Hans-Peter Hermann

Haemodynamic effects of intracoronary pyruvate in patients with congestive heart failure: an open study.

BACKGROUND Pyruvate, as an intermediate in the Krebs cycle, is an important source of energy for myocardium and improves contractility of normal, hypoxic, and postischaemic animal myocardium. We investigated the effect of intracoronary pyruvate in patients with congestive heart failure. METHODS Haemodynamic measurements were done in eight patients with dilated cardiomyopathy after two 15 min infusions of pyruvate into the left main coronary artery and after saline washout of pyruvate. FINDINGS There were no significant differences between the two pyruvate concentrations. Application of pyruvate resulted in a 23% increase in cardiac index (p<0.05), a 38% increase in stroke-volume index (p<0.05), and a 36% decrease in pulmonary capillary wedge pressure (p<0.05). Heart rate decreased significantly by 11%. Mean aortic pressure and systemic vascular resistance did not change. Most of the effects of pyruvate were reversed 15 min after the infusion stopped. INTERPRETATION Pyruvate has the profile of a favourable inotropic substance. Other modes of administration need to be studied.

Improved systolic and diastolic myocardial function with intracoronary pyruvate in patients with congestive heart failure

Pyruvate increases myocardial performance in isolated myocardium and improves hemodynamics in patients with congestive heart failure.

Potentiation of beta-adrenergic inotropic response by pyruvate in failing human myocardium

BACKGROUND Pyruvate has been shown to increase contractile function in isolated myocardium and to improve hemodynamics in patients with congestive heart failure. We tested the hypothesis that pyruvate potentiates the inotropic response to beta-adrenergic stimulation and to elevated extracellular calcium, since this may be of potential therapeutic value in the clinical setting of acute heart failure in order to circumvent deleterious effects on energy demand as can occur during catecholamine therapy. METHODS AND RESULTS We investigated isometrically contracting isolated multicellular muscle preparations from terminal failing human hearts at 37 degrees C, pH 7.4, and a stimulation frequency of 1 Hz. At an extracellular calcium concentration of 1.25 mM, pyruvate (10 mM) alone increased developed force (F(dev)) from 9.0+/-2.3 to 21.1+/-4.3 mN/mm(2) (n=9, P<0.001) and isoproterenol (1 microM) alone increased F(dev) from 9.5+/-2.0 to 31.3+/-5.4 mN/mm(2) (P<0.001), whereas the combination of pyruvate and isoproterenol increased F(dev) over-proportionally from 9.0+/-2.3 to 47.4+/-6.4 mN/mm(2) (P<0.01). In a separate series we assessed the combination of pyruvate and calcium. Although F(dev) did not increase from 12 to 16 mM [Ca(2+)](o), 10 mM pyruvate further increased F(dev) from 25.8+/-5.0 to 30.6+/-4.7 mN/mm(2) (P<0.01). Rapid cooling contractures revealed that altered myofilament responsiveness and/or sarcoplasmic reticulum (SR) calcium load must underlie the positive inotropic effect of pyruvate. CONCLUSION A combination of pyruvate and beta-adrenergic stimulation may be of therapeutic value in acute heart failure by reducing the concentrations of potential deleterious catecholamines that are currently necessary to maintain adequate tissue perfusion.

Energetic stimulation of the heart.

The management of patients with acute heart failure includes frequently the use of positive inotropic agents in order to increase cardiac output and hence to maintain adequate tissue perfusion. The concept of energetic stimulation of the heart was invented in order to avoid deleterious effects of conventional inotropes, i.e. catecholamines and phosphodiesterase-inhibitors, on myocardial oxygen consumption and energy reserves and to circumvent potential dangerous side effects of the drugs. Metabolic support with glucose-insulin-potassium has proven efficious of improving cardiac performance and prognosis in the setting of the ischemic and postischemic heart. The glycolytic intermediate pyruvate increases contractile performance in isolated animal and human myocardium and improves short-time hemodynamics in patients with congestive heart failure, which is discussed in detail in the present article. Energetic stimulation with pyruvate could therefore be a new promising approach to the treatment of acute heart failure, if conventional therapy fails.

Cardiac and hemodynamic effects of the sinus node inhibitor tedisamil dihydrochloride in patients with congestive heart failure due to dilated cardiomyopathy.

Clinical and experimental investigations have demonstrated an inverse relation between heart rate and myocardial performance in patients with congestive heart failure. Accordingly, this study was designed to investigate the hemodynamic effect of the novel bradycardic compound tedisamil in patients with heart failure. We hypothesized that tedisamil would reduce heart rate and thereby improve hemodynamic parameters of failing hearts with an inverse force-frequency relation. Tedisamil was administered intravenously in nine patients with dilated cardiomyopathy (NYHA II-III). Hemodynamic measurements by right heart catheterization were carried out at time points -30, 10, 20 min, 1, 2, 4, and 6 h. Tedisamil decreased heart rate significantly from 84 +/- 6 beats/min to 73 +/- 4 beats/min (at 10 min; p < 0.05). Stroke volume index remained unchanged, and cardiac index tended to decrease transiently. Mean blood pressure increased from 98 +/- 5 to 104 +/- 6 mm Hg (p < 0.05) because of an increase in systemic vascular resistance from 1,619 +/- 145 to 2,079 +/- 198 dyn x s x cm(-5) (at 20 min; p < 0.05). Diastolic pulmonary pressure and pulmonary vascular resistance showed similar changes. Pulmonary capillary wedge pressure increased from 12 +/- 3 to 16 +/- 4 mm Hg (at 20 min; p < 0.05). Although tedisamil resulted in a significant heart-rate reduction, this was not associated with an improvement of hemodynamics. This may be due to increased afterload of the left and right ventricle. In these patients, tedisamil increased vascular resistance, which is unwanted in the treatment of congestive heart failure.

Dyspnea and normal systolic function

Zusammenfassung.Etwa 30–50% der Patienten mit typischer Herzinsuffizienzsymptomatik weisen in Ruhe eine weitgehend erhaltene systolische linksventrikuläre Funktion auf. Bei ihnen könnte eine gestörte diastolische Funktion des Herzmuskels die Ursache für die Symptomatik darstellen. Obwohl die Prognose günstiger als bei der systolischen Funktionsstörung einzuschätzen ist, sind Krankenhauseinweisungen wegen diastolischer Herzinsuffizienz vergleichbar häufig wie jene wegen systolischer Herzinsuffizienz. Die Diagnose ist nach den Kriterien von Vasan & Levy wahrscheinlich, wenn zeitnah zur Symptomatik und Klinik eine normale systolische linksventrikuläre Funktion erfasst wird. Durch neue Echokardiographietechniken (z. B. Mitralring-Gewebe-Doppler) können die Diagnose weiter gesichert und der Schweregrad der Funktionsstörung (ASE Grad I–III) abgeschätzt werden, und der invasive Nachweis einer gestörten linksventrikulären Relaxation, Füllung, Dehnbarkeit oder Steifigkeit für die standardisierte Diagnostik kann entfallen. Durch den Einsatz von biochemischen Markern (BNP [„brain natriuretic peptide“]) ist eine weitere Differentialdiagnose bzw. Diagnosesicherung möglich. Aufgrund der bisher uneinheitlichen diagnostischen Kriterien liegen zur Therapie der diastolischen Herzinsuffizienz bisher kaum Daten aus prospektiven, kontrollierten Studien vor. Grundlage ist die Behandlung der Grunderkrankung, wie Hypertonieeinstellung, Diabeteskontrolle oder Schlafapnoetherapie. Für Angiotensin- 1-Antagonisten (ARB) wurden eine effektive Hypertrophieregression (LIFE) sowie eine Reduktion der Morbidität, nicht jedoch der Mortalität (CHARM) nachgewiesen. Erhalt des Sinusrhythmus und Herzfrequenzkontrolle (β-Blocker, Calciumantagonisten) sowie antiischämische Therapie sind unter pathophysiologischen Gesichtspunkten indiziert. Diuretika sollten aus symptomatischer Indikation vorsichtig dosiert gegeben werden, Herzglykoside haben bei der isolierten diastolischen Herzinsuffizienz keinen wesentlichen Stellenwert. Laufende Studien mit besser definierten Patientenkollektiven (z. B. I-Preserve) könnten weitere Therapieoptionen öffnen. Es ist zu hoffen, dass damit in naher Zukunft evidenzbasierte Leitlinien für die noch unbefriedigende Therapie der diastolischen Funktionsstörung/ Herzinsuffizienz verfügbar sein werden.Abstract.30–50% of patients presenting with symptoms of congestive heart failure exhibit a near normal left ventricular systolic function at rest, and an impaired diastolic function of the heart may be causative. Despite a better prognosis than in systolic heart failure, frequency of hospitalizations due to diastolic heart failure is comparable with systolic heart failure. According to the criteria of Vasan & Levy diagnosis of diastolic heart failure is probable, if symptoms and signs of heart failure are accompanied in proximity (within 72 h) by objective evidence of normal left ventricular systolic function. Newer echocardiographic techniques (e. g., tissue Doppler) aid to confirm the diagnosis and to determine the severity of dysfunction and may substitute invasive demonstration of impaired left ventricular relaxation, filling, compliance or stiffness for standardized diagnosis. Incorporation of biochemical test (BNP [brain natriuretic peptide]) allows differential diagnosis and may increase the accuracy of diagnosis. Due to inconsistent diagnostic criteria, data from prospective randomized controlled trials for the treatment of diastolic heart failure are rare. Basic principles include treatment of the underlying disease, i. e., control of hypertension, diabetes, or obstructive airway disease. Angiotensin 1 antagonists (ARB) have proven effective in regression of left ventricular hypertrophy (LIFE) and may reduce morbidity, but not mortality (CHARM). Maintenance of sinus rhythm, heart rate control (β-blockers, calcium channel blockers) and anti-ischemic therapy may be indicated in view of pathophysiological aspects. Diuretics should be administered with caution in patients with symptoms of congestion, digitalis is not useful in the treatment of isolated diastolic heart failure. The results of ongoing trials (e. g., I-Preserve) may offer new therapeutic options, and evidence-based guidelines for the so far often unsatisfactory treatment of diastolic dysfunction/heart failure are awaited.

Influence of pyruvate on economy of contraction in isolated rabbit myocardium

Treatment of acute heart failure frequently requires positive‐inotropic stimulation. However, there is still no inotropic agent available, which combines a favourable haemodynamic profile with low expenditure for energy metabolism. Pyruvate exhibits positive inotropic effects in vitro and in patients with heart failure. The effect on myocardial energy metabolism however remains unclear, but is meaningful in light of a clinical application.

Dyspnoe bei normaler systolischer Funktion

Zusammenfassung.Etwa 30–50% der Patienten mit typischer Herzinsuffizienzsymptomatik weisen in Ruhe eine weitgehend erhaltene systolische linksventrikuläre Funktion auf. Bei ihnen könnte eine gestörte diastolische Funktion des Herzmuskels die Ursache für die Symptomatik darstellen. Obwohl die Prognose günstiger als bei der systolischen Funktionsstörung einzuschätzen ist, sind Krankenhauseinweisungen wegen diastolischer Herzinsuffizienz vergleichbar häufig wie jene wegen systolischer Herzinsuffizienz. Die Diagnose ist nach den Kriterien von Vasan & Levy wahrscheinlich, wenn zeitnah zur Symptomatik und Klinik eine normale systolische linksventrikuläre Funktion erfasst wird. Durch neue Echokardiographietechniken (z. B. Mitralring-Gewebe-Doppler) können die Diagnose weiter gesichert und der Schweregrad der Funktionsstörung (ASE Grad I–III) abgeschätzt werden, und der invasive Nachweis einer gestörten linksventrikulären Relaxation, Füllung, Dehnbarkeit oder Steifigkeit für die standardisierte Diagnostik kann entfallen. Durch den Einsatz von biochemischen Markern (BNP [„brain natriuretic peptide“]) ist eine weitere Differentialdiagnose bzw. Diagnosesicherung möglich. Aufgrund der bisher uneinheitlichen diagnostischen Kriterien liegen zur Therapie der diastolischen Herzinsuffizienz bisher kaum Daten aus prospektiven, kontrollierten Studien vor. Grundlage ist die Behandlung der Grunderkrankung, wie Hypertonieeinstellung, Diabeteskontrolle oder Schlafapnoetherapie. Für Angiotensin- 1-Antagonisten (ARB) wurden eine effektive Hypertrophieregression (LIFE) sowie eine Reduktion der Morbidität, nicht jedoch der Mortalität (CHARM) nachgewiesen. Erhalt des Sinusrhythmus und Herzfrequenzkontrolle (β-Blocker, Calciumantagonisten) sowie antiischämische Therapie sind unter pathophysiologischen Gesichtspunkten indiziert. Diuretika sollten aus symptomatischer Indikation vorsichtig dosiert gegeben werden, Herzglykoside haben bei der isolierten diastolischen Herzinsuffizienz keinen wesentlichen Stellenwert. Laufende Studien mit besser definierten Patientenkollektiven (z. B. I-Preserve) könnten weitere Therapieoptionen öffnen. Es ist zu hoffen, dass damit in naher Zukunft evidenzbasierte Leitlinien für die noch unbefriedigende Therapie der diastolischen Funktionsstörung/ Herzinsuffizienz verfügbar sein werden.Abstract.30–50% of patients presenting with symptoms of congestive heart failure exhibit a near normal left ventricular systolic function at rest, and an impaired diastolic function of the heart may be causative. Despite a better prognosis than in systolic heart failure, frequency of hospitalizations due to diastolic heart failure is comparable with systolic heart failure. According to the criteria of Vasan & Levy diagnosis of diastolic heart failure is probable, if symptoms and signs of heart failure are accompanied in proximity (within 72 h) by objective evidence of normal left ventricular systolic function. Newer echocardiographic techniques (e. g., tissue Doppler) aid to confirm the diagnosis and to determine the severity of dysfunction and may substitute invasive demonstration of impaired left ventricular relaxation, filling, compliance or stiffness for standardized diagnosis. Incorporation of biochemical test (BNP [brain natriuretic peptide]) allows differential diagnosis and may increase the accuracy of diagnosis. Due to inconsistent diagnostic criteria, data from prospective randomized controlled trials for the treatment of diastolic heart failure are rare. Basic principles include treatment of the underlying disease, i. e., control of hypertension, diabetes, or obstructive airway disease. Angiotensin 1 antagonists (ARB) have proven effective in regression of left ventricular hypertrophy (LIFE) and may reduce morbidity, but not mortality (CHARM). Maintenance of sinus rhythm, heart rate control (β-blockers, calcium channel blockers) and anti-ischemic therapy may be indicated in view of pathophysiological aspects. Diuretics should be administered with caution in patients with symptoms of congestion, digitalis is not useful in the treatment of isolated diastolic heart failure. The results of ongoing trials (e. g., I-Preserve) may offer new therapeutic options, and evidence-based guidelines for the so far often unsatisfactory treatment of diastolic dysfunction/heart failure are awaited.

Differenzialtherapie der Herzinsuffizienz

ZusammenfassungLeitlinien zur medikamentösen Behandlung der Herzinsuffizienz werden immer noch unvollständig umgesetzt. Folgende Gründe können eine Rolle spielen:1.Bestimmte Patienten wie ältere Menschen und Frauen waren in großen Interventionsstudien unterrepräsentiert, weshalb die Validität der Daten für diese Patienten kritisch hinterfragt werden muss.2.Therapieentscheidungen werden zudem durch Begleiterkrankungen wie Niereninsuffizienz, obstruktive Atemwegserkrankungen (COPD, Asthma bronchiale), Apoplex und Diabetes mellitus beeinflusst.Wir diskutieren die Bedeutung für die Differenzialtherapie der Herzinsuffizienz.AbstractThe implementation of guidelines for medical therapy of heart failure may be problematic for the following reasons:1.Elderly patients and women were underrepresented in large clinical trials which may limit their therapeutic impact in these patients.2.Therapeutic decisions are influenced by co-morbidities like renal failure, obstructive airway disease (COLD, Asthma), stroke, and diabetes mellitus.We therefore discuss the differential therapy of heart failure in view of particular patient subgroups.

Differential therapy of heart failure. Which drug for which patient

ZusammenfassungLeitlinien zur medikamentösen Behandlung der Herzinsuffizienz werden immer noch unvollständig umgesetzt. Folgende Gründe können eine Rolle spielen:1.Bestimmte Patienten wie ältere Menschen und Frauen waren in großen Interventionsstudien unterrepräsentiert, weshalb die Validität der Daten für diese Patienten kritisch hinterfragt werden muss.2.Therapieentscheidungen werden zudem durch Begleiterkrankungen wie Niereninsuffizienz, obstruktive Atemwegserkrankungen (COPD, Asthma bronchiale), Apoplex und Diabetes mellitus beeinflusst.Wir diskutieren die Bedeutung für die Differenzialtherapie der Herzinsuffizienz.AbstractThe implementation of guidelines for medical therapy of heart failure may be problematic for the following reasons:1.Elderly patients and women were underrepresented in large clinical trials which may limit their therapeutic impact in these patients.2.Therapeutic decisions are influenced by co-morbidities like renal failure, obstructive airway disease (COLD, Asthma), stroke, and diabetes mellitus.We therefore discuss the differential therapy of heart failure in view of particular patient subgroups.