Myokardinfarkt und Diabetes mellitus

Prof. Dr. med. Malte Kelm, Universitätsklinikum Düsseldorf

Der akute Myokardinfarkt stellt bei Patientinnen und Patienten mit Diabetes mellitus trotz moderner Reperfusions- und medikamentöser Therapien weiterhin ein klinisches Hochrisikoszenario dar. Jenseits beschleunigter Atherothrombose prägt Diabetes die myokardiale Vulnerabilität gegenüber Ischämie und Reperfusion über bislang unzureichend verstandene metabolische und energetische Mechanismen.

Ausgehend von pathomechanistischen Tiermodellen konnten wir in einer Serie klinisch-translationaler Studien erstmals beim Menschen zeigen, dass Typ-2-Diabetes die kardiale Energiegewinnung fundamental verändert. Zentrale Befunde sind eine früh einsetzende Störung der mitochondrialen Effizienz und oxidativen Kapazität, getriggert durch systemische metabolische Veränderungen wie Hyperinsulinämie und Lipotoxizität. Diese Veränderungen treten bereits in frühen Stadien der Dysglykämie auf und gehen der Entwicklung systolischer und diastolischer linksventrikulärer Funktionsstörungen zeitlich voraus.

Im Kontext akuter und chronischer myokardialer Ischämie ist die mitochondriale Dysfunktion eng mit inflammatorischen Myokardmustern assoziiert. In humanen Myokardbiopsien, Herzinsuffizienz- und Transplantationskohorten sowie in Großtiermodellen korreliert diese metabolisch-inflammatorische Signatur mit erhöhter Ischämiesensitivität, größerem Infarktareal, gestörter Reperfusionsantwort und ungünstigem ventrikulärem Remodeling. Gleichzeitig zeigen unsere Daten eine ausgeprägte Heterogenität dieser Muster, die unterschiedliche Verläufe der funktionellen Erholung erklärt.

Darüber hinaus belegen unsere Arbeiten, dass diese Prozesse prinzipiell modulierbar sind. Veränderungen der myokardialen Substratnutzung, mechanische Entlastung und gezielte Eingriffe in metabolische Signalwege beeinflussen mitochondriale Funktion, Entzündungsaktivität und linksventrikuläre Performance. Daraus ergibt sich die Hypothese, dass der diabetische Myokardinfarkt primär eine Erkrankung gestörter kardialer Energetik und maladaptiver metabolisch-inflammatorischer Signalintegration ist. Therapeutisch eröffnet dies neue Perspektiven zur Reduktion des Infarktschadens und zur Prävention der postischämischen Herzinsuffizienz – über die klassische Glukosekontrolle hinaus.

Univ.-Prof. Dr. med. Malte Kelm absolvierte sein Medizinstudium an der Universität zu Köln und begann seine wissenschaftliche Laufbahn nach frühen klinischen und experimentellen Tätigkeiten an der Universitätsnervenklinik Köln und dem Max-Planck-Institut für Hirnforschung mit postdoktoraler Forschung an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf sowie am Clinical Research Centre in London. Die Facharztausbildung für Innere Medizin erfolgte an der Klinik für Kardiologie, Pneumologie und Angiologie des Universitätsklinikums Düsseldorf, wo er anschließend kontinuierlich akademische Leitungsfunktionen bis hin zum leitenden Oberarzt des Herzkatheterlabors übernahm.

Nach seiner Berufung zum Direktor der Medizinischen Klinik I am Universitätsklinikum Aachen wurde er 2009 zum Direktor der Klinik für Kardiologie, Pneumologie und Angiologie am Universitätsklinikum Düsseldorf berufen. Dort initiierte und etablierte er  das Cardiovascular Research Center Düsseldorf (CARID) als interdisziplinäre Plattform für klinisch-translationale kardiovaskuläre Forschung als auch das CARDDIAB Zentrum für Forschung an der Schnittstelle von kardiovaskulären Erkrankungen und Diabetes mellitus. Seine wissenschaftlichen Schwerpunkte liegen auf der Pathophysiologie der koronaren Durchblutungsregulation und Myokardischämie, endothelialer (Dys-)Funktion sowie dem systemischen Stickstoffmonoxid-Metabolismus. Wesentliche Arbeiten seiner Gruppe zeigten erstmals, dass Plasma und Erythrozyten als funktionelle NO-Reservoire und -Transportkompartimente zur Regulation des vaskulären Tonus in Physiologie und Pathophysiologie beitragen.

Prof. Kelm war Sprecher und stellvertretender Sprecher mehrerer DFG-geförderter Sonderforschungsbereiche, Transregios und Graduiertenkollegs und ist seit vielen Jahren in zentralen wissenschaftlichen Gremien der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie und der European Society of Cardiology tätig. Seine klinisch wissenschaftlichen Arbeiten beschäftigen sich mit der koronaren Herzkrankheit, dem Myokardinfarkt, strukturellen Herzerkankungen und den Auswirkungen des systemischen Stoffwechsels auf kardiovaskuläre Erkrankungen.