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Klinische Bedeutung

Schlafstörung

Studien über die Beatmungsreaktion bei Patienten mit obstruktiver Schlafapnoe (OSA) zeigen, dass die Karotiskörper bei neu diagnostizierten Patienten anders reagieren als bei Patienten mit einer langen OSA-Vorgeschichte. Bei neu diagnostizierten Patienten ist die Beatmungsreaktion auf Hypoxie im Vergleich zu Kontrollpersonen verstärkt, was darauf hindeutet, dass die Empfindlichkeit der Chemorezeptoren bei diesen Patienten höher ist und eine der Ursachen für die Folgeerscheinungen dieser Störung sein könnte. Die erhöhte Empfindlichkeit der Chemorezeptoren verursacht einen erhöhten Sympathikusantrieb, der bei Patienten mit OSA zu Bluthochdruck führt. Außerdem haben Untersuchungen gezeigt, dass Patienten mit Schlafapnoe, bei denen eine Glomektomie durchgeführt wurde, keinen Bluthochdruck entwickelten. Dieser Trend bleibt bei Patienten mit einer langen Vorgeschichte von Schlafapnoe nicht bestehen. Nach jahrelanger Atemstörung wird die Karotis desensibilisiert, was zu einer verminderten hypoxischen Beatmungsreaktion führt. Die reduzierte Reaktion auf Hypoxie, die bei Patienten mit langjähriger OSA beobachtet wird, könnte die bei diesen Patienten beobachtete Ruhehyperkapnie erklären.

Kongestive Herzinsuffizienz

Bei kongestiver Herzinsuffizienz (CHF) zeigen die Patienten, ähnlich wie bei der schlafbezogenen Atmungsstörung, eine verstärkte ventilatorische Reaktion auf Hypoxie. Patienten mit kongestiver Herzinsuffizienz zeigen auch eine periodische Atmung, einen erhöhten Sympathikustonus und Hyperkapnie. Von klinischer Bedeutung ist die Reaktion auf Hyperoxie bei diesen Patienten. Hyperoxie-Episoden führen bei Patienten mit Herzinsuffizienz zu einer instabilen Atmung, da die Hyperoxie die Aktivität der Karotis unterdrückt. Der Mechanismus der Sensibilisierung des Karotiskörpers bei CHF-Patienten scheint über die Herabregulierung der Stickstoffmonoxid-Synthasen zu erfolgen. Normalerweise hemmt Stickstoffmonoxid die Aktivität der Halsschlagader.

Bluthochdruck

Bluthochdruck hat ähnliche Auswirkungen auf die Halsschlagader, mit einer erhöhten Empfindlichkeit gegenüber Hypoxie und einem erhöhten Sympathikustonus. Die Auswirkungen des Bluthochdrucks auf die Halsschlagader sind jedoch je nach Art des Bluthochdrucks unterschiedlich. Die essentielle Hypertonie führt zu einer verstärkten Reaktion der Karotis auf Hypoxie und zu einem erhöhten Sympathikustonus. Nierenbedingter Bluthochdruck scheint sich nicht auf die Empfindlichkeit des Karotiskörpers auszuwirken. Studien zur Bewertung der relativen Größe der Karotiskörper bei Hypertonie haben gezeigt, dass die Karotiskörper bei essentieller Hypertonie vergrößert sind, nicht aber bei renaler Hypertonie. Die Analyse der Auswirkungen des Bluthochdrucks auf die Katecholamine in den Karotiskörpern hat gezeigt, dass die Katecholamine in den Karotiskörpern bei essentieller Hypertonie zunehmen.

Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) und die hypoxischen Krankheitszustände

Die Karotiskörper spielen eine regulierende Rolle in einem akuten und chronischen Zustand der Hypoxie. In der akuten Phase löst die von den Glomuszellen des Karotiskörpers festgestellte Veränderung des Sauerstoffpartialdrucks eine Hyperventilation des Atmungssystems und eine Verringerung des CO2-Gehalts aus. Die daraus resultierende respiratorische Alkalose veranlasst die Nieren, als Puffer für den basischen pH-Wert zu fungieren und Bikarbonat zurückzuhalten. Während physiologischer Zustände chronischer Hypoxie und der physiologischen Akklimatisierung an die Höhe kommt es zu einer Hyperplasie und Hypertrophie der Glomuszellen des Karotiskörpers, die eine verminderte Empfindlichkeit gegenüber hypoxischen Zuständen aufweisen. Es wird angenommen, dass diese verminderte Empfindlichkeit gegenüber Hypoxie bei Patienten mit COPD und einem anderen krankheitsbedingten Zustand chronischer Hypoxie zu ihrer klinischen Verschlechterung beiträgt.

Reaktion der Karotiskörper auf große Höhe

Die Karotiskörper spielen eine wesentliche Rolle bei der ventilatorischen Akklimatisierung in großer Höhe; dies bezieht sich auf den Anstieg der Atemfrequenz bei zunehmender Höhe. Mit zunehmender Höhe nimmt der Sauerstoffgehalt in der Luft ab, was zu einem hypoxischen Antrieb im Körper führt. Der Karotiskörper ist dafür verantwortlich, diese Abnahme des Sauerstoffgehalts wahrzunehmen und dadurch den Atemantrieb zu erhöhen. Nach chronischer Hypoxie kommt es zu einer Hyperplasie der Glomuszellen, was ebenfalls auf die entscheidende Rolle der Karotiskörper bei der Akklimatisierung an große Höhen hinweist. Mehrere Faktoren tragen zu einer erhöhten Empfindlichkeit der Karotiskörper bei chronischer Hypoxie bei, darunter ionische Veränderungen in den Glomuszellen, die Freisetzung von Botenstoffen, eine verringerte dopaminerge Hemmung der Karotiskörper und erhöhte Endothelinspiegel.

Schwangerschaft

Schwangerschaft führt zu einem anhaltenden physiologischen Zustand erhöhter Ventilation. Schwangere Frauen zeigen auch eine verstärkte ventilatorische Reaktion auf Hypoxie und Hyperkapnie. Diese erhöhte Empfindlichkeit tritt nach der 20. Schwangerschaftswoche auf, was mit einem Anstieg der Progesteron- und Östradiolspiegel einhergeht. Untersuchungen zeigen, dass bei nicht schwangeren Frauen, die mit Progesteron und Östrogen behandelt werden, eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Hypoxie besteht. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass es in der Schwangerschaft einen hormonellen Einfluss auf die Karotiskörper gibt, der zu einer verstärkten ventilatorischen Reaktion auf Hypoxie führt.

Sudden Infant Death Syndrome (SIDS)

Die Pathogenese von SIDS steht im Verdacht, die peripheren Chemorezeptoren oder die Karotiskörper zu betreffen. SIDS ist bekanntlich die Hauptursache für die Sterblichkeit bei Säuglingen. Studien haben gezeigt, dass das wesentliche Wachstum und die Entwicklung dieser Chemorezeptoren im Alter von weniger als einem Jahr stattfindet, was ebenfalls ein kritisches Risiko für SIDS darstellt. Es wird vermutet, dass Hypoxie, Frühgeburtlichkeit, Entzündungen und genetische Faktoren, die bekannte Risikofaktoren für SIDS sind, ebenfalls zur Funktionalität und Entwicklungsfähigkeit der zentralen und peripheren Chemorezeptoren beitragen. Insbesondere die Abnahme der Plastizität und die neurochemischen Veränderungen, die im Karotiskörper auftreten, könnten zur Pathogenese des SIDS beitragen. Da Frühgeburtlichkeit ein Hauptrisikofaktor ist, weisen diese Säuglinge Hyposensitivitäts- und Hypersensitivitätsbeeinträchtigungen ihrer peripheren arteriellen Chemorezeptoren auf, was eine biologische Erklärung für diese spezifische Untergruppe von Patienten, die für SIDS prädisponiert sind, liefern könnte. Auf zellulärer Ebene weist das Volumen des Glomuszellgewebes des Karotiskörpers bei SIDS-Opfern Veränderungen auf. Die Exposition gegenüber Tabakrauch, Drogenmissbrauch und hypoxämischen Zuständen beeinträchtigt die Funktionalität des Karotiskörpers, was dafür spricht, dass periphere arterielle Chemorezeptoren eine Rolle bei der Entwicklung von SIDS spielen.

Karotissinussyndrom

Es gab einen Fallbericht über eine 46-jährige Frau, die Symptome eines Karotissinussyndroms mit damit verbundenen Synkopen aufwies. Mit einem 24-Stunden-Holter-Monitor wurde festgestellt, dass ein Herzschrittmacher angezeigt war, um die Synkopen zu verhindern, die mit dem Befund signifikanter nächtlicher Herzpausen einhergingen. Nach einer Computertomographie der Halswirbelsäule stellte sich heraus, dass der Patient einen Karotiskörpertumor hatte, der wahrscheinlich die Synkopen und die Überempfindlichkeit des Karotissinus verursacht hatte. Nach der Entfernung des Karotiskörpertumors klangen die Symptome des Patienten ab.

Paragangliome der Halsschlagader

Paragangliome sind seltene, hypervaskuläre Neoplasmen, die in der Regel gutartig sind und von der Halsschlagader ausgehen. Früher wurden diese Tumore in der Literatur auch als Karotiskörpertumore, Glomustumore, Nichtchromaffintumore und Chemodectome bezeichnet. Dieser Tumor, der am häufigsten bei Frauen auftritt, entsteht aus den paraganglionären Zellen im Karotiskörper und macht 6 bis 70 % aller Paragangliome im Kopf- und Halsbereich aus. Diese Tumoren gelten als meist gutartig, aber in 6-12,5 % der Fälle wurden Merkmale einer Bösartigkeit festgestellt.

• Chirurgische Überlegungen – Diese langsam wachsenden neuroendokrinen Tumoren stellen aufgrund ihrer Nähe zu den Arterien der inneren und äußeren Halsschlagader, der Vena jugularis interna und den unteren Hirnnerven eine chirurgische Herausforderung dar. Die klinische Bedeutung dieser Tumoren ist von größter Wichtigkeit, da Chemo- und Strahlentherapie keine Behandlungsmöglichkeiten darstellen.
• Bruttoprüfung von Paragangliomen der Halsschlagader – Bruttopräparate werden in der Regel von einem Pathologen mit folgenden Merkmalen interpretiert: häufige Nekrosebereiche, Blutungen und iatrogene Artefakte.
• Histopathologische Interpretation von Paragangliomen der Halsschlagader – Normalerweise erscheinen Paragangliome gut umschrieben, oft mit einer faserigen Pseudokapsel. Selten sind bei der histopathologischen Untersuchung Bereiche mit Knocheninfiltration und häufig ausgedehnte Bereiche mit Fibrose zu sehen. Es gibt myelinisierte ganglionäre Strukturen, die den Tumor selbst umgeben. Bei der Beurteilung der Tumorzellmorphologie zeigt die Größe der Tumorzellen, wie von Prasad et al. berichtet, ein charakteristisches „Zellballen“-Muster, das ein netzartiges Netzwerk neuroepithelialer Schichten unterschiedlicher Dicke inmitten einer reichen mikrovaskulären Einbettung beschreibt.
• Klinische Aspekte von Paragangliomen – Diese seltenen neuroendokrinen Neoplasmen gelten als invasiv, sind jedoch indolent und bleiben bei fettleibigen Personen manchmal unbemerkt. Diese Tumore werden als pulsierend beschrieben und haben eine durchschnittliche Wachstumsrate von 0,83 mm pro Jahr. Karotiskörpertumore sind selten Katecholamin-absondernde Tumore, wie z. B. das Phäochromozytom. Wenn jedoch bei einem Patienten mit bekanntem Paragangliom oder einer entsprechenden Familienanamnese Symptome wie Tachykardie und/oder Bluthochdruck auftreten, kann ein Katecholamin-Screening im Urin gerechtfertigt sein. Wenn sich der Tumor medial vergrößert, kann die Schwellung zu einer Funktionsunfähigkeit der Hirnnerven IX, X und XII führen, was sich in klinischen Symptomen wie Schluckstörungen, Heiserkeit und Fremdkörpergefühl im Oropharynx äußern kann. Wenn ein Tumor so weit wächst, dass er die Sympathikuskette mit einbezieht, können die klinischen Folgen Ptosis, Miosis und Anhydrose sein.

  • In einem Fallbericht wurde ein 17-jähriges Mädchen vorgestellt, das seit neun Monaten eine immer stärker werdende Schwellung am Hals hatte. Bei der Untersuchung war eine 2 x 3 cm große, feste, pulsierende Schwellung im linken vorderen Dreieck zu spüren. Die Computertomographie (CT) der Masse deutete auf einen Karotistumor hin, und die Katecholamine im Urin waren negativ. Die Masse wurde vollständig entfernt.

Karotiskörper als therapeutisches Ziel

Die bekannte funktionelle Rolle der Karotiskörper als periphere Chemorezeptoren ist die Fähigkeit, die Beatmungsreaktion in Hypoxiezuständen zu verändern. Neuere Studien zeigen jedoch, dass die Karotiskörperchen auch Veränderungen erkennen und in einer Weise reagieren, die den Sympathikustonus beim Menschen verändert, was potenziell therapeutische Auswirkungen auf Krankheiten haben kann, die durch das sympathische Nervensystem vermittelt werden. Die Deaktivierung der Karotiskörper als neuartiger therapeutischer Ansatz wurde bereits in Tiermodellen erwogen. Bei Krankheiten, die mit einer Überempfindlichkeit der peripheren Chemorezeptoren einhergehen, wie Bluthochdruck und Herzinsuffizienz, könnte die gezielte Regulierung und Deaktivierung der Karotiskörper eine mögliche neue Therapie darstellen. In Studien am Menschen scheint die Karotiskörper-Dissektion eine wirksame Therapieoption zu sein. Allerdings nur bei einer bestimmten Untergruppe von Patienten: denjenigen, die eine höhere Ausgangsüberempfindlichkeit, eine höhere Beatmungsfrequenz und einen rechtsseitigen Eingriff hatten.