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Heart failure and renal insufficiency as well as pulmonary hypertension are pathophysiologically closely associated as a cardio-renal or cardio-pulmonary-renal syndrome. Due to the frequent hospitalization of patients affected by this syndrome, it is of high medical and also health economic relevance. Besides the inhibition of the renin-angiotensin-aldosterone system (RAAS), multimodal treatment options are available with mineralocorticoid receptor antagonists, angiotensin receptor-neprilysin inhibitors and sodium-glucose transporter 2 (SGLT-2) inhibitors. Profound knowledge of the pathophysiology and the therapeutic options is as necessary for an optimized medical care as patient-oriented, transdisciplinary and cross-sectoral care.Herzinsuffizienz und Niereninsuffizienz sowie pulmonale Hypertonie sind als kardiorenales oder kardiopulmorenales Syndrom pathophysiologisch eng miteinander verzahnt. Aufgrund der häufigen Hospitalisierung der hiervon betroffenen Patienten kommt diesem Syndrom eine hohe medizinische, aber auch gesundheitsökonomische Relevanz zu. Neben der Blockade des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems stehen mit den Mineralokortikoidrezeptorantagonisten, Angiotensinrezeptor-Neprilysin-Inhibitoren sowie Natrium-Glukose-Kotransporter-2(SGLT-2)-Inhibitoren multimodale Therapiemöglichkeiten zur Verfügung. Die Kenntnis der pathophysiologischen Grundlagen und der therapeutischen Optionen ist für eine optimierte medizinische Betreuung genauso notwendig wie eine patientenorientierte, transdisziplinäre und sektorenübergreifende Versorgung.

CME/Answers: Hypertension and the COVID-19 Pandemic: What to Consider in Medical Practice

The coronavirus disease 2019 (COVID-19) pandemic is a challenge for our healthcare system but at the same time is one of the excellent catalyzers and promoters of successful translational research. The COVID-19 is not only a simple viral infection of the bronchial system but is also a pandemic hyperinflammatory multiorgan disease. The cardiovascular system plays a causal role in this context, as severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) invades host cells via the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE-2), an enzyme in the renin-angiotensin system. Furthermore, cardiovascular comorbidities and risk factors, such as hypertension, diabetes and obesity play an important role in the severity of the course of the disease. Additional risk factors, such as gender, age, genetics and air pollution modulate both the severity of the SARS-CoV‑2 infection as well as cardiovascular diseases. As sequelae of COVID-19, increased thrombosis, myocardial infarction, myocardial inflammation and vasculitis occur, which directly damage the cardiovascular system and substantially contribute to the high morbidity and mortality. Knowledge gained from many studies on the course of the disease in patients infected with SARS-CoV‑2 has led to improved treatment possibilities, which now in the second wave are partly standardized and were, and are, in particular adapted to complications of the cardiovascular system. In this review we provide a short overview on the pathophysiology of the SARS-CoV‑2 in general and also specifically on the cardiovascular system. Furthermore, we summarize the current treatment approaches and their pathophysiological principles (status November 2020).COVID-19 („coronavirus disease 2019“) ist eine Herausforderung für unser Gesundheitssystem und gleichzeitig eine der herausragenden Katalysatoren erfolgreicher translationaler Forschung. COVID-19 ist nicht nur eine simple Viruserkrankung des Bronchialsystems, sondern eine pandemisch auftretende, hyperinflammatorische Multiorganerkrankung. Das Herz-Kreislauf-System spielt dabei eine kausale Rolle, da SARS-CoV‑2 („severe acute respiratory syndrome coronavirus 2“) Wirtszellen über ACE(„angiotensin-converting enzyme“)-2, ein Enzym des Renin-Angiotensin-Systems, befällt. Darüber hinaus spielen kardiovaskuläre Komorbiditäten und Risikofaktoren wie Bluthochdruck, Diabetes und Adipositas eine wichtige Rolle für die Schwere der Krankheitsverläufe. Zusätzliche Risikofaktoren wie Geschlecht, Alter, Genetik und Luftverschmutzung modulieren sowohl die Schwere der SARS-CoV-2-Infektion als auch kardiovaskuläre Erkrankungen. Als Folge von COVID-19 kommt es zu vermehrten Thrombosen, Herzinfarkten, Herzmuskelentzündungen und Vaskulitiden, die das kardiovaskuläre System direkt schädigen und wesentlich zur Morbidität und Mortalität beitragen. Erkenntnisse aus zahlreichen Studien zu Krankheitsverläufen von SARS-CoV-2-infizierten Patienten haben zu besseren Therapiemöglichkeiten geführt, die nun in der zweiten Welle zum Teil standardisiert und insbesondere auch an Komplikationen des kardiovaskulären Systems angepasst wurden und werden. In diesem Review geben wir einen kurzen Überblick über die Pathophysiologie des SARS-CoV-2-Virus allgemein sowie auch spezifisch auf das kardiovaskuläre System. Daraus folgend, fassen wir die aktuellen Therapieansätze und deren pathophysiologische Grundlagen (Stand November 2020) zusammen.

Managing diabetic kidney disease

Since its outbreak, coronavirus disease 2019 (COVID-19) has rapidly resulted in a global pandemic. Underlying cardiovascular disease (CVD) is associated with severe COVID-19 infection and adverse clinical outcomes. While COVID-19 predominantly causes respiratory symptoms, a substantial number of patients eventually develop an acute cardiovascular syndrome associated with an excessive risk of mortality. While the exact mechanisms remain uncertain, angiotensin-converting enzyme 2 plays a pivotal role as a link between COVID-19 and the cardiovascular system. As there is no evidence that inhibition of the renin-angiotensin-aldosterone-system is harmful in COVID-19, therapy should be continued as indicated in hypertension or heart failure patients. As multiple drugs are being investigated in ongoing clinical trials, potential cardiotoxicity remains an important issue. In times of rigorous public health measures such as social distancing, efforts should be undertaken to ensure timely treatment of acute CVD and continuation of guideline-directed treatment in order to avoid an increase in morbidity and mortality. In addition to its acute complications, COVID-19 is likely to be associated with long-term cardiovascular damage. Consequently, for a subgroup of patients a long-term management strategy is needed.PROGNOSTISCHER EINFLUSS KARDIOVASKULäRER VORERKRANKUNGEN: Kardiovaskuläre Komorbiditäten sind mit schweren Verlaufsformen und einer erhöhten Letalität mit COVID-19 assoziiert. Eine optimale Behandlung der Begleiterkrankungen könnte den Verlauf von COVID-19 günstig beeinflussen. KARDIOVASKULäRE KOMPLIKATIONEN DURCH COVID-19: COVID-19 induziert bei einem Teil der Patienten ein akutes kardiovaskuläres Syndrom. Die Pathogenese ist noch nicht vollständig geklärt, wesentliche Prozesse sind jedoch eine direkte Schädigung der Kardiomyozyten durch SARS-CoV-2 sowie ein Hyperinflammationssyndrom. Bei schweren COVID-19-Verlaufsformen ist darüber hinaus eine deutlich erhöhte Inzidenz thromboembolischer Komplikationen zu beobachten. ROLLE DES RENIN-ANGIOTENSIN-ALDOSTERON-SYSTEMS: Das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System spielt in der Pathophysiologie von COVID-19 eine wichtige Rolle. Aktuell wird die Fortsetzung einer indizierten Therapie mit einem ACE-Inhibitor, AT1-Rezeptorantagonisten oder einem Angiotensin-Rezeptor-Neprilysin-Inhibitor empfohlen. KARDIOVASKULäRE NEBENWIRKUNGEN DER MEDIKAMENTöSEN THERAPIE: Medikamente zur Behandlung von COVID-19 müssen hinsichtlich ihrer kardiovaskulären Nebenwirkungen bewertet werden. Remdesivir weist nach aktueller Datenlage ein günstiges Sicherheitsprofil auf. KARDIOVASKULäRE ERKRANKUNGEN UND „SOCIAL DISTANCING“: Das „social distancing“ ist ein wesentliches Instrument zur Ausbreitungskontrolle von SARS-CoV-2. Dennoch muss eine leitliniengerechte Versorgung von Patienten mit kardiovaskulären Erkrankungen sichergestellt werden. KARDIOVASKULäRE LANGZEITKOMPLIKATIONEN: COVID-19 ist potenziell mit kardiovaskulären Langzeitkomplikationen assoziiert. Daher sind Konzepte zur langfristigen Betreuung der Patienten notwendig.

Die COVID-19 Task Force der European Society of Hypertension (ESH) hat sich in einem Review erneut zur Bedeutung von Bluthochdruck und therapeutischer RAS-Blockade bei COVID-19-Patienten geäußert. Dargestellt und kritisch diskutiert werden v. a. die molekularen Mechanismen der Infektion und der RAS-Hemmung sowie die potenziellen klinischen Implikationen.

Twenty years ago, an enzyme homologous to the previously known angiotensin-converting enzyme (ACE) was identified, and subsequently named ACE2. In the renin-angiotensin system (RAS), ACE2 has counter-regulatory functions against the classical effector peptide angiotensin II, for example in blood pressure regulation and cardiovascular remodeling. However, ACE2 provides an initially unexpected interesting link between virology and cardiovascular medicine. That is, ACE2 represents the binding receptor for the cellular uptake of SARS-CoV and SARS-CoV-2 viruses. Thus, ACE2 is relevant for COVID-19. In this context, it was suspected that therapy with RAS blockers might promote transmission and complications of COVID-19 by upregulation of ACE2 expression. The aim of this short review is, to describe the link between the RAS, particularly ACE2, and COVID-19. Based on our analysis and evaluation of the available findings, we justify our conclusion: important drugs such as ACE inhibitors and angiotensin receptor blockers should continue to be prescribed according to guidelines to stable patients in the context of the COVID-19 pandemic.

(How) can progression of chronic kidney diseases be retarded? Abstract. A variety of etiologically diverse chronic kidney diseases (CKD) may not only progress to end stage renal disease, but also increase cardiovascular morbidity and overall mortality. Once a critical mass of renal tissue has been irreversibly scarred, maladaptive mechanisms lead to progressive loss of the remaining kidney tissue, independent of the initial mechanism causing kidney injury. Medical treatments that retard the progression of CKD by directly and specifically inhibiting profibrotic processes unfortunately do not yet exist. The best established treatment intervention to retard CKD progression consists of ACE inhibitors and angiotensin receptor blockers in patients with relevant proteinuria. Recent data support alkali supplementation. Furthermore, moderation of salt consumption and smoking cessation are probably beneficial. Finally, "second hits" leading to acute kidney injury episodes should be avoided. Apart from these unspecific measures, it is essential to identify renal diseases amenable to cause-specific treatments. The possibilities as well as the limits of treatment options to retard progression of CKD will be critically discussed in this article.Zusammenfassung. Eine Vielzahl ätiologisch unterschiedlicher Nierenerkrankungen können bei Progredienz nicht nur zur Dialysepflichtigkeit führen, sondern auch das Risiko für kardiovaskuläre Ereignisse und die gesamte Mortalität erhöhen. Nach irreversibler Schädigung einer kritischen Masse an Nierengewebe kommt es durch maladaptive Prozesse zu einem progredienten Funktionsverlust des verbleibenden Nierengewebes unabhängig von der ursprünglichen Ursache der Nierenschädigung. Eine medikamentöse Therapie, die durch spezifische und direkte Hemmung profibrotischer Prozesse die Progredienz chronischer Nierenerkrankungen hemmt, existiert leider noch nicht. Die am besten belegte progressionshemmende Therapie besteht in einer konsequenten und ausreichend dosierten Behandlung mit ACE-Hemmern bzw. Angiotensin-Rezeptorblockern bei Patienten mit proteinurischen Nierenerkrankungen. Neuere Daten weisen auf einen günstigen Effekt einer Alkalitherapie hin. Daneben sind wahrscheinlich auch eine Mässigung des Salzkonsums und ein Nikotinstopp günstig. Schliesslich sollten «second hits» vermieden werden. Nebst diesen «unspezifischen» Massnahmen, ist es essentiell, dass ursächlich behandelbare Nierenerkrankungen erkannt werden. Die Möglichkeiten und Grenzen einer progressionshemmenden Therapie bei Niereninsuffizienz werden in diesem Artikel kritisch diskutiert.

The interactions between heart and kidney are various and of clinical relevance. Worsening of one organ often influences the function of the other. With NYHA and KDIGO we have classification systems for heart and kidney failure and those should be used for cardiorenal systems as well. Furthermore there is a useful classification system for cardiorenal syndromes itself. Cardiorenal syndrome is a complex illness which should be treated by interdisciplinary medical teams. A key roll in pathophysiology is the renin-angiotensin-aldosteron-system (RAAS). It's activation is followed by an increased salt and water retention as well as increased systemic an renal vasoconstriction leading to hypervolaemia an left ventricular hyperthrophy. General recommendations for the prevention of cardiovascular disease are good for the prevention of cardiorenal syndromes as well. RAAS-blockers should be used to stop cardial remodelling. A good regulation of hypertension and diabetes is important. Most important is a balanced intravasal volume. With volume overload negative balances can improve renal perfusion and therefor renal function. The furosemide stress test is a good cinical tool to check wether there is appropriate urine excretion and if volume overload can be treated by loop diuretics. Preload reduction can reduce cardiac output ahd renal function can be worsened especially in the beginning of overload-reduction. This may be acceptable.

Die Schwangerschaftserkrankung Präeklampsie ist eine Multisystemerkrankung und die Hauptursache für mütterliche und kindliche Morbidität und Mortalität. Sie manifestiert sich ab der 20. Schwangerschaftswoche durch Anstieg des Blutdrucks, einhergehend mit einer Proteinurie, hat jedoch ihren Ursprung weit früher. Durch eine abnormale Plazentation kommt es zur Ausbildung eines uteroplazentaren Syndroms, welches sich dann zu einem maternalen Syndrom translatiert. Weltweit sind ca. 5-10 % aller Schwangerschaften betroffen und Mutter wie Kind tragen im weiteren Leben ein erhöhtes Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen. Zurzeit steht keine geeignete Therapie zur Verfügung, die sowohl die Gesundheit des Kindes als auch der Mutter gleichermaßen berücksichtigt. Eine grundlegende Charakterisierung der Ursachen und Mechanismen dieses Syndroms sind deshalb unabdingbar. Zielstellung dieser Arbeit ist es, grundlegende Arbeiten unserer Arbeitsgruppe zu beschreiben und die dargestellten Faktoren und Mechanismen in einen Zusammenhang zustellen. Fokus hierbei soll auf Systeme gelegt werden, die bei Bluthochdruck- und kardiovaskulären Erkrankungen eine wichtige Rolle spielen, wie das Renin- Angiotensin-System (RAS), das Cytochrom P450 (CYP)-System und Adipozytokine. Die hier ausgewählten Originalarbeiten unserer Gruppe beschreiben diese Systeme und deren zugrunde liegenden Mechanismen in der Präeklampsie unter Einbeziehung von geeigneten Methoden wie Charakterisierungen von Patientenmaterial, in vitro- und ex vivo Funktionsstudien sowie Tierstudien. Das transgene Rattenmodell mit präeklampsieähnlichen Phenotyp soll hier ebenfalls näher betrachtet und das Zusammenspiel aus uteroplazentarer Einheit und maternaler Zirkulation eingehender diskutiert werden. Die Originalarbeiten zeigen, dass das RAS in der Pathologie der Präeklampsie beteiligt ist und verdeutlichen ebenfalls die Bedeutung des uteroplazentaren RAS in der normal verlaufenden Schwangerschaft. Zudem geben die Daten Einblicke in das RAS im Kontext des präeklamptischen uteroplazentaren Syndroms und deren Translation zu einem maternalen Syndrom. Desweiteren wird das Zusammenspiel des maternalen Fettgewebes und der uteroplazentaren Einheit im Hinblick auf die Adipozytokine Leptin und Adiponektin in der Pathologie der Präeklampsie charakterisiert. Übergewichtigkeit stellt einen Risikofaktor für die Präeklampsie dar. Ein weiteres System das in der präeklamptischen uteroplazentaren Einheit dysreguliert ist und das Syndrom in die maternale Zirkulation translatiert, ist das Cytochrom P450 (CYP)-System. Interventionsstudien an zwei Rattenmodellen mit präeklampsieähnlichem Phänotyp verdeutlichen diese Ergebnisse. Ein Rattenmodell aus diesen Studien basiert auf dem RAS und wird in zwei weiteren Arbeiten unserer Gruppe näher charakterisiert. Die Gesamtheit dieser Ergebnisse bietet Erklärungen für die Entstehung der gesteigerten Sensitivität gegenüber Ang II, was in der präeklamptischen Schwangerschaft zu beobachten ist und einen wichtigen Mechanismus der Präeklampsie darstellen könnte. Ebenfalls wird die Bedeutung des systemischen und lokalen RAS in der Pathologie der Präeklamspie verdeutlicht., The pregnancy disorder preeclampsia is a multi-system disorder and the leading cause of maternal morbidity and mortality. Preeclampsia is characterized by increased blood pressure, accompanied by proteinuria. An abnormal placentation leads to an uteroplacental syndrome, which then translates into a maternal syndrome. About 5-10% of all pregnancies worldwide are affected and mothers and children have an increased risk for cardiovascular disease in later life. Objective of this work was to describe fundamental work of our group and to link the described factors and mechanisms. The renin-angiotensin system, the cytochrome P450 system and the adipocytokines are highlighted in this work and the selected publications describe these systems and their underlying mechanisms in preeclampsia.

Hypertension affects approximately 25%–30% of the adult population and it is predicted that its prevalence will increase. It is a main risk factor for the development of kidney failure and cardiovascular disease and on the other hand 80 % of patients with chronic kidney disease are hypertensive. The interactions between hypertension and kidney disease are complex and it is important to keep pathophysiology in mind in order to get a better understanding of treating hypertension. Renovascular hypertension or renal hypertension means hypertension in context of renal artery stenosis and kidney disease. Thus, patients with newly diagnosed hypertension should be screened for underlying kidney disease and hypertension should be treated in the sense of optimal “nephroprotective” therapy within the target values (blood pressure130/80 mmHg and proteinuria1 g/d). First line antihypertensive drugs for treating patients with kidney disease are ACE-Inhibitors or Angiotensin receptor blockers in combination with diuretics and a low sodium diet.

Renal dysfunction is a common complication of cirrhosis, occurring in approximately 20 % of all hospitalized patients with cirrhosis and associated with increased mortality. In about two thirds of the patients, renal dysfunction is caused by prerenal disorders (e.g. gastrointestinal bleeding, diuretics, bacterial infection); one third is caused by intrarenal diseases (e.g. hepatitis associated glomerulonephritis). In most patients, prerenal failure can be successfully handled by volume therapy. In one third, volume replacement is not effective any more to improve kidney function. This kind of prerenal failure is called hepatorenal syndrome (HRS).The pathophysiology is based on an increased splanchic vasodilation, which cannot be compensated any more by an increased cardiac output. Therefore, patients with cardiac insufficiency are more at risk of developing HRS. The decompensation leads to a stimulation of the baroreceptors with consecutive activation of the sympathetic nerve system, the renin-angiotensin-aldosteron system (RAAS), and nonosmotic release of vasopressin. This results in renal vasoconstriction, which is strengthened by the activation of hepatorenal reflex secondary to an increase in intrahepatic pressure and/or decrease in sinusoidal blood flow.Several studies have shown that the vasopressin analogue terlipressin combined with albumin can reverse HRS in up to 50 % of patients. Long-term survival can only be achieved by liver transplantation. Improving kidney function before transplantation improves outcome after transplantation.

Diabetic Nephropathy is the most common cause of end stage renal disease in Western countries. An increased urinary albumin excretion represents a characteristic sign of diabetic kidney damage. Regular screening for microalbuminuria allows early detection and timely intervention. In overt diabetic nephropathy, quantification of albuminuria helps monitoring disease progression. Therapeutic interventions to reduce albuminuria retard progression of nephropathy and reduce cardiovacular mortality, since albuminuria represents an independent cardiovascular risk factor. This review article describes the natural history of diabetic nephropathy and discusses practical issues for the measurement of albuminuria. Available prophylactic and therapeutic measures, particularly glycemic control and inhibition of the renin-angiotensin-aldosteron system, are reviewed using an evidence based approach.Die diabetische Nephropathie ist in der entwickelten Welt die häufigste Ursache eines dialysepflichtigen Nierenversagens. Eine erhöhte Albuminausscheidung im Urin ist charakteristisch für eine diabetische Nierenschädigung. Regelmässiges Mikroalbuminurie-Screening ermöglicht Früherkennung und frühzeitige Intervention. Bei manifester diabetischer Nephropathie dient eine Quantifizierung der Albuminurie der Verlaufsbeobachtung. Therapeutische Interventionen, die die Albuminurie zu reduzieren vermögen, verlangsamen die Progression einer diabetischen Nierenschädigung und reduzieren überdies die kardiovaskuläre Mortalität, da die Albuminurie einen unabhängigen kardiovaskulären Risikofaktor darstellt. Diese Übersichtsarbeit beschreibt den klassischen Verlauf der diabetischen Nephropathie und bespricht praxisrelevante Aspekte bei der Bestimmung der Albuminurie. Verfügbare prophylaktische und therapeutische Interventionen, allen voran Blutzuckerkontrolle und Hemmung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems, werden in einer evidenzbasierten Weise diskutiert.La néphropathie diabétique est la cause la plus commune d'insuffisance rénale terminale dans les pays occidentaux. Une augmentation de l'excrétion urinaire d'albumine représente un signe caractéristique de l'atteinte rénale diabétique. La recherche régulière de microalbuminurie permet la détection précoce et une intervention à temps. En cas de néphropathie diabétique déclarée, la quantification de l'albuminurie aide à suivre la progression de la maladie. Les interventions visant à diminuer l'albuminurie retardent la progression de la néphropathie et réduisent la mortalité cardiovasculaire, puisque l'albuminurie représente un facteur de risque cardiovasculaire indépendant. Cette revue décrit l'histoire naturelle de la néphropathie diabétique et discute des aspects pratiques de la mesure de l'albuminurie. Les mesures prophylactiques et thérapeutiques disponibles aujourd'hui, en particulier le contrôle glycémique et l'inhibition du système rénine-angiotensine-aldostérone, sont revues selon une approche fondée sur des preuves.