Effekte einer 6-tägigen Höhenexposition auf die Gefäßbarriere Vorläufige Ergebnisse der DLR EFA-Studie

Abstract

Einleitung: Ein schneller Aufstieg in große Höhe führt in den ersten 2-5 Tagen zur akuten Höhenkrankheit (AHK), deren Mechanismen nur unzureichend verstanden sind. In Tierund klinischen Studien kam es durch Hypoxie und Inflammation zum Zusammenbruch der Gefäßbarriere bestehend aus einer endothelialen Mikroschicht aus Proteoglykanen (Glycocalyx). Daraus folgte eine erhöhte Gefäßpermeabilität mit Ödembildung und Proteinurie. Die Glycocalyx erholte sich in einer dieser Studien innerhalb von 5 Tagen und zeigte damit eine vergleichbare zeitliche Dynamik wie die AHK. Im Rahmen der AHK ist das Verhalten der endothelialen Glycocalyx allerdings bisher nicht erforscht worden. Hypothesen: Eine 6-tägige Höhenexposition führt zu Hypoxämie, Albuminurie, Bildung peripherer Ödeme und einer Erhöhung der Blutkonzentration der (endothelialen) Glycocalyxfragmente Syndecan-1, Heparansulfat, und Hyaluronan und des Inflammationsmarkers CRP im Vergleich zu den Ausgangswerten in Meereshöhe. Methodik: Aktiver, zweitägiger Aufstieg von 9 gesunden Probanden (4�) zur Capanna Regina Margherita (4554 m, Monte Rosa Massiv, Italien) mit anschließendem 6-tägigem Aufenthalt. Tägliche Messung der peripheren Sauerstoffsättigung und Quantifizierung der akuten Höhenkrankheit mittels Lake Louise Fragebogen (LLS), tägliche 24hUrinsammlung zur quantitativen Bestimmung der Albuminausscheidung und tägliche Blutabnahmen zur späteren Analyse der genannten Glycocalyxfragmente und des CRP. Ergebnisse: Die Höhenexposition führte im Probandenkollektiv nach 48 h zu einer maximalen Hypoxämie mit einer peripheren Sättigung von 76 ±4% und zur Höhenkrankheit (max. 5,5 ±1,8 Punkte im LLS nach der ersten Nacht in 4554 m). Alle Probanden zeigten klinisch periphere Ödeme. Am 5. Tag in der Höhe war das Albumin im Urin signifikant gegenüber dem Ausgangswert in 70 Meter über Meereshöhe erhöht. Syndecan-1, Heparansulfat und Hyaluronan waren in der Höhe signifikant gegenüber den Ausgangswerten erhöht. Schlussfolgerungen: Die in dieser Höhenstudie gefundenen peripheren Ödeme in Kombination mit der erhöhten Albuminausscheidung im Urin, sprechen für eine Erhöhung der Durchlässigkeit der Gefäßbarriere. Die erhöhte Konzentration an Glycocalyx-Bestandteilen im Blut in der Höhe deutet auf eine Fragmentierung der endothelialen Glycocalyx als Pathomechanismus hin. Die bekannten Trigger der Glycocalyx-Fragmentierung, Hypoxämie und eine systemische Inflammationsreaktion, könnten in diesem Fall eine Rolle gespielt haben. Förderung: Die Studie wurde durch programmatische Mittel des DLR Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin und durch Fördermittel der Deutschen Gesellschaft für Berg- und Expeditionsmedizin (BExMed) finanziert.