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Hintergrund: Da sich die Überlebensrate der Patienten mit angeborenen Herzfehlern (AHF) durch die Fortentwicklung der diagnostischen, medikamentösen und chirurgischen Versorgung in den vergangenen 30 Jahren kontinuierlich verbessert hat und inzwischen mehr als 90% aller Patienten mit AHF das Erwachsenenalter erreichen, gewinnt eine primärpräventive Förderung der körperlichen Aktivität zur Reduktion von kardiovaskulären Risikofaktoren zunehmend an Bedeutung. Auch Kinder und Jugendliche mit AHF sollten im Allgemeinen die Empfehlungen der World Health Organization (WHO) zur körperlichen Aktivität (60 Minuten tägliche Aktivität) berücksichtigen. Wissenschaftliche Untersuchungen, ob dies im Alltag tatsächlich umgesetzt wird, existieren bisher nur mit geringer Fallzahl. Um repräsentative Daten über den tatsächlichen Aktivitätszustand und das Sportverhalten von Kindern und Jugendlichen mit AHF in Deutschland zu erhalten, sowie potenzielle Einflussfaktoren auf die Gesamtaktivität zu untersuchen, wurde die vorliegende Studie durchgeführt. Methodik: Datengrundlage bildet eine nicht-interventionelle Querschnittstudie, die von Januar bis März 2018 in Zusammenarbeit mit dem Nationalen Register für angeborene Herzfehler und dem Karlsruher Institut für Technologie online durchgeführt wurde. Patienten mit AHF im Alter von 6 bis 17 Jahren, die in dem nationalen Register für angeborene Herzfehler registriert waren, wurden per E-Mail zur Studie eingeladen. Es erfolgte die differenzierte Abfrage der körperlichen Aktivität basierend auf dem validierten Fragebogen der Motorik-Modul-Studie (MoMo), einem Teilmodul des Kinder- und Jugendgesundheitssurveys (KiGGS) des Robert Koch-Instituts. Der Fragebogen wurde durch 8 zusätzliche Fragen zur ärztlichen Betreuung erweitert. Ergänzende Informationen zur Krankengeschichte waren in der Datenbank des Nationalen Registers für angeborene Herzfehler verfügbar. Als Referenzkollektiv dienten Fragebogen-Daten von 3385 gleichaltrigen Teilnehmern der MoMo-/KiGGS-Studie. Ergebnisse: Insgesamt konnten 1198 vollständige Datensätze von Patienten mit AHF (mittleres Alter: 11,6 ± 3,1 Jahre) ausgewertet werden. Die Gesamtaktivität der Patienten mit AHF war um 0,62 Tage pro Woche (p < 0,001) signifikant geringer als die des Referenzkollektivs. Ebenso erfüllten die Patienten mit AHF (8,8%) die WHO-Richtlinie zur körperlichen Aktivität seltener als das Referenzkollektiv (12%). Dabei wies ein hoher Anteil der Patienten mit AHF eine ärztlich verordnete Einschränkung des Freizeitsports auf: 49,2% der Patienten mit komplexen AHF, 31,7% der Patienten mit moderaten AHF und immerhin 55 auch 13,1% der Patienten mit einfachen AHF erhielten vom betreuenden Arzt eine Sportbeschränkung verordnet. Bei der Analyse der Einflussfaktoren auf die Gesamtaktivität konnten folgende Erkenntnisse gewonnen werden: Die ärztlich verordneten Einschränkungen des Freizeitsports zeigten signifikant negative Auswirkungen auf die Gesamtaktivität (p < 0,05). Die Patienten mit Sporteinschränkung waren im Mittel 0,29 Tage pro Woche weniger aktiv als die Patienten ohne ärztlich angeratene Einschränkung des Sportverhaltens. Die Sportaktivität des Vaters beeinflusste die Gesamtaktivität der Patienten mit AHF positiv, Patienten mit einem sportlich aktiven Vater betätigten sich durchschnittlich 0,22 Tage pro Woche mehr als Patienten ohne sportlich aktiven Vater (p < 0,05). Sowohl die Sportaktivität der Mutter als auch das Leben außerhalb von Stadtgebieten zeigten keinen signifikanten Einfluss auf die Gesamtaktivität der Patienten mit AHF. Hingegen beeinflusste die Freude an Bewegung die Gesamtaktivität stark positiv (p < 0,001). Schlussfolgerung: Die vorliegende Studie zeigt, dass Patienten mit AHF weniger körperlich aktiv sind als die herzgesunde Bevölkerung. Die eingeschränkte Gesamtaktivität des Patientenkollektivs wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst, unter anderem durch eine hohe Rate an ärztlich verordneten Sporteinschränkungen. Die Steigerung der Freude an Bewegung sowie familienbasierte Interventionen könnten einen geeigneten Ansatzpunkt zur Förderung der Gesamtaktivität darstellen.

Objectives To investigate the predictors and clinical impact of left ventricular reverse remodeling (LVRR) after MitraClip (MC) therapy for degenerative (DMR) and functional mitral regurgitation (FMR). Background MC therapy induces LVRR in patients with mitral regurgitation (MR) at high‐risk for surgery. However, specific data on predictors of LVRR therapy are limited. Methods This study included 164 patients treated by MC implantation with complete clinical and echocardiographic evaluation at baseline, 6 months, and 12 months. LVRR was defined as a decrease of ≥10% of the left ventricular end‐diastolic diameter after 12 months and was found in 49% of the patients. Results LVRR was associated with significantly reduced event rate 2 years after MC procedure. In the total cohort, multivariate regression analysis determined severe recurrent/residual MR after 12 months (p = .010, odds ratio [OR] = 0.26), male gender (p = .050, OR = 0.49) and left ventricular ejection fraction (LVEF), publishedVersion

Background. Acute coronary syndrome (ACS) causes pathophysiological changes in exercise capacity, N-terminal part of pro-brain natriuretic peptide (NT-proBNP), and adiponectin that impact the course of coronary artery disease and clinical outcomes after cardiac rehabilitation (CR). However, the serial changes and the relationship between the changes in these parameters for a prolonged term remain uninvestigated. Methods. Eighty-one patients with ACS underwent a three- or four-week CR program after acute care and were followed up for 12 months. Exercise capacity on a cycle ergometer and blood levels of NT-proBNP and adiponectin were determined before and after CR as well as at the 12-month follow-up. Results. Exercise capacity increased from 100 watts (in median) before CR to 138 watts after CR and 150 watts at 12 months. The NT-proBNP level (526 pg/ml before CR) remained almost unchanged after CR (557 pg/ml) and then decreased at 12 months (173 pg/ml). The adiponectin level (14.5 µg/ml before CR) increased after CR (16.0 µg/ml) and at 12 months (17.2 µg/ml). There was no significant correlation among the changes in these parameters at each observation time point. Conclusion. During the observation period from before CR to the 12-month follow-up, exercise capacity, NT-proBNP, and adiponectin underwent significant changes; however, these changes were independent from each other and not correlated linearly, and they provide complementary information in clinical practice. Thus, all these parameters should be included and determined at different time points for a prolonged period of time., publishedVersion

Kinder und junge Erwachsene mit angeborenem Herzfehler weisen häufig eine verminderte körperliche Belastbarkeit auf. Bei Erwachsenen mit angeborenen Herzfehlern konnte gezeigt werden, dass die Herzfrequenzantwort unter Belastung zur Leistungseinschränkung beiträgt. Systematische Untersuchungen bei Kindern und Adoleszenten zu diesem Thema sind bisher nicht erfolgt. Ziel dieser Untersuchung war es daher, die Herzfrequenzantwort unter Belastung und deren Einfluss auf die Belastungslimitation bei Kindern und Jugendlichen mit angeborenem Herzfehler zu untersuchen und mit einer herzgesunden Kontrollgruppe zu vergleichen. 163 Kinder und junge Erwachsene, davon 103 mit angeborenem Herzfehler (medianes Alter 15 Jahre) und 60 altersanaloge herzgesunde Probanden wurden auf dem Laufband spiroergometrisch untersucht und in die Studie eingeschlossen. Neben der maximalen Sauerstoffaufnahme wurde der Anstieg der Herzfrequenz vom Ruhepuls auf die maximal erreichte Herzfrequenz (Herzfrequenzreserve) und der Herzfrequenzabfall während der Erholungsphase nach Belastungsende (Herzfrequenzerholung) gemessen. Der chronotrope Index wurde definiert als prozentualer Anteil der altersentsprechend vorhergesagten maximalen Herzfrequenzreserve ([Maximale Herzfrequenz - Ruheherzfrequenz] / [220 - Alter - Ruheherzfrequenz]). Gemäß Literaturdaten aus Studien bei Erwachsenen auf einem Fahrradergometer erfolgte die Definition einer chronotropen Inkompetenz als chronotroper Index unter 0,8. Während die Ruheherzfrequenz ähnlich verteilt war zwischen den beiden Gruppen, stellten sich die maximale Herzfrequenz, die Herzfrequenzreserve, und der chronotrope Index niedriger bei den Patienten mit angeborenem Herzfehler verglichen mit der Kontrollgruppe dar. Der chronotrope Index war bei den Patienten mit singulärer Ventrikelhämodynamik am niedrigsten und korrelierte mit der maximalen Sauerstoffaufnahme. Auch die Herzfrequenzerholung war bei den Patienten mit Herzfehler ein und zwei Minuten nach Belastungsende beeinträchtigt und korrelierte mit der maximalen Sauerstoffaufnahme. Eine chronotroper Index unter 0,8 präsentierte sich als ein relativ häufiger Befund, sogar in der herzgesunden Kontrollgruppe, was dafürsprach, dass die Schwelle von 0,8 für die Identifizierung der chronotropen Inkompetenz bei Laufbandspiroergometrien im Kindesalter inadäquat zu hoch erscheint. Nach Normalisierung bezogen auf die 2,5te Perzentile des chronotropen Index der herzgesunden Kontrollgruppe wurde eine Schwelle bei einem chronotropen Index von 0,69 berechnet, der eine realistischere Einschätzung der chronotropen Inkompetenz in dieser Altersgruppe erlaubt. Die Herzfrequenzantwort unter Belastung scheint daher, zusätzlich zur Messung der maximalen Sauerstoffaufnahme, ein physiologisch und klinisch wichtiger diagnostischer Parameter bei Kindern und Adoleszenten mit angeborenem Herzfehler zu sein. Jedoch müssen bei der Interpretation der Herzfrequenzantwort die altersspezifischen Besonderheiten und die speziellen Charakteristika der Methode der Belastungsuntersuchung berücksichtigt werden. Die Ergebnisse unserer Analyse können dazu beitragen, zukünftige Studien zur chronotropen Inkompetenz bei Kindern und Jugendlichen unter Verwendung von Laufbandergometrie-Protokollen besser interpretieren zu können.

Hintergrund: Aufgrund der Zunahme an jugendlichen und erwachsenen Patienten mit angeborenen Herzfehlern (AHF) gewinnt die Prävention erworbener Erkrankungen und kardiovaskulärer Risikofaktoren durch körperlich-sportliche Aktivität an Relevanz. Ziel der Studie war es das körperlich-sportliche Aktivitätsverhalten der jungen Erwachsenen mit AHF zu erfassen. Methode: Das körperlich-sportliche Aktivitätsverhalten von Patienten mit einfachen und komplexen AHF wurde in einem prospektiven Studiendesign mittels zweier Fragebögen zum Aktivitätsverhalten und zur Betreuung mit einem für Deutschland repräsentativen Normkollektiv verglichen. Die Daten der Patienten (n = 101) wurden in der Ambulanz für angeborene Herzfehler der Universitätskinderklinik Ulm erhoben. Die Daten des Normkollektivs (n = 1409) wurden im Zuge des Motorik-Moduls der KIGGSStudie des Robert-Koch-Instituts erfasst und vom Karlsruher Institut für Technologie zur Verfügung gestellt. Ergebnisse: Es zeigte sich ein signifikanter Unterschied in der Gesamtaktivität der Gruppen (p < ,001). Die Patienten mit einfachen AHF waren aktiver als die Patienten mit komplexen AHF und auch aktiver als das Normkollektiv (3,1 und 3,4 Aktivitätstage á 60 Minuten pro Woche). Die Patienten mit einfachen AHF und das Normkollektiv betrieben mehrheitlich mindestens eine Vereins- oder Freizeitsportart, während die Patienten mit komplexen AHF zum Großteil keinen Sport betrieben. Das Normkollektiv erreichte in allen sechs Kategorien des physischen Selbstkonzeptes (Koordination, Ausdauer, allgemeine Sportlichkeit, Kraft, Beweglichkeit, Schnelligkeit) Werte eines positiven Selbstbildes, die Patienten mit einfachen AHF zeigten ein überwiegend positives oder indifferentes Selbstbild, während die Patienten mit komplexen AHF in vier Kategorien ein negatives physisches Selbstkonzept aufwiesen. Es ließ sich weiterhin ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem physischen Selbstkonzept und der Aktivität bzw. der Teilhabe an Vereins- und Freizeitsport nachweisen (p < ,001). Schlussfolgerung: Patienten mit einfachen AHF sind ähnlich aktiv wie die Normalbevölkerung und scheinen gut integriert in Sportvereine. Dagegen zeigen Patienten mit komplexen AHF ein deutlich geringeres Interesse an Sport, sind weniger körperlich aktiv und nur vereinzelt integriert in Sportvereine, was mit einem negativen Selbstbild bzgl. der eigenen Körperwahrnehmung korreliert. Da insbesondere Patienten mit komplexen AHF von einer, auf ihre Leistungsfähigkeit abgestimmten, sportlichen Betätigung profitieren, gilt es zukünftig, die körperliche Aktivität speziell dieser Gruppe zu fördern.

Objective: In children with congenital heart defects (CHD), a sedentary lifestyle should be avoided and usually WHO recommendations on physical activity (PA) are supposed to be followed. In order to obtain representative data of the actual amount of PA (and potential influencing factors) in children with CHD we performed a nationwide online survey.Methods: All patients aged 6–17 years registered in the German National Register for CHD were contacted by email and asked to participate in the survey using the comprehensive questionnaire of the “Motorik-Modul” from the German Health Interview and Examination Survey for Children and Adolescents (KiGGS), thus allowing the comparison with a representative age-matched subset of 3.385 participants of the KiGGS study. The questionnaire for CHD-patients was amended by specific questions regarding medical care, sports recommendations and PA restrictions.Results: Complete datasets of 1.198 patients (mean age of 11.6 ± 3.1 years) were available for evaluation. Compared to the reference group, CHD patients significantly less frequently reached the WHO recommended level of 60 min of daily PA (8.8 vs. 12%; p < 0.001). Enjoyment in sports was almost equally distributed across CHD and reference groups, and strongly correlated with the level of PA (r = 0.41; p < 0.001). Remarkably, 49.2% of children with complex CHD, 31.7% with moderate, and even 13.1% with simple CHD were advised by their physician to restrict PA.Conclusions: According to this nationwide survey, PA is markedly reduced in children with CHD. An important reason for this might be an unexpected high rate of physician-recommended restrictions on levels of PA.

Angeborene Herzfehler sind die häufigsten Fehlbildungen beim Menschen. Meist ist der rechte Ventrikel (RV) betroffen. Kardio-MRT ist Goldstandard für Volumenbestimmungen des Herzens. Bei Kindern ist eine Sedierung notwendig. Gegenstand der Arbeit ist eine gute Alternative und praxistaugliche Methode zur RV-Quantifizierung zu finden und Normwerte zu erstellen. Zur Validierung sind 38 RT3DE ‒ Datensätze (DS) von gesunden und von kranken Ventrikeln mit dem Goldstandard verglichen. In einer Multicenterstudie wurden 360 RT3DE – DS aufgenommen und analysiert. Die Studienkohorte wurde nach Alter und Geschlecht in 3 Gruppen eingeteilt und Perzentilen erstellt. Die Ergebnisse zeigen, dass der Einsatz einer modifizierten Achse zur vollständigen RV-Aufnahme, eine 4 Beat-Acquisition und eine manuelle Anpassung, eine hohe Präzision, Reproduzierbarkeit und Datenauswertung von über 90% mit einer Auswertungszeit von 8 Minuten ermöglicht. Zusätzlich sind geschlechtsspezifische Unterschiede zu finden.

In der Studie wurde der Sauerstoff-Einfluss (O\(_2\)) auf die Fontan-Zirkulation untersucht. Wegen häufiger Verschlechterung der Fontan-Hämodynamik im Verlauf (multifaktorielle Genese) war eine Unterscheidung zwischen adäquater und beeinträchtigter Blutzirkulation Ziel der Studie. Echtzeit-Phasenkontrast Magnet-Resonanz-Flussmessungen wurden in herznahen großen Gefäßen unter Raumluft und nach O\(_2\)-Gabe durchgeführt. Schlagvolumina (SV) wurden einzelnen Atemphasen zugeordnet. Die Klassifizierung der Fontan-Hämodynamik erfolgte mittels Risiko-Score. SV waren bei adäquater Fontan-Hämodynamik signifikant höher als bei beeinträchtigter Fontan-Zirkulation. End-exspiratorische aortale SV waren mit einem Cutoff-Wert von 32,1 ml/m² der geeignetste Unterscheidungsmarker. Hierdurch kann frühzeitig eine Verschlechterung identifiziert werden. Im Vergleich zur beeinträchtigten Fontan-Hämodynamik stiegen die mittleren aortalen SV durch pulmonale Vasodilatation nach O\(_2\) bei adäquater Hämodynamik signifikant an.

Background: Impaired exercise capacity is a common feature of congenital heart disease (CHD). In adults with CHD, it has been shown that impaired heart rate response during exercise may contribute to exercise limitation. Systematic data in children and adolescents on this topic is limited. We therefore purposed to assess heart rate response during treadmill exercise testing in children and adolescents with CHD compared to healthy controls. Methods: One hundred and sixty three children and adolescents (103 with CHD, median age 15 years and 60 age-matched controls) performed cardiopulmonary exercise testing and were included in this study. Beyond peak oxygen consumption, increase in heart rate from resting level to peak exercise (heart rate reserve) and decrease of heart rate after peak exercise (heart rate recovery) were measured. Chronotropic index was defined as percentage of age predicted maximal heart rate reserve. According to data from adults on bicycle exercise, chronotropic incompetence was assumed for chronotropic index below 0.8. Results: While resting heart rate was similar between both groups, peak heart rate, heart rate reserve as well as chronotropic index were lower in the CHD group than in controls. Chronotropic index was lowest in patients with single ventricle hemodynamics and correlated with peak oxygen consumption. Heart rate recovery was impaired in the CHD group 1 and 2 min after peak exercise compared to controls and correlated with peak oxygen consumption. Chronotropic index below 0.8 was a relatively frequent finding even in the control group suggesting that the threshold of 0.8 appears inadequate for the identification of chronotropic incompetence using treadmill exercise testing in children. After normalizing to the 2.5th chronotropic index percentile of the control group we obtained a chronotropic incompetence threshold of 0.69. Conclusion: As an adjunct to measurement of peak oxygen consumption, heart rate response to exercise appears to be a physiologically important diagnostic parameter in children and adolescents with CHD. However, interpretation of heart rate response needs to consider specific age characteristics and the mode of exercise test. Our data may help future studies on chronotropic incompetence using treadmill ergometer protocols in children and adolescents.

Wir verglichen die mediane Sternotomie mit der Ministernotomie bezüglich Verbesserungsmöglichkeiten hinsichtlich klinischen Outcomes, Schmerzsymptomatik und Kosmetik. Es wurden retrospektiv die klinischen Daten von 292 Patienten mit kongenitalem Herzfehler untersucht, bei denen eine partielle inferiore Sternotomie durchgeführt wurde. Zudem wurde im Rahmen einer Umfrage der kosmetische Outcome untersucht. Dafür wurden die Patienten im Alter von 6 bis 16 Jahren nach OP zur Zufriedenheit mit der Narbenentwicklung befragt. Von insgesamt 292 Patienten kam es bei 18% zu Komplikationen Am häufigsten waren hämodynamisch relevante Pleura und Perikardergüsse. In keinem Fall kam es zum Tod oder Schlaganfall. Ein Zusammenhang von klinischen Parametern und der Zufriedenheit mit der Ministernotomie-Narbe konnte nicht nachgewiesen werden. Für die Altersgruppen der 1-6- und 7-16-Jährigen galt: In Bezug auf den klinischen Outcome konnte die inferiore Ministernotomie der medianen Sternotomie gegenüber als mindestens gleichwertig betrachtet werden. Die unter 1-Jährigen und die über 16-Jährigen sollten aufgrund der Komplikationsraten sowie längeren Krankenhaus und Intensivzeiten als potenzielle Risikopatienten betrachtet werden. Patienten, die während der OP und auf Intensivstation vermehrt Opioide bekamen, erhielten zudem häufiger Transfusionen, hatten eine verlängerte Bypass-, OP-, Krankenhaus- und Intensivzeit und benötigten zudem im Anschluss weniger Schmerzmedikamente auf Normalstation. Als Ursache für einen erhöhten Opioidbedarf kann der zugrundeliegende Herzfehler gesehen werden. Interessanterweise konnten wir einen Zusammenhang zwischen der Häufigkeit von Transfusionen und verwendeter Opioidmenge darstellen. Dieser Zusammenhang sollte weiter erforscht werden, denn darin liegt möglicherweise auch der Schlüssel in der Reduktion von Transfusionen und Opioiden bei Patienten mit Herzfehlern.

\(\bf Ziel:\) Es soll untersucht werden, wie zuverlässig 3D-Echokardiographie(3DE)-Datensätze mit einem neuen Wissensdatenbank-basierten Auswertungsverfahren ("knowledge-based reconstruction", KBR) analysiert werden können. \(\bf Methode:\) 60 Personen (20 gesunde und 40 Patienten; Alter: 2,3 - 43,9 Jahre) wurden mittels MRT (Standardmethode) und 3DE untersucht. Die MRT-Datensätze wurden mit der Standard-Software, die 3DE-Datensätze mit der KBR-Methode ausgewertet. \(\bf Ergebnis:\) Das mit der KBR-Methode errechnete enddiastolische Volumen lag 1,1%, die Ejektionsfraktion 0,8% unter denen der Standardmethode. Das endsystolische Volumen wurde 1,5% größer gemessen. Die Intraobserver-Variabilität lag unter 4% für die o.g. Parameter, die Interobserver-Variabilität unter 8%. Die durchschnittliche Bearbeitungszeit mit der KBR-Methode betrug 5 Minuten. \(\bf Diskussion:\) Die Analyse von 3DE-Datensätzen mit der KBR-Methode ist zeitsparend, die Ergebnisse sind mit denen der Standardmethode gut vergleichbar und reproduzierbar.

Ziel dieses Projektes war die Referenzwerterstellung für echokardiografische Parameter zur Quantifizierung der linksventrikulären Rotationsbewegung bei Kindern mit einem großen Probandenkollektiv. Es wurden 174 gesunde Probanden zwischen 0-20 Jahren mit 2D Speckle Tracking untersucht und Rotations- und Torsions- Perzentilen hergestellt. Diese Werte wurden mit 42 Schrittmacherpatienten verglichen. Die maximale Torsion normalisiert auf die LV-Länge war erhöht in der frühen Kindheit und verringerte sich bis zum Erwachsenenalter. Die apikale Rotation zeigte eine große Bandbreite, während die basale Rotation durch alle Altersklassen konstant blieb. Die TTP-Zeiten zwischen apikaler und basaler Rotation waren in der frühen Kindheit größer, während sie beim Erwachsenen kleiner ausfielen. Schrittmacher-Patienten hatten eine geringere maximale Torsion, sowie apikale und basale Rotation. Sowohl die Dyssynchronie-Indices als auch die EF korrelierten mit der maximalen Torsion.

Bei Neugeborenen und Kindern, die aufgrund ihres angeborenen Herzfehlers einer kardiochirurgischen Operation unter Einsatz der Herz-Lungen-Maschine bedürfen, birgt der operative Eingriff das Risiko einer erhöhten Mortalität aufgrund eines Myo-kardversagens. Die zugrunde liegenden Pathomechanismen sind bisher weitestge-hend unbekannt. Die erheblichen physiologischen Veränderungen unter Einsatz der Herz-Lungen-Maschine bewirken jedoch eine signifikante Änderung vieler molekula-rer Prozesse im Myokard. MicroRNAs können Veränderungen in diesen molekular-genetischen Prozessen unmittelbar anzeigen. Neueste Studien schreiben microR-NAs eine zunehmende Bedeutung bei der Entstehung kongenitaler und erworbener kardiovaskulärer Erkrankungen zu. Darüber hinaus sind diese nicht kodierenden Sequenzen auch an der myokardialen Adaptation und dem Remodeling beteiligt. Inwieweit die Expression von microRNAs im Myokard von Neugeborenen und Kin-dern mit angeborenen Herzfehlern im Zusammenhang mit diesen Prozessen steht, ist jedoch unbekannt. Daher ist das Ziel dieser Studie, die microRNA-Expression im Myokard von Neugeborenen und Kindern vor und nach kardiochirurgischen Eingrif-fen unter Einsatz der Herz-Lungen-Maschine zu charakterisieren und zu verglei-chen. Diese Studie wird an insgesamt 14 Neugeborenen und Kindern mit angeborenen Herzfehlern am Universitätsklinikum des Saarlandes durchgeführt. Hierzu wird von jedem Studienteilnehmer eine Myokardprobe aus dem rechten Vorhof jeweils vor Anschluss und nach Dekonnektion der Herz-Lungen-Maschine entnommen, aus denen die microRNA-Expression mittels Microarray und RT-qPCR analysiert wird. Außerdem wird eine Signalweg Analyse durchgeführt, um Signalwege und Zielgene der verändert exprimierten microRNAs zu identifizieren. Die Auswertung mittels Microarray ergibt 90 microRNAs im Myokard, die nach Ein-satz der Herz-Lungen-Maschine verändert exprimiert werden. Von diesen 90 microRNAs werden nach Einsatz der Herz-Lungen-Maschine 29 microRNAs ver-mehrt und 61 microRNAs vermindert exprimiert. Diese Ergebnisse können für sie-ben microRNAs (miR-210, miR-423, miR-143, miR-564, miR-770, miR-874, miR-93) mittels RT-qPCR bestätigt werden. Die von uns identifizierten Signalwege werden u.a. mit dem kardiovaskulären System sowie der Differenzierung und Proliferation von Kardiomyozyten assoziiert. Die Ergebnisse unserer Studie stützen also die Vermutung, dass microRNAs, neben den bereits bekannten kardiovaskulären Pathologien, auch Veränderungen auf mo-lekulargenetischer Ebene in Form von Hoch- oder Herunterregulierung anzeigen. Aufgrund der jedoch nur geringen Teilnehmerzahl und der heterogenen Patienten-population sind weitere Studien notwendig, um genauere Aussagen über Auswir-kungen der microRNA-Expressionsänderung im Myokard nach Herz-Lungen-Maschine treffen zu können. Differential expression of microRNAs following cardiopulmonary by-pass in children with congenital heart diseases “Children with congenital heart defects (CHDs) are at high risk for myocardial failure after operative procedures with cardiopulmonary bypass (CPB). Recent studies suggest that microRNAs (miRNA) are involved in the development of CHDs and myocardial failure. Therefore, the aim of this study was to determine alterations in the miRNA profile in heart tissue after cardiac surgery using CPB. In total, 14 tissue samples from right atrium were collected from patients before and after connection of the CPB. SurePrint™ 8 × 60K Human v21 miRNA array and quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-qPCR) were employed to determine the miRNA expression profile from three patients before and after connection of the CPB. Enrichment analyses of altered miRNA expression were predicted using bioin-formatic tools. According to miRNA array, a total of 90 miRNAs were significantly altered including 29 miRNAs with increased and 61 miRNAs with decreased expres-sion after de-connection of CPB (n = 3) compared to before CPB (n = 3). Seven miRNAs had been validated using RT-qPCR in an independent cohort of 11 pa-tients. Enrichment analyses applying the KEGG database displayed the highest cor-relation for signaling pathways, cellular community, cardiovascular disease and cir-culatory system. Our result identified the overall changes of the miRNome in right atrium tissue of patients with CHDs after CPB. The differentially altered miRNAs lay a good founda-tion for further understanding of the molecular function of changed miRNAs in regu-lating CHDs and after CPB in particular.” 1

Die Arbeit befasst sich mit dem Norwood-I Verfahren zur Behandlung von Neugeborenen mit einem HLHS oder einer ähnlichen univentrikulären Variante und vergleicht insbesondere die beiden gebräuchlichen Shuntverfahren miteinander. Early and interstage results of the Norwood-I procedure for treatment of the hypoplastic left heart syndrome and its variants.

Acquired and congenital diseases of the heart valves often make it necessary to replace them. Due to the lack of growth potential, as well as other disadvantages of currently used heart valve prostheses, the supply of children with congenital heart defects is currently unsatisfactory. With the help of tissue engineering completely autologous and growing heart valves can be manufactured individually. The aim of this study was to adapt the knowledge made so far to valvular tissue engineering based on a fibrin gel to the needs of pediatric heart valves. This adaptation to the synthesis of tissue engineered heart valves in a reproducible quality was conducted in three work packages: (1) The readjustment of the 3D mould geometry to the miniaturized dimensions for pediatric application. Optimization of detaching process using a biological lubricant to get the valves completely out of the mould, (2) the study of a feasible cell source in terms of a suitable experimental animal model and for the subsequent clinical use. Therefore a comparison of tissue engineered heart valves made of ovine cells from the carotid artery with ones made out of cells of the ovine umbilical cord was performed and (3) the influence of retraction processes during tissue formation. With the introduction of a static preconditioning, before dynamic conditioning of the heart valves, the tissue shrinkage could almost completely be prevented and adequate heart valves were produced. Based also on the results of this work currently an animal experimental study is made in an lamb growth model. For the future tissue engineered heart valves have to be remodeled so that they anatomically and physiologically more correspond to their natural models. It is also necessary to gain a better understanding of the molecular remodeling processes in a tissue engineered valve during the conditioning process.

Wir berichten die Erfahrungen mit einem gemischten Patientenkollektiv aus Kindern und Erwachsenen, welches zwischen 1993 und 2006 an der Klinik und Poliklinik für Thorax-, Herz- und Gefäßchirurgie des Universitätsklinikums Münster aufgrund eines angeborenen Herzfehlers, herz- oder herzlungentransplantiert wurde. Die Studie umfasste 22 Patienten die herz- oder herzlungentransplantatiert wurden. Neun der elf Patienten erreichten eine Lebnsqualität zwischen 80 und 100%. Diese exzellente Lebensqualität nach der Transplantation in unserer Studie zeigte sich auch in anderen Studien desselben Umfangs und ähnlicher Fragestellung. Die perioperative Letalität betrug 0%. Das mittlere Überleben lag bei 69,7 Monaten (+/- 14,7 Monate). Das 1-Jahres Überleben betrug 59 % und das 5-Jahres Überleben 50 %. Die Herz- oder Herzlungentransplantation ist Methode der Wahl bei Patienten mit terminaler Herzinsuffizienz bei angeborenem Herzfehler.

We examined 20 patients (7 female, 13 male, age: median: 166.5 months, minimum: 3 months, maximum: 319 months) with congenital heart defect who had received heart surgery. To analyse sex-specific influence on the postoperative organ protection, we examined the myocardial expression of the estrogen receptor a&b (ERa&b) which we confronted with the expression of BNP, the emission of the Troponin T and the postoperative course. We could prove, that the infantile myocardium expresses ERa&b. Thereby we found out that the expressions of both receptors strictly correlate with one another, so it may be possible, that they are regulated by a common external factor or by each other. It appeared, that the expression of the receptors showed no connection with the age or gender of our patients. Besides we proved with all our patients BNP-RNA in the right atrium. Here, we also could not assess any connection between age, gender and the BNP expression. Another important point of our study is the first-time proof of a correlation between the expression of ERa&b and that of BNP. So far, only a connection of the expression for atrial natriuretic peptid had been proven. However, it is fact that BNP in the plasma of women is higher. Further research is necessary to identify through which mechanisms the ERs exert influence on the BNP expression, or whether they are adjusted by a common external factor. Another part of our study was the collection of clinical data in the preoperative phase, during the operation as well as four and 24 hours after the operation. There exist many hypotheses, that E2, through ERa&b, has protective effects on the various organ systems. In many clinical situations, an advantage in the outcome for women in comparison to men of the same age has been reported. However, in the cardiac surgery, high pre- and postoperative BNP-plasma levels are equated with a higher morbidity and mortality. We examined, if the expression of the ERs and BNP shows a connection with our clinical data. Thereby we found:- a significantly higher oxygenation of our patients with higher expression of ERa&b or BNP at different points of time. - a negative correlation between the surgical score systems, the score 4h postoperative and the BNP expression. The score systems have been developed to be able to forecast the morbidity after cardiac surgery. A lower score value goes along with a lower risk of complications. Therefore a contrary statement seems to exist for the expression of BNP-RNA in comparison to the plasma values. - a negative correlation between the ERa expression and Troponin T in the blood. Troponin is a highly sensitive marker of a damage of the heart muscle. It is possible that a high expression of ERa has protective effects on the heart muscle. Finally, we analysed the clinical data of our patients with respect to their gender. Not only the expression of the receptors which did not differ significantly in our study, but also the estrogen plasma levels, other sex hormones and numerous other factors can cause differences between the sexes. We found two important differences:1) 24 hours after the operation, the male patients had a significant increase of the mean arterial pressure. Pre-menopausal women show a lower hypertension incidence than men of the same age. There are different hypotheses on how E2 lowers the blood pressure via genomic and non-genomic pathways and reduces a sympathetic activation of the heart. It is possible that the female subgroup was protected by E2 against a post-operative increase in blood pressure.2) The female subgroup had significant lower blood glucose levels 24 hours postoperative. There are hypotheses which suggest that E2 influences the glucosehomeostasis through genomic and non-genomic pathways. A strict setting of the postoperative blood glucose levels is equated with a lower postoperative morbidity. It is therefore possible, that E2 has protective effects by lowering blood glucose.Our work makes clear, that the molecular effects of sex hormones and the role of different receptors offer a wide field for additional research. Consequently, it may be possible in the future, to use protective effects through specific receptor agonists therapeutically.

Cardiomyocytes of children with congenital heart defects can be isolated from atrial biopsies and be kept in culture for a period of several weeks. Cultivated cardiomyocytes are capable of proliferation without loosing their typical properties, especially the ability to produce heart specific proteins such as myoglobine, troponine and alpha-sarcomeric-actine. Cultivated cardiomyocytes are able to produce pro-inflammatory cytokines after stimulation with LPS. There is a discrepancy between the detection of RNA of the respective cytokine and the amount that is, in fact, released into the interstitium. The reason for this may be an inhibition of the “posttranslational processing” by certain substances. In cultivated infant cardiomyocytes, hypothermia induces an attenuated production of proinflammatory cytokines, both with and without LPS stimulation. This result leads to the conclusion that hypothermia has protective effects for the heart, and effects due to cytokines such as heart insufficiency could probably be reduced. Our children model provides the opportunity to mirror the in-vivo-mechanisms in heart of children with congenital defects and has therefore many advantages compared to the conventional fetal or animal models. With the aid of our cultur model, there is the option to investigate further underlying pathomechanisms and to develop pharmacological and therapeutical strategies.

The function of the right ventricle is an important parameter to evaluate the prognosis of neonates suffering from complex congenital heart defects, pulmonary stenosis or pulmonary hypertension. In these patients the right ventricle is often exposed to a major chronic pressure overload. Even though this situation regularly leads to a compensatory hypertrophy, the chronic overload may result in right heart failure. The major reason for the deterioration of cardial function seems to be triggered by the myocardial remodeling processes due to chronic pressure overload. A better understanding of these processes seems to be necessary to develop preventing strategies and to find the best point in time for intervention. The aim of our study was to establish a standardized model of a moderate pulmonary stenosis in neonate lambs (n=17) in order to estimate the effects of right ventricular pressure overload on the systemic and intramyocardial production of the pro-inflammatory cytokines TNF-alpha, IL-1beta, IL-6, IL-8 and the anti-inflammatory cytokine IL-10. In this model the newborn lambs were exposed to a pulmonary banding for a time period of three months. By measuring the hemodynamic parameters after one, four and twelve weeks, we achieved a good overview over the development of the right ventricular pressure overload. The RTQ-PCR analysis of the biopsies, which were taken at the third catheter intervention after twelve weeks, showed a slightly increased intramyocardial expression of all five cytokines (TNF-alpha, IL-1beta, IL-6, IL-8 and IL-10) in the pressure overloaded lambs in comparison to the control group. The difference in this expression was not significant between both groups. The analysis of the blood samples did not show a significant difference in the systemic expression of cytokines between both groups as well. However, the animals pertaining to the banding group revealed constantly ascending blood levels of all five cytokines for the testing period of three months. Those ascending levels showed the same gradient and correlated with the continuously growing right ventricular pressure. This coherence implies a slight, but still measurable effect of the chronic pressure overload due to a moderate pulmonary stenosis on the systemic and intramyocardial expression of pro- and anti-inflammatory cytokines as well as the connected risk of myocardial remodeling. Yet, considering the results of the histopathological and electron-microscopical analysis, major effects in terms of myocardial remodeling could not be found after a time period of three months.