Er fühle sich nur etwas schwach, sagte der alte Mann. Dann starb er ganz ruhig, als wäre er eingeschlafen. Leonardo da Vinci, der am Bett des 100-Jährigen ausgeharrt hatte, war von dessen „süßem Tod” tief beeindruckt. Neugierig sezierte er den Leichnam des Alten, um die Todesursache zu suchen. Was das vielseitige Genie vor 500 Jahren skizzierte, gilt heute als eine der ersten Darstellungen der Atherosklerose, der Gefäßverkalkung. Überall im Körper des Alten waren die Gefäße verdickt, oft in Kurven gelegt wie Serpentinen, an manchen Stellen regelrecht verknöchert. Offenbar, so vermutete da Vinci, konnten die Gefäße „ das Herz nicht mehr versorgen”.

Die Zeiten haben sich geändert. Kaum noch jemand denkt bei der Diagnose Herztod an ein „süßes” Ableben. Da Vincis alter Mann würde heute als eines von vielen Opfern der Herz-Kreislauf-Krankheiten gezählt, an denen alleine in Deutschland pro Jahr 395 000 Männer und Frauen sterben. Doch auch wenn Herz-Kreislauf-Leiden in den Industriestaaten mit der gestiegenen Lebenserwartung zu einem Massenphänomen geworden sind, haben sie nicht immer ein tödliches Gesicht. Die meisten Deutschen erreichen ohne größere Zwischenfälle ein hohes Alter, obwohl ihre Gefäße bei genauem Hinsehen ziemlich mitgenommen sind. Die Atherosklerose ist offenbar ein Teil des normalen Alterns: Immerhin haben sieben von zehn Deutschen ihren 75. Geburtstag überschritten, wenn ihr Leben durch Versagen von Herz oder Gefäßen endet.

Doch auf der anderen Seite sind Herzinfarkt, Schlaganfall und ein Bündel anderer Komplikationen die wichtigsten Ursachen für einen vorzeitigen Tod. Und die Folgen der Atherosklerose machen in Deutschland jedes Jahr vermutlich einige Hunderttausend Gesunde zu Behinderten, Frührentnern oder Pflegebedürftigen – jeder sechste Euro im Gesundheitswesen wird ihretwegen ausgegeben.

Langsam beginnen die Mediziner zu verstehen, warum Gefäßkrankheiten bei dem einen entstehen und beim anderen nicht. Seit Wissenschaftler Methoden aus Krebsforschung, Genetik und Molekularbiologie einsetzen, fügen sich die Puzzle-Teile zu einem Gesamtbild zusammen. „Die Atherosklerose ist eine Entzündung”, hat der mittlerweile verstorbene US-Forscher Russel Ross bereits Mitte der siebziger Jahre vorhergesagt. Dieser Erklärung stimmen in den letzten Jahren immer mehr Ärzte und Forscher zu. Wenn es richtig gefährlich wird, schwelen oft sogar zwei Entzündungen: eine generelle, die den ganzen Körper in chronischen Alarmzustand versetzt, und gleichzeitig eine zweite, die sich vor Ort abspielt, an kleinen Entzündungsherden in den Wänden von Blutgefäßen.

Lebensweise, genetische Ausstattung und Zufall entscheiden im Zusammenspiel darüber, ob und wann dem Körper die Kontrolle so entgleitet, dass es zur Katastrophe kommt und ein Gefäß sich verstopft. Möglich ist dies überall im Körper. Doch in den kaum stricknadeldicken Gefäßen, die das Herz mit Blut versorgen, haben sie dramatische Folgen: Wenn ein Herzkranzgefäß blockiert wird, kann das schlagartig tödliche Rhythmusstörungen im Pumpmuskel auslösen. In anderen Organen sind die Folgen meist nicht akut lebensgefährlich. Aus diesem Grund hat sich die Forschung auf den Herzinfarkt konzentriert.

Derzeit sind die Wissenschaftler dabei, über 200 bislang gefundene Risikofaktoren in ergründen. Dazu gehören Klassiker wie Cholesterin, Blutdruck, Rauchen, Ernährung, aber auch neue Kandidaten wie das Blutprotein CRP, Luftverschmutzung, Psyche und Infektionen mit Bakterien und Viren. Die Bewertung des Cholesterins zeigt besonders deutlich, wie sich die Sicht auf den Herzinfarkt verändert. Cholesterin hatte über Jahrzehnte den Ruf, der Hauptschuldige für Herzinfarkte zu sein. Doch seine Rolle wurde überschätzt. „Anhand der Blutfettwerte alleine lassen sich Infarkte nicht zuverlässig prognostizieren”, sagt der Blutfett-Experte Prof. Gerd Assmann von der Universität Münster. 80 Prozent der Infarkt-Patienten haben Cholesterinwerte in demselben Bereich wie Menschen mit völlig gesundem Herzen. Eine vernünftige Abschätzung des Infarkt-Risikos sei nur möglich, wenn der Arzt ein ganzes Bündel von Faktoren berücksichtige, sagt Assmann. Er hat sein Wissen in die so genannte PROCAM-Formel gepackt, die das Risiko abschätzt, innerhalb der nächsten zehn Jahre einen Infarkt zu erleiden (siehe Community-Kasten): Faktoren sind neben dem Blutfett-Profil auch Rauchen, Blutdruck, Alter, Geschlecht, Diabetes und genetische Veranlagung. „Um das Risiko für einen Herzinfarkt abschätzen zu können, muss man sich ein Gesamtbild von dem Menschen machen”, fordert Assmann.

Doch auch wenn Cholesterin zu einem Risikofaktor von vielen geworden ist – über ihn weiß man am meisten. Dabei geht es um die Ablagerungen an den Wänden der Arterien, den Gefäßen, die das Blut in die Organe transportieren. Hier ist der Schauplatz der Atherosklerose. Jeder ältere Deutschen hat Hunderte der reiskorn- bis erbsengroßen Ablagerungen in dem Zehntausende von Kilometer langen Arteriensystem seines Körpers. Bis vor wenigen Jahren war die Vorstellung, was in diesen Ablagerungen passiert, recht einfach. Sie galten schlicht als Depots, in denen der Körper überschüssiges Cholesterin und anderen Abfall ablagert.

Ärzte verglichen die Blutgefäße mit einem Abflussrohr: Gefährlich werde es da, wo sich mit der Zeit die größten Ablagerungen ansammelten. Der Augenschein gab der These Recht: Mehr als eine Million Deutsche spüren solche verengten Stellen („ Stenosen”) in ihren Herzkranzgefäßen als „Angina Pectoris”, als beängstigenden Brustschmerz. Diese Engstellen haben eine Industrie erschaffen: Pro Jahr lassen etwa 650 000 Deutsche durch einen Katheter Röntgenkontrastmittel in ihre Herzkranzgefäße spritzen, um nach den Engpässen zu suchen. Bei weiteren etwa 220 000 Patienten werden Stenosen mit kleinen Ballons aufgesprengt, bei vielen zusätzlich mit Metallhülsen (Stents) verstärkt. Doch die Hoffnung, dass die Maßnahmen gegen Engstellen auch vor Infarkten schützen, erwies sich als Illusion: „Die Ballondilatation kann zwar wirksam Angina-Schmerzen lindern, aber keinen Infarkt verhindern”, sagt Gerd Assmann.

Das fanden Pathologen heraus, die sich die Gefäße von Infarkt-Opfern genau anschauten. Die Patienten hatten zwar verhärtete Stenosen– was stets ein Warnzeichen für einen drohenden Infarkt ist –, die Stellen, an denen ein Gerinnsel ein Gefäß blockiert hatte, lagen aber meist weitab von ihnen. Stattdessen gab es dort, wo das Gerinnsel feststeckte, eine weiche Fettablagerung in der Gefäßwand. Vor allem aber wimmelte es in dem Kloß von bestimmten Abwehrzellen, den Makrophagen. Sie sind die Müllabfuhr des Immunsystems.

Diese Entzündungszellen gelten heute als Vollstrecker einer Entwicklung, die Jahre vorher begonnen haben kann. Herbeigerufen werden Makrophagen offenbar vom Endothel, das sind jene flache Zellen, die wie Kacheln lückenlos die Innenwand der Gefäße auskleiden. Normalerweise sind diese Zellen glatt, doch ihre Oberfläche wird rau und klebrig, wenn es ihnen schlecht geht, etwa weil ihnen aggressive Substanzen im Blut zusetzen – gelöste Gifte aus Tabakrauch, vom Körper im Überschuss gebildete Stoffwechselprodukte wie Homocystein, aber auch zu viel Cholesterin. Das strapazierte Endothel beginnt dann, Abwehrzellen anzulocken, gleichzeitig fischt es kleine cholesterinhaltige Fetttröpfchen – vor allem das so genannte LDL-Cholesterin – aus dem Blut und lagert sie in der Wand der Arterien ab. Eine leichte lokale Entzündung entsteht.

Manchmal läuft diese Entzündung aus dem Ruder – noch wissen die Forscher nicht wieso. Die Abwehrzellen versuchen den oft ranzig gewordenen Fettkloß portionsweise aufzufressen und wegzuschaffen. Dabei stopfen sich manche Makrophagen so voll, dass sie an ihrer Mahlzeit zugrunde gehen und ihren halb verdauten Inhalt wieder freisetzen. Gleichzeitig schütten die überforderten Abwehrzellen Hormone aus, um Verstärkung anzulocken. Was als gut gemeinter Aufräumversuch beginnt, kann sich so rapide zu einer akuten Entzündung ausweiten.

Vom vorbeiströmenden Blut ist der Herd nur durch ein dünnes Häutchen aus Bindegewebe und Endothel getrennt. Die Ansammlung aggressiver Abwehrzellen ist gerade in der Wand eines nur wenige Millimeter starken Herzkranzgefäßes eine schlummernde Gefahr.

Mit jedem Herzschlag dehnen sich die Gefäße wie Gummibänder. Fatalerweise setzen die Makrophagen beim Versuch, sich mehr Platz zu verschaffen, eine Wolke von Enzymen frei, die das Bindegewebe annagen. Diese Enzyme gelten heute als die größte Bedrohung für das Häutchen über dem Fettdepot. Innerhalb weniger Wochen können sie die elastische und stabile Gefäßinnenhaut zu einer fadenscheinigen Membran ausdünnen, die schon bei einem etwas stärkeren Herzschlag zu reißen droht. Durch den Riss dieses Häutchens bekommt das Blut direkten Kontakt mit dem entzündeten Fettdepot – und das löst ein Gerinnsel aus. Diese Beobachtung ist der Kern des neuen Herzinfarkt-Modells: Darüber, wie gefährlich eine Fettablagerung ist, entscheidet nicht die Größe der Beule, die sie bildet, sondern wie stark die Entzündung bereits die Membran angegriffen hat, die sie vom Blut trennt. Je dünner diese Abdeckung, desto rissgefährdeter ist die Stelle.

Solche Risse sind keine Seltenheit. Untersuchungen an Unfallopfern zeigen, dass offenbar jeder fünfte Gesunde über 30 solche älteren Risse in seinen Herzkranzgefäßen trägt, ohne etwas von ihnen zu ahnen. „Wir können davon ausgehen, dass bei jedem Erwachsenen solche Ablagerungen täglich einreißen”, sagt Assmann. Das hat freilich bei einem ansonsten gesunden Menschen weiter keine Folgen, weil der Riss in der Gefäßwand schnell durch ein flaches Gerinnselpflaster versiegelt wird, das den Blutfluss nicht weiter stört.

Bei Infarkt-Opfern hat das sensible Sicherheitssystem der Gerinnung versagt: Durch eine Überreaktion ist ein viel zu großes Gerinnsel entstanden, dass im Extremfall das Gefäß blockieren kann. Eine solche Überreaktion kann eine Vielzahl von Ursachen haben. Manche Menschen sind durch bestimmte Gen-Konstellationen grundsätzlich anfälliger für eine voreilige Gerinnselbildung. Aber auch die Lebensweise hat Folgen: Typisch ist, dass die Kombination aus Bewegungsmangel und Übergewicht zu einer Entgleisung des Stoffwechsels führt. Beim Altersdiabetes und dem so genannten metabolischen Syndrom, das bei schwerem Übergewicht häufig vorkommt, ist der Zuckerstoffwechsel gestört, die Blutfette sind mäßig erhöht, der Blutdruck ist moderat gesteigert. „Das sind im Einzelnen keine dramatischen Abweichungen, doch in der Kombination erhöhen sie deutlich das Herzinfarkt-Risiko”, sagt der Kardiologe Prof. Wilhelm Krone von der Universität Köln. Zu der Kombination gehört oft auch, dass sich die Gerinnungsneigung bis an die Grenzen der Kontrollierbarkeit verstärkt.

Solch ein vorbelastetes System kann schon bei kleinen äußeren Anlässen kippen, die für einen Gesunden harmlos sind. Forscher haben zum Beispiel festgestellt, dass bestimmte Infektionen oder auch Phasen von Smog die Infarkt-Zahl ansteigen lassen. Durch das neue Konzept ist das leicht zu verstehen, weil solche Einflüsse das Immun- und Gerinnungssystem zusätzlich reizen.

Weltweit suchen Pharmaforscher inzwischen nach neuen Medikamenten, die Makrophagen gezielt daran hindern, ein friedliches Fettdepot in eine riskante Baustelle umzuwandeln. Doch viele Wissenschaftler sind überzeugt, dass es solch ein Mittel längst gibt: Statine, eine Gruppe von drei Jahrzehnte alten Medikamenten, die massenhaft zur Vorbeugung von Herzinfarkten verschrieben werden.

Statine wirken in der Leber: Dort drosseln sie die Herstellung von Cholesterin so stark, dass das Organ seinen Bedarf vermehrt aus dem Blut decken muss. Der Cholesterinspiegel sinkt je nach Medikament und Dosis um 20 bis 60 Prozent. Ihren Durchbruch schafften die Statine allerdings erst 1994, als der Vertreter „ Simvastatin” bewies, dass er nicht nur Blutfette senken, sondern auch Infarkte um einige Monate bis Jahre aufschieben kann. Seitdem gehören die sechs derzeit international vermarkteten Statine zu den kommerziell erfolgreichsten Medikamenten der Pharmageschichte. Über 20 Millionen Patienten weltweit schlucken sie täglich.

Doch mittlerweile diskutieren die Forscher darüber, ob die vorbeugende Wirkung der Statine nicht nur in der Cholesterinsenkung, sondern in einem bislang unentdeckten biochemischen Mechanismus liegt. Untersuchungen zeigen, dass die Medikamente die Entzündungsherde in den Gefäßen am Aufplatzen hindern. Allerdings ist unklar, ob dieser Effekt alleine darauf beruht, dass der Cholesterin-Nachschub aus dem Blut gedrosselt wird, oder ob die Statine das Verhalten der Abwehrzellen beeinflussen. Was Ursache und Wirkung ist, lässt sich schwierig erforschen. „Wir wissen, dass allein durch einen sinkenden Cholesterinspiegel die Aktivität von mehr als 100 Genen in den Zellen beeinflusst werden kann”, sagt Krone. „Das erklärt zwanglos, warum Statine außer der Cholesterinsenkung noch andere Wirkungen haben.”

Hinzu kommt: Ein Teil der Statine gelangt übers Blut in den restlichen Körper und drosselt praktisch überall die Herstellung der Mevalonsäure, aus der die Zellen außer Cholesterin noch eine Reihe von anderen Stoffen herstellen. Einige davon werden immer dann gebraucht, wenn Abwehrzellen aktiviert werden. „Die Frage, wie wichtig diese zusätzlichen Wirkungen sind, ist noch nicht beantwortet”, sagt Krone. Die Herzspezialisten beobachten deshalb mit Spannung die Forschungen ihrer Kollegen, die herausfinden wollen, ob Statine auch gegen andere Krankheiten wirken, bei denen Immunzellen eine Rolle spielen: Knochenschwund, Alzheimer, Multiple Sklerose und Rheuma stehen auf der Liste.

Für Assmann ist die Diskussion zwar als Forschungsthema relevant, doch nicht für die praktische Vorbeugung gegen Herzinfarkte: „Das heutige Bild des Herzinfarktes erklärt, warum man an möglichst vielen Stellen gleichzeitig eingreifen sollte.” Das geschieht am besten mit den alten Präventionsempfehlungen:

• Rauchen aufgeben,

• mehr Bewegung,

• mehr Obst und Gemüse essen.

Eine in 52 Ländern mit 30 000 Teilnehmern laufende Studie – die Interheart – hat dieses Jahr die Wirksamkeit bestätigt. Allein diese drei Verhaltensänderungen reichen bei vielen aus, um das Infarkt-Risiko um etwa 80 Prozent zu senken.

Wer abnimmt und sich mehr bewegt, kann gleichzeitig Stoffwechselstörungen beseitigen, die die Entzündungs- und Gerinnungsneigung begünstigen. „Bei 90 Prozent der Herzpatienten unserer Klinik lässt sich gut nachvollziehen, warum sie vorzeitig einen Herzinfarkt erlitten haben”, sagt Assmann. Bleiben zehn Prozent, bei denen die Ursache der Atherosklerose auch ein halbes Jahrtausend nach da Vinci immer noch ein Rätsel ist. ■

KLAUS KOCH ist Diplom-Biologe und freier Wissenschaftsjournalist. Zuletzt berichtete er in bild der wissenschaft 7/2004 über Fortschritte in der Krebsdiagnostik.

Klaus Koch