Kaliummangel fördert Arterienverkalkung

Birmingham (USA) - Wer mit der Nahrung zu wenig Kalium aufnimmt, könnte die Entwicklung einer Arteriosklerose beschleunigen. Das schließen amerikanische Mediziner aus Versuchen mit Mäusen. Zusätzliche Experimente mit Gewebe- und Zellkulturen ergaben einen möglichen Mechanismus für diesen Zusammenhang: Demnach erhöht ein geringer Kaliumspiegel den Kalziumgehalt in den Muskelzellen der Arterien. Das führt dazu, dass diese Bestandteile der Gefäßwand verkalken und dass sich die Elastizität der Blutgefäße verringert. Die Ergebnisse bieten neue Ansätze für Therapie und Vorsorge von Herz- und Gefäßkrankheiten, berichten die Forscher im Fachblatt „JCI Insight“.

„Wir haben eine ursächliche Verbindung zwischen einer verringerten Kaliumzufuhr und der Gefäßverkalkung bei Arteriosklerose entdeckt“, schreiben Yabing Chen von der University of Alabama in Birmingham und ihre Kollegen. Früher galt die Gefäßverkalkung als ein unregulierter degenerativer Prozess, der in der Wand der Arterien abläuft. Wie man heute weiß, beruht die Erkrankung zum großen Teil darauf, dass sich die Muskelzellen der Gefäßwände streng reguliert verändern, indem sie knochenzellähnliche Eigenschaften annehmen. Diese Umwandlung wird vom Gehalt an Kaliumionen beeinflusst.

Die Forscher arbeiteten mit Mäusen, die aufgrund einer Mutation mit hoher Wahrscheinlichkeit an Arteriosklerose erkranken. Die Tiere wurden 30 Wochen lang mit einer Nahrung gefüttert, die entweder eine normale (0,7 Prozent), eine erhöhte (2,1 Prozent) oder eine verringerte (0,3 Prozent) Menge an Kalium enthielt. Die unterschiedliche Ernährung äußerte sich in entsprechend unterschiedlichen Blutwerten für Kalium. Ein Kaliummangel verstärkte das Ausmaß der Gefäßverkalkung und verringerte die Elastizität der Arterien. Eine erhöhte Kaliumzufuhr hatte die gegenteiligen Effekte.

Auch in Kulturen von Gefäßmuskelzellen verstärkte sich die Verkalkung bei zu geringem Kaliumgehalt des Nährmediums. Dabei liefen in diesen Zellen ähnliche molekularbiologische Reaktionen ab wie bei der Entwicklung von Knochenzellen. Über spezielle Poren drangen vermehrt Kalziumionen in die Muskelzellen. Dadurch wurden Gene aktiviert, die den Prozess der Autophagie in Gang setzten, das heißt die Zelle begann, eigene Bestandteile zu verdauen und auf andere Weise zu verwerten. Eine Blockade der Kalziumporen oder der Autophagie hemmte auch die Verkalkung. Offenbar verstärkt ein Kaliummangel zunächst die Autophagie, was wiederum die Verkalkung stimuliert und zusätzlich Elastinfasern abbaut, wodurch die Dehnbarkeit der Arterien nachlässt.

Aus den neuen Ergebnissen könnten sich Möglichkeiten für eine Behandlung der Arteriosklerose ergeben, beispielsweise durch Einsatz von Autophagie-Hemmstoffen. Konkrete Empfehlungen, um durch kaliumreiche Lebensmittel wie Bananen, Avocados, Linsen, Mandeln und Bohnen oder mit Nahrungsergänzungsmitteln eine vorbeugende Wirkung zu erzielen, gibt es noch nicht. Die Deutsche Gesellschaft für Ernährung bezeichnet vier Gramm Kalium pro Tag für einen Erwachsenen als angemessen.