 48, 1. Dezember 1988
