Typ-2-Diabetes-induzierte NFκB-Expression im humanen Myokard korreliert mit eingeschränkter Komplex-I-assoziierter Mitochondrienfunktion

Fragestellung Nuclear factor kappa-B (NfκB) wird in präklinischen Studien eine wichtige Rolle bei kardialer Fibrose und Kardiomyopathien zugeschrieben. Die Aktivierung von NfκB, unter anderem durch geschädigte Mitochondrien, triggert inflammatorische Signalwege im Myokard. Es ist jedoch unklar, ob ein Zusammenhang von NfκB mit der Mitochondrienfunktion des Myokards bei nicht-ischämischer Diabetes-assoziierter Kardiomyopathie besteht. Wir prüften, ob die ventrikuläre myokardiale NfκB-Expression im Menschen (1) durch Typ 2 Diabetes Mellitus (T2DM) induziert wird und (2) mit einer eingeschränkten myokardialer Mitochondrienfunktion assoziiert ist.

Methodik Untersucht wurden Patienten mit oder ohne T2DM nach Herztransplantation, die das Herz eines Organspenders ohne Diabetes Mellitus erhalten hatten. In diesem Kollektiv entspricht die Zeit seit Transplantation (2,9 ± 2,4 Jahre) der Expositionsdauer gegenüber T2DM. In ventrikulären endomyokardialen Biopsien wurde mittels real-time PCR (mRNA) die normalisierte Expression von NfκB p105 subunit (NfκB1) und mittels hochauflösender Respirometrie die myokardiale mitochondriale Respiration quantifiziert.

Ergebnisse 17 der Probanden hatten T2DM („T2DM“) und 32 hatten keinen Diabetes („Non-DM“). Kein Proband hatte histologische Zeichen einer Transplantatabstoßung, Herzinsuffizienz oder relevante Koronarstenosen. Alter und Geschlechterverteilung waren zwischen Non-DM und T2DM vergleichbar (p=0,50; p=0,40). Gegenüber Non-DM war die myokardiale NfκB1-Expression in T2DM um 60% erhöht (0,45 [0,29-0,71] vs. 0,28 [0,21-0,44], p<0,05). Nüchternglukose korrelierte über beide Gruppen mit NfκB1-Expression (r=0,31; p<0,05), freie Fettsäuren jedoch nicht (p=0,55). NfκB1-Expression war invers mit der myokardialen Respiration unter den Substraten Octanoyl-Carnitin und Glutamat assoziiert (r=-0,33; p<0,05), was auf eine Störung des mitochondrialen Komplex I hinweist.

Schlussfolgerungen NfκB1 könnte eine Rolle in Diabetes-assoziierter Herzinsuffizienz im Zusammenhang mit myokardialer Mitochondrienfunktion spielen und ein potenzielles therapeutisches Ziel darstellen.

Publication History

Article published online:
06 May 2021