Arteriosklerose

Artikel aktualisiert am 23. Dezember 2022

Die Arteriosklerose ist eine Erkrankung der arteriellen Blutgefäße, also in Gefäßen, die das Blut vom Herzen in die Organe und Gewebe leiten. Charakterisiert ist sie durch degenerative Veränderung der Arterienwand mit Bildung „atheromatöser Plaques“. Dies sind fett- und cholesterinhaltige Flecken und sind der Boden für die Bildung von Verkalkungen, Gefäßverengungen und -verschlüssen mit entsprechenden Durchblutungsstörungen, sowie für Gerinnselbildungen an Stellen, wo solche Plaques nach innen aufbrechen, und für Embolien. Dies alles wird als „kardiovaskuläres Risiko“ zusammengefasst. Die akut bedrohlichsten Komplikationen einer Arteriosklerose sind Herzinfarkt und Schlaganfall.

Kardiovaskuläres Risiko


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Das Wichtigste verständlich

Kurzgefasst
Verkalkende Aortensklerose
Schwere verkalkende Aortensklerose: Arteriosklerose der großen Körperschlagader. A: Aorta (Pfeile: Kalkspangen in der Aortenwand); L: Leber; M: Milz; N: Niere; B: Harnblase

Die Arteriosklerose ist eine degenerative Erkrankung der Arterien.  Sie schreitet mit zunehmendem Alter mehr oder weniger schnell fort. Bei genetischer Veranlagung, Übergewicht, Fettstoffwechselstörung, Zuckerkrankheit und vor allem bei ungesunder Lebensweise (Rauchen, Bewegungsmangel) kann sie vorzeitig beginnen.

Hauptrisikofaktoren:

Rauchen, Ernährungsfehler (fettes Essen, Süßigkeiten), Mangel an körperlicher Bewegung, Übergewicht, Zuckerkrankheit (Diabetes mellitus), Fettstoffwechselstörungen.

Folgen:

Die Arteriosklerose führt zu

Die schwere verkalkende Arteriosklerose der großen Körperschlagader (verkalkende Aortensklerose) führt zu

  • einem Aortenaneurysma (Aussackung) und zu
  • Durchblutungsstörungen von Darm, Nieren, Beckenorganen und Beinen.

Vorbeugung:

Einer Arteriosklerose oder ihrem Fortschreiten kann vorgebeugt werden, insbesondere durch

Perspektive:

Die Forschung arbeitet an Möglichkeiten, die Entstehung und das Fortschreiten einer Arteriosklerose zu hemmen. Dazu gibt es verschiedene Ansätze:

  • Hemmung überexprimierter Mikro-RNA (s. u.).
  • Beschleunigung des Abbaus des Enzyms, das für einen Anstieg der Cholesterinkonzentration verantwortlich ist.
  • Hemmung der Bildung von LDL-Cholesterin über neue Medikamente (wie Bempedosäure).

Das Risiko einer Arteriosklerose bei Patienten mit einer Zuckerkrankheit lässt sich vermutlich durch eine Analyse der Gallensäurezusammensetzung im Blut vorhersagen (s. u.).


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Entstehung

Entstehung der arteriosklerotischen Wandveränderung

Die Arteriosklerose ist abhängig von einem hohen Druck im Blutgefäß. Sie ist praktisch nur im Hochdrucksystem der Arterien zu finden; im Niederdrucksystem der Venen entwickelt sie sich nicht.

Eine Degeneration der arteriellen Gefäßwände im Sinne einer Arteriosklerose gehört zum natürlichen Alterungsprozess des Menschen. Gefördert wird sie durch

  • genetische Faktoren (1)Circ Res. 2015 Apr 24; 116(9): 1551–1560.doi:  10.1161/CIRCRESAHA.116.303518,
  • Stoffwechselkrankheiten (wie einen Diabetes mellitus und Fettstoffwechselstörungen) und
  • Faktoren des Lebensstils, wie Rauchen, ungesunde Ernährung und mangelnde Bewegung.

Die Entstehung folgt folgendem Ablauf:

  • Schädigung der Arterieninnenschicht (Endothel),
  • Einlagerung von Fetten und Cholesterin,
  • Einwanderung von Entzündungszellen,
  • Freisetzung von Vermittler- und Botenstoffen (Zytokine), die eine Wandverdickung bewirken (Plaquebildung),
  • Verkalkung.

Durch Aufbrechen der Plaques zum Gefäßlumen hin kann es zu einer lokalen Gerinnselbildung im Blutgefäß kommen, die zu den gefürchteten Komplikationen eines Gefäßverschlusses, Herzinfarkts und Schlaganfalls führen.

Pathophysiologische Prozesse

Bedeutung erhöhter Fettwerte: LDL-C (Low-Density-Lipoprotein-Cholesterin) gehört zu den stärksten Faktoren, die eine Atherosklerose fördern. Allerdings reduzieren Statine (medikamentöse Cholesterinsenker der ersten Wahl) das kardiovaskuläre Risiko nur um etwa 30%. Das restliche Risiko wird durch die Triglyceride (Tg) und Tg-reiche Lipoproteine erklärt. Ihr Beitrag zur Arteriosklerose beinhaltet eine Förderung entzündlicher Prozesse und von oxidativem Stress. (2)Front Mol Biosci. 2022 May 25;9:909151. DOI: 10.3389/fmolb.2022.909151.

Plaquebildung in der Arterienwand: Cholesterinhaltige Flecken (atheromatöse Plaques) in Arterien entstehen primär durch eine Schädigung ihrer Innenhaut (Endothel). Dort werden dann Fettstoffe (Lipide) eingelagert, besonders Cholesterin. Es kommt zu einer reaktiven Entzündung mit Einwanderung von  Monozyten, Makrophagen und T-Lymphozyten. Die Makrophagen nehmen die dort (in der Innenschicht = Intima) eingelagerten Fette LDL und VLDL in oxidierter Form auf, und werden dadurch zu „Schaumzellen“. Sie bilden Entzündungsvermittler (proinflammatorische Zytokine), die weitere Entzündungszellen anlocken und zudem zu einer Vermehrung der glatten Muskelzellen und des Bindegewebes der Intima führen, was schließlich zu einem narbigen (fibrotischen) und muskelfaserhaltigen Plaque führt.

Mikro RNA: Der Pathomechanismus der Bildung einer arteriosklerotischen Degeneration von Arterien beinhaltet nach Untersuchungen am Tiermodell eine Überexpression von Mikro-RNA (miR-181b) in symptomatischen arteriosklerotischen Plaques und der Wand eines Aortenaneurysmas. Sie unterdrückt die Expression von Metalloproteinase-3 und Elastin, die für die Wandstabilität eine große Rolle spielen. Eine Hemmung von miR-181b führt umgekehrt zu einer Anhebung der Elastin- und Kollagen-Bildung und damit zu einer Plaque-Stabilisierung. Dies könnte zu einem zukünftigen neuen Therapieansatz bei progredienter Arteriosklerose führen (3)Circ Res. 2017 Jan 6; 120(1): 49–65. doi:  10.1161/CIRCRESAHA.116.309321.

Verkalkung der Plaques: In arteriosklerotischen Plaques können sich Verkalkungen bis hin zu großen Kalkspangen bilden, die zur Wandstarre führen. Stabile, nicht verkalkte Plaques sind nicht statisch, sie können sich zu instabilen Plaques weiter entwickeln oder sich auch offenbar zurückbilden.

Plaqueruptur: Instabile Plaques können platzen (rupturieren) und Komplikationen hervorrufen (s. u.). Plaques scheinen insbesondere dann instabil werden zu können, wenn sie verkalken, einen zu großen Lipidkern enthalten, eine dünne fibröse Kappe und eine unglückliche Form zum Blutstrom haben oder (durch die Vasa vasorum) einbluten.

Arterienverkalkung

Folgen

Die Arteriosklerose einer Gefäßwand hat besondere Konsequenzen:

  • Elastizitätsverlust: Die Veränderungen der Arterienwände führen zu einem Verlust ihrer Elastizität. Die zunehmende Wandstarre bewirkt eine Verschlechterung des Blutflusses (von laminarem zu turbulentem Strom) und der Dehnbarkeit, was sich beim Bluteinstrom aus dem Herzen während der Systole negativ bemerkbar macht. Der durch die Herzkontraktion aufgebaute Druck kann durch Einschränkung der elastischen Dehnbarkeit nicht mehr in normalem Umfang in potentielle Energie überführt werden, die normalerweise dafür sorgt, dass auch während der Diastole, in der aus dem Herzen Blut in die Aorta und die Arterien nicht nachströmt, Blut weiter in die Peripherie fließt. Die sog. Windkesselfunktion der Aorta nimmt ab. Damit erhöhen sich die systolischen Blutdruckspitzen, was zur Hypertonie führt.
  • Mikrodefekte arteriosklerotischer Plaques führen zu einer Aktivierung des Plättchen-aktivierenden Faktors (PAF), der eine Anlagerung von Thrombozyten aus dem Blut bewirkt. Der Plaque ist damit „giftig“ geworden. Es entwickelt sich dort  ein Thrombozytenthrombus. Auf ihm wiederum entwickelt sich ein Blutgerinnsel. Damit besteht jetzt eine Gefahr für einen vollständigen Gefäßverschluss sowie für einen Abbruch des frei im Blutstrom flottierenden Thrombusendes. Ein Thrombusabbruch führt zu einer Embolie. Kleine Embolien können unbemerkt ablaufen oder nur zu vorübergehenden Symptomen führen. Solche vorübergehenden Symptome können beispielsweise ein heftiger Angina-pectoris-Anfall oder eine transitorisch ischämischen Attacke (TIA), bekannt als „Schlägele“, sein. Ein größerer embolischer Gefäßverschluss bewirkt einen Herzinfarkt, einen Milz- oder Niereninfarkt oder einen großen Schlaganfall.
  • Plaquerupturen: Größere ateriosklerotische Plaques können rupturieren und lokal viel thrombogenes Material freisetzen, das dann ohne Vorboten zu einem großen ischämischen Ereignis (großer Schlaganfall oder Herzinfarkt) führen kann.
  • Einengung des Gefäßlumens: Die arteriosklerotischen Plaques ragen ins Lumen des arteriellen Gefäße vor und verengen es. Damit kann es zu Durchblutungsstörungen der abhängigen Organe und Gewebe kommen (Ischämie).

Komplikationen einer Arteriosklerose

paVk (periphere arterielle Verschlusskrankheit)
Periphere arterielle Verschlusskrankheit (paVk) mit erheblichen Einengungen und Gefäßabbrüchen der Beinarterien (DSA). Ursachen, die häufig zusammenkommen, können eine Zuckerkrankheit, eine Fettstoffwechselstörung, hoher Blutdruck und Rauchen sein. Folgen: Schaufensterkrankheit, schlecht heilende Geschwüre am Bein, bakterielle Infektion.

Durch Gefäßeinengungen und Gefäßverschlüsse kommt es bei fortschreitender Arteriosklerose je nach betroffenen Organen zu unterschiedlichen Komplikationen:

  • Herz: Am Herzen entwickelt sich eine koronare Herzkrankheit mit Angina pectoris, die als Ischämieschmerz ein Alarmzeichen für einen drohenden Herzinfarkt ist.
  • Beinarterien: Sind Beinarterien betroffen, kann eine Schaufensterkrankheit (Claudicatio intermittens) die Folge sein (siehe hier).
  • Hirnzuführende Gefäße: Sind die hirnzuführenden Gefäße (die Halsschlagadern und ihre Aufzweigungen zum Gehirn) betroffen, kann es zu verschiedenartigen zerebralen Symptomen, wie Schwindel, Flimmern vor den Augen oder Nachlassen der Aufmerksamkeit und auch zum Schlaganfall kommen.
  • Darm: Sind die Bauchorgane, insbesondere der Darm, betroffen, so führen Durchblutungsstörungen zu ihrer Minderversorgung. Eine Darmischämie kann sich durch intermittierende Bauchschmerzen nach Mahlzeiten bemerkbar machen (Claudicatio intestinalis).
  • Nieren: Sind die Nieren betroffen, so kann es durch ihre Minderdurchblutung zu einer Anhebung des Blutdrucks und schließlich zu einer fixierten erheblichen und schwer behandelbaren Hypertonie kommen. Sie soll eine ausreichende Nierendurchblutung und -funktion aufrecht erhalten. Kann sie dies nicht mehr, und sind auch die Gefäße der Glomerula (Nierenkörperchen) betroffen, so entwickelt sich eine arteriosklerotisch bedingte Niereninsuffizienz.
  • Augen: Eine Arteriosklerose der kleinen Retinagefäße führt zu einer Minderdurchblutung und zu Sehstörungen. Ihre direkt sichtbaren Verengungen sind zudem mit einem erhöhten Risiko für Schlaganfall (4)Rev Neurol Dis. 2011; 8(1-2): 1–9., Hypertonie (5)J Hypertens. 2014 Feb;32(2):207-15. doi: 10.1097/HJH.0b013e32836586f4. und Niereninsuffizienz (6)PLoS One. 2015; 10(2): e0118076. Published online 2015 Feb 6. doi:10.1371/journal.pone.0118076 assoziiert.

Risikofaktoren

Als Risikofaktoren für die Entwicklung einer Arteriosklerose gelten:

  • zunehmendes Alter
  • positive Familienanamnese bezüglich frühzeitiger Arteriosklerose
  • Diabetes mellitus und metabolisches Syndrom (sie wirken über viele Faktoren, wie erhöhte LDL-Spiegel, Mediatorstoffe, Hypertonie)
  • Adipositas
  • Hypertonie (wirkt wahrscheinlich über Angiotensin II, welches Endothelzellen dazu veranlasst, proinflammatorische Mechanismen auszulösen)
  • Fettstoffwechselstörung mit Hypercholesterinämie, Hypertriglyceridämie, hohem LDL (LDL haftet unspezifisch an Endothelien, ist für Oxidation empfindlich, siehe unter LDL-Cholesterin) und niedrigem HDL (HDL fördert den Abtransport von Cholesterin aus dem Gewebe, siehe unter HDL-Cholesterin)
  • Zigarettenrauchen (Nikotin wirkt toxisch auf Endothelien, steigert den Hämatokrit und fördert die Plättchenaggregation)
  • erhöhte Entzündungsfaktoren wie CRP (sie sind wahrscheinlich Indikatoren für eine erhöhte Thrombophilie)

Diagnostik

Anamnese: Der Verdacht auf eine Arteriosklerose kommt bereits bei der Anamnese auf, wenn eine subjektive Symptomatik von Durchblutungsstörungen angegeben wird, beispielsweise eine Claudicatio intermittens (Schaufensterkrankheit), eine Angina pectoris (Herzschmerzen) oder Schwindelerscheinungen im Alter. Er wird unterstützt, wenn fördernde Faktoren, wie Rauchen, hoher Blutdruck, Fettleibigkeit und Zuckerkrankheit, eruierbar oder offensichtlich sind.

Körperliche Untersuchung: Bei einer klinischen Untersuchung wird auf Gefäßgeräusche geachtet: sind über den Halsschlagadern, der Aorta oder den Leistenarterien Gefäßgeräusche hörbar, so ist dies ein starker Hinweis auf eine Arteriosklerose.

Eine direkte Beobachtung der arteriellen Gefäße und die Erkennung arteriosklerotischer Zeichen ist mit Hilfe des Augenspiegels am Augenhintergrund möglich.

Technische Untersuchungen: Eine Arteriosklerose lässt sich durch bildgebende Verfahren dann besonders gut nachweisen, wenn bereits Verkalkungen der Arterienwand vorliegen. Im Computertomogramm sind sie als „weiße“ Flecken, im Ultraschallbild (Sonographie) als Reflexionen mit Schlagschatten, die von Gefäßwänden ausgehen, nachweisbar. Ohne Verkalkungen dagegen lässt sich die Arteriosklerose oft nur indirekt durch unregelmäßige Gefäßverengungen und Veränderungen der Wanddicken nachweisen. Eine Gefäßaussackung (z. B. ein Aneurysma) ist Hinweis auf eine degenerative Wandstruktur, deren Ursache eine Arteriosklerose sein kann.

Abschätzung des Arteriokleroserisikos: Gefährdete lassen sich laut einer Untersuchung vermutlich schon lange zuvor über Bestimmung der Gallensäuren im Blut identifizieren. Bei Patienten mit Diabetes, die eine verdickte Wand der Halsschlagader (Sonographie der Arteria carotis) aufweisen, fanden sich deutlich höhere Spiegel an Desoxycholsäure (DCA und TDCA) und geringere an Taurocholsäure (TCA), als bei denjenigen ohne verdickte Wand. Mit Hilfe der Gallensäureanalyse im Blut lässt sich laut den Autoren das Arterioskleroserisiko signifikant besser abschätzen als über herkömmliche Risikofaktoren. Das muss in Studien bestätigt werden. (7)Acta Diabetol 58, 1217–1224 (2021). https://doi.org/10.1007/s00592-021-01717-7

Vorbeugung und Behandlung

Selbst beeinflussbar sind Faktoren des Lebensstils. Sie sollten bewusst und konsequent identifiziert und angegangen werden. Manche Faktoren mit Suchtpotential, wie ungesunde Ernährung, Süßigkeiten und Rauchen, sind allerdings schwierig dauerhaft zu eliminieren, so dass ggf. auch eine ernährunsphysiologische und psychologische Fachunterstützung sinnvoll sein kann.

Zu den beeinflussbaren Faktoren gehören:

Neue Entwicklungen

  • Mikro-RNA-Hemmung: Eine Hoffnung, die Progredienz einer Arteriosklerose zu hemmen, liegt in der Hemmung von spezieller überexprimierter Mikro-RNA (miR-181b, s. o.).
  • Inclisiran ist ein neuartiges Prinzip zur Senkung von LDL-Cholesterin. Es ist ein PCSK9-Hemmer (PCSK9: proprotein convertase subtilisin/kexin type 9, eine Serinprotease) PCSK9 reduziert die LDL-Rezeptoren an der Zellmembran der Leberzellen und erhöht dadurch die Konzentration von LDL-Cholesterin im Blut. Eine Hemmung des Enzyms senkt den LDL-Spiegel im Blut von Arteriosklerose-Patienten mit hohem KHK-Risiko bedeutend. Es kann alle 6 Monate subkutan appliziert werden. In der Zulassungsstudie traten keine besonderen Nebenwirkungen auf. (8)N Engl J Med. 2017 Apr 13;376(15):1430-1440. DOI: 10.1056/NEJMoa1615758. (9)N Engl J Med. 2020 Apr 16;382(16):1507-1519. DOI: 10.1056/NEJMoa1912387.
  • ACLY-Hemmung: Ein medikamentöser Angriff auf das Enzym ACLY ist ebenfalls ein neuer Therapieansatz. Die ATP-Citrat-Lyase verknüpft den Abbau von Glukose mit dem Aufbau von Fetten, indem es Acetyl-CoA aus Mitochondrien für die Fettsäure- und Cholesterinbiosynthese bereit stellt. Die bempedoische Säure hemmt den Stoffwechselweg und senkt die intrazelluläre Lipogenese (Fettbildung). Wenn hochdosierte Statine nicht zu einer ausreichenden Senkung des LDL-Cholesterins führen, kann eine zusätzliche Hemmung von ACLY zu einer weiteren deutlichen LDL-Senkung führen. Ein ACLY-Hemmer ist die Bempedosäure. Besondere Nebenwirkungen traten in einer Studie nicht auf. (10)N Engl J Med 2019; 380:1022-1032  DOI: 10.1056/NEJMoa1803917 Die Kombination mit Ezetimib hat sich in Studien als besonders wirksam erwiesen und senkte die Lipidparameter und zudem das hoch sensitive CRP (hsCRP). (11)Clin Drug Investig. 2021 Jan;41(1):19-28. DOI: 10.1007/s40261-020-00989-1.

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Verweise

Patienteninfos

 


Autor der Seite ist Prof. Dr. Hans-Peter Buscher (siehe Impressum).


 


Literatur

Literatur
1Circ Res. 2015 Apr 24; 116(9): 1551–1560.doi:  10.1161/CIRCRESAHA.116.303518
2Front Mol Biosci. 2022 May 25;9:909151. DOI: 10.3389/fmolb.2022.909151.
3Circ Res. 2017 Jan 6; 120(1): 49–65. doi:  10.1161/CIRCRESAHA.116.309321
4Rev Neurol Dis. 2011; 8(1-2): 1–9.
5J Hypertens. 2014 Feb;32(2):207-15. doi: 10.1097/HJH.0b013e32836586f4.
6PLoS One. 2015; 10(2): e0118076. Published online 2015 Feb 6. doi:10.1371/journal.pone.0118076
7Acta Diabetol 58, 1217–1224 (2021). https://doi.org/10.1007/s00592-021-01717-7
8N Engl J Med. 2017 Apr 13;376(15):1430-1440. DOI: 10.1056/NEJMoa1615758.
9N Engl J Med. 2020 Apr 16;382(16):1507-1519. DOI: 10.1056/NEJMoa1912387.
10N Engl J Med 2019; 380:1022-1032  DOI: 10.1056/NEJMoa1803917
11Clin Drug Investig. 2021 Jan;41(1):19-28. DOI: 10.1007/s40261-020-00989-1.