Herzglykoside

Herzglykoside sind eine Klasse von Arzneimitteln, die die Natrium-Kalium-ATPase-Pumpe in Myokardzellen reversibel hemmen und den Vagustonus erhöhen, was zu einer erhöhten Herzkontraktilität und einer verlangsamten Überleitung durch den AV-Knoten führt. Digoxin und Digitoxin sind die relevanten Vertreter dieser Substanzklasse. Herzglykoside können zur Frequenzkontrolle bei Vorhofflimmern Vorhofflimmern Vorhofflimmern/-flattern und bei systolischer Herzinsuffizienz verwendet werden. Aufgrund des sehr engen therapeutischen Fensters ist das Therapeutikum jedoch mit Vorsicht zu genießen. Die Toxizität von Digoxin und Digitoxin kann zu lebensbedrohlichen Arrhythmien sowie zu gastrointestinalen und neurologischen Symptomen führen; ein Antitoxin ist verfügbar.

Aktualisiert: 22.06.2023

Redaktionelle Verantwortung: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

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Chemie und Pharmakodynamik

Chemische Struktur

Digoxin ist das Prototyparzneimittel der Herzglykosidklasse und gemeinsam mit Digitoxin das wichtigste Arzneimittel dieser Klasse, das für medizinische Zwecke verwendet wird.

  • Steroidkern mit 4 verschmolzenen Ringen
  • Lactonring
  • Glykosidbindung bestehend aus 3 Zuckern
Chemische Struktur von Digoxin-Herzglykosiden

Die chemische Struktur von Digoxin:
Beachten Sie den Steroidkern (4 verschmolzene Ringe) mit einem angehängten Lactonring (ganz rechts) und einer Glykosidbindung (links).

Bild:  “The chemical structure of digoxin” von Edgar181. Lizenz: Public Domain

Wirkmechanismus

  • Digoxin und Digitoxin hemmen reversibel die Na+-K+ ATPase von Myozyten Myozyten Arten von Muskelgewebe, was zu Folgendem führt:
    • ↑ Intrazelluläre Na+-Konzentration → ↓Na+-Calcium (Ca2+) Antiporter-Austausch → ↓ Ca 2+ Efflux
    • ↑ Intrazelluläres Ca2+ → ↑Ca2+ Bindung an kontraktile Proteine Proteine Proteine und Peptide → ↑Herzkontraktilität
  • ↑ Aktivierung von Vaguskernen:
    • ↑ Refraktärzeit → ↓ Leitungsgeschwindigkeit im AV-Knoten
    • ↓ Sinusknotenaktivität
Wirkmechanismus von Digoxin

Wirkmechanismus von Herzglykosiden:
Die Hemmung der Natrium (Na+)-Kalium (K+) ATPase führt zu einer erhöhten intrazellulären Na+Konzentration, was den Austausch des Na+-Calcium (Ca2+) Antiporters verringert und den Ausfluss von Ca2+ hemmt.
Mehr intrazelluläres Ca2+ kann an kontraktile Proteine (wie Troponin (TN-C)) binden, was zu einer erhöhten Herzkontraktilität führt.

Bild von Lecturio. Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0

Physiologische Wirkungen

  • ↑ Herzkontraktilität (positive Inotropie) → ↑ Herzzeitvolumen Herzzeitvolumen Herzmechanik
  • Zentrale Aktivierung der Vaguskerne → Erhöhung des Vagotonus → reflektorische Senkung des Sympathikotonus → ↓ Herzfrequenz Herzfrequenz Herzphysiologie
  • Der Blutdruck wird nicht wesentlich beeinflusst.
  • Kann charakteristische Veränderungen eines Ruhe-EKGs verursachen („Digitalis-Effekt“):
    • ↑ PR-Intervall (wegen ↓ AV-Überleitung)
    • ↓ QT-Intervall
    • Klassischer Befund: muldenförmige ST-Strecken-Depressionen
    • Abgeflachte oder invertierte T-Welle
cardiac glycosides

Typische „muldenförmige“ ST-Strecken-Depression als Folge der Verwendung von Digoxin

Bild: “F15: An ECG with characteristic scooping ST segment depressionin a patient taking Digoxin.” von Christopher Yates and Alex F Manini. Lizenz: CC BY 2.5

Pharmakokinetik

Resorption

  • Digoxin
    • Orale und IV-Präparate stehen zur Verfügung.
    • Die Bioverfügbarkeit von Digoxin bei peroraler Aufnahme beträgt 60-90 %.
    • Nahrung kann die Resorption verzögern.
  • Digitoxin:
    • Ebenfalls orale und IV-Präparate verfügbar
    • Aufgrund höherer Lipophillie höhere Bioverfügbarkeit als bei Digoxin (98-100 %)

Verteilung

  • Digoxin
    • Umfangreiche Verteilung in peripheren Geweben
    • Ungefähr 25 % sind proteingebunden.
    • Urämie: Digoxin wird von den Plasmaproteinbindungsstellen verdrängt.
  • Digitoxin:
    • Plasmahalbwertszeit liegt bei etwa einer Woche
    • Die Plasmaproteinbindung von Digitoxin liegt bei etwa 90-97 %.
    • Anteil freier Digitoxinfraktion im Plasma Plasma Transfusionsprodukte beträgt bei Dauerbehandlung Nierengesunder etwa 0,8 ng/ml

Metabolismus und Elimination

  • Digoxin:
    • Ungefähr 16 % einer absorbierten Dosis werden hepatisch zu aktiven Metaboliten metabolisiert.
    • Interagiert nicht mit dem Cytochrom-P450-System
    • Überwiegend renal eliminiert (50-70 % als unverändertes Medikament)
  • Digitoxin:
    • Zu ca. 60 % renal eliminiert, zur Hälfte in Form konjugierter Metabolite
    • Restlichen 40 % werden über Stuhl ausgeschieden
    • Bei Nierenfunktionsstörung erfolgt Metabolisierung kompensatorisch über Leber Leber Leber

Indikationen

Kongestive Herzinsuffizienz

  • Reservetherapie bei Herzinsuffizienz mit reduzierter Ejektionsfraktion Ejektionsfraktion Herzzyklus:
    • Bietet eine positiv inotrope Wirkung
    • ↓ Symptome einer Herzinsuffizienz und die Notwendigkeit eines Krankenhausaufenthaltes
    • Keine Verbesserung der Sterblichkeit nachgewiesen
  • Anwendung bei unzureichender Symptomkontrolle unter Standardtherapie inkl. Betablockern (insb. bei NYHA II–IV)

Arrhythmie

Digoxin ist zur Frequenzkontrolle bei Vorhofflimmern Vorhofflimmern Vorhofflimmern angezeigt, wenn andere Therapien (insbesondere Beta-Blocker) unwirksam oder kontraindiziert sind.

Nebenwirkungen

Nebenwirkungen

Herzglykoside haben ein sehr enges therapeutisches Fenster und mehrere Toxizitätszeichen:

  • Arrhythmien können durch mehrere Mechanismen auftreten:
    • ↑ Intrazelluläres Ca 2+ → späte Nachpotentiale (Extrasystolen, Bigeminie,  Kammerflimmern Kammerflimmern Kammerflimmern)
    • Verlangsamte Erregungsleitung
  • GI-Symptome:
  • Neurologische Symptome:
    • Verwirrung
    • Schwäche
    • Gelbes Sehen (Xanthopsie)

Warnungen und Vorsichtsmaßnahmen

Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten

Arzneimittelwechselwirkungen können zu zahlreichen Effekten führen:

Digitalis-Intoxikation

Risikofaktoren

  • Begünstigende Faktoren:
    • Nierenfunktionsstörung (inbesondere bei Digoxin)
    • Bestimmte Medikamente

Klinik

Labordiagnostik

  • Serum-Digoxin/Digitoxin-Spiegel:
    • ↑ Hinweis auf Toxizität
    • Der Gehalt korreliert nicht immer mit der Toxizität.
  • ↑ Serum-K+-Spiegel:
    • Aufgrund der Hemmung von Na+-K+ATPase
    • Erhöhungsgrad korreliert mit Mortalitätsrisiko
    • Hinweis: Hypokaliämie ist ein potenzieller Auslöser für Digoxin-Toxizität.
  • Harnstoffkonzentration und Kreatinin → Nierenfunktionsstörung kann ein auslösender Faktor sein
  • EKG EKG Normales Elektrokardiogramm (EKG):
    • Überprüfung auf Herzrhythmusstörungen
    • Hinweis: Der „Digitalis-Effekt“ korreliert nicht mit Toxizität.

Therapie

  • Bei Digoxin und Digitoxin
    • Gabe von Aktivkohle, ggf. Magenspülung 
    • Digitalis-Antitoxin
    • Kaliumwert hochnormal einstellen
  • Bei Digitoxin ggf. auch: 
    • Einsatz von Colestyramin 
    • Hämoperfusion 
  • Supportive Therapie:
    • Bradyarrhythmien: Atropin oder temporärer Schrittmacher
    • Hypotonie Hypotonie Hypotonie: Bolus-IV-Flüssigkeiten
    • Korrektur von Elektrolytanomalien
    • Behandlung lebensbedrohlicher Herzrhythmusstörungen

Quellen

  1. Katzung, B.G. (2012). Drugs used in heart failure. In Katzung, B.G., Masters, S.B., and Trevor, A.J. (Eds.), Basic & Clinical Pharmacology (12th edition, pp. 211-225). https://pharmacomedicale.org/images/cnpm/CNPM_2016/katzung-pharmacology.pdf
  2. Kumar, K., and Zimetbaum, P. (2021). Antiarrhythmic drugs to maintain sinus rhythm in patients with atrial fibrillation: Clinical trials. In Knight, B. (Ed.), UpToDate. Zugriff am 6. Juli 2021, von https://www.uptodate.com/contents/antiarrhythmic-drugs-to-maintain-sinus-rhythm-in-patients-with-atrial-fibrillation-clinical-trials
  3. Makielski, J., and Eckhardt, L. (2021). Cardiac excitability, mechanisms of arrhythmia, and action of antiarrhythmic drugs. In Levy, S. (Ed.), UpToDate. Zugriff am 7. Juli 2021, von https://www.uptodate.com/contents/cardiac-excitability-mechanisms-of-arrhythmia-and-action-of-antiarrhythmic-drugs
  4. Levine, M., and O’Connor, A. (2021). Digitalis (cardiac glycoside) poisoning. In Traub, S. and Burns, M. (Ed.), UpToDate. Zugriff am 7. Juli 2021, von https://www.uptodate.com/contents/digitalis-cardiac-glycoside-poisoning
  5. Giardina, E., and Sylvia, L. (2021). Treatment with digoxin: Initial dosing, monitoring, and dose modification. In Dardas, T. (Ed.), UpToDate. Zugriff am 7. Juli 2021, von https://www.uptodate.com/contents/treatment-with-digoxin-initial-dosing-monitoring-and-dose-modification
  6. Wyse D.G., Waldo A.L., DiMarco J.P., et al. (2002). A comparison of rate control and rhythm control in patients with atrial fibrillation. N Engl J Med; 347:1825. https://www.uptodate.com/contents/antiarrhythmic-drugs-to-maintain-sinus-rhythm-in-patients-with-atrial-fibrillation-clinical-trials/abstract/1
  7. Falk R.H. (2001). Atrial fibrillation. N Engl J Med; 344:1067. https://www.uptodate.com/contents/antiarrhythmic-drugs-to-maintain-sinus-rhythm-in-patients-with-atrial-fibrillation-clinical-trials/abstract/3
  8. Dan G.A., Martinez-Rubio A., Agewall S., et al. (2018). Antiarrhythmic drugs-clinical use and clinical decision making: a consensus document from the European Heart Rhythm Association (EHRA) and European Society of Cardiology (ESC) Working Group. https://www.uptodate.com/contents/cardiac-excitability-mechanisms-of-arrhythmia-and-action-of-antiarrhythmic-drugs/abstract/4 
  9. Busti, A.J. (2015). The mechanism of digoxin’s increase in inotropy (force of contraction of the heart). In Evidence-Based Medicine Consult. Zugriff am 22. Juli 2021, von https://www.ebmconsult.com/articles/mechanism-of-action-digoxin-inotropy-force-contraction-heart
  10. Gelbe Liste Pharmaindex, Digitoxin Autor: Dr. Isabelle Viktoria Maucher (Apothekerin), Stand 15.07.2020, https://www.gelbe-liste.de/wirkstoffe/Digitoxin_622, aufgerufen am 31.05.22
  11. Freeman JV, Yang J, Sung SH, Hlatky MA, Go AS. Effectiveness and safety of digoxin among contemporary adults with incident systolic heart failure. Circ Cardiovasc Qual Outcomes. 2013 Sep 1;6(5):525-33. doi: 10.1161/CIRCOUTCOMES.111.000079. Epub 2013 Sep 10; PMID 24021697
  12. Nationale VersorgungsLeitlinie Chronische Herzinsuffizienz – Langfassung, 3. Auflage. Version 3, https://www.awmf.org/uploads/tx_szleitlinien/nvl-006l_S3_Chronische_Herzinsuffizienz_2021-09_01.pdf, aufgerufen am 31.05.22

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Comenius-Award 2019

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In der Rubrik Kundenservice deutscher Online-Kurs-Plattformen belegt Lecturio zum zweiten Mal in Folge den 1. Platz.

Simon Veiser

Simon Veiser beschäftigt sich seit 2010 nicht nur theoretisch mit IT Service Management und ITIL, sondern auch als leidenschaftlicher Berater und Trainer. In unterschiedlichsten Projekten definierte, implementierte und optimierte er erfolgreiche IT Service Management Systeme. Dabei unterstützte er das organisatorische Change Management als zentralen Erfolgsfaktor in IT-Projekten. Simon Veiser ist ausgebildeter Trainer (CompTIA CTT+) und absolvierte die Zertifizierungen zum ITIL v3 Expert und ITIL 4 Managing Professional.

Dr. Frank Stummer

Dr. Frank Stummer ist Gründer und CEO der Digital Forensics GmbH und seit vielen Jahren insbesondere im Bereich der forensischen Netzwerkverkehrsanalyse tätig. Er ist Mitgründer mehrerer Unternehmen im Hochtechnologiebereich, u.a. der ipoque GmbH und der Adyton Systems AG, die beide von einem Konzern akquiriert wurden, sowie der Rhebo GmbH, einem Unternehmen für IT-Sicherheit und Netzwerküberwachung im Bereich Industrie 4.0 und IoT. Zuvor arbeitete er als Unternehmensberater für internationale Großkonzerne. Frank Stummer studierte Betriebswirtschaft an der TU Bergakademie Freiberg und promovierte am Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung in Karlsruhe.

Sobair Barak

Sobair Barak hat einen Masterabschluss in Wirtschaftsingenieurwesen absolviert und hat sich anschließend an der Harvard Business School weitergebildet. Heute ist er in einer Management-Position tätig und hat bereits diverse berufliche Auszeichnungen erhalten. Es ist seine persönliche Mission, in seinen Kursen besonders praxisrelevantes Wissen zu vermitteln, welches im täglichen Arbeits- und Geschäftsalltag von Nutzen ist.

Wolfgang A. Erharter

Wolfgang A. Erharter ist Managementtrainer, Organisationsberater, Musiker und Buchautor. Er begleitet seit über 15 Jahren Unternehmen, Führungskräfte und Start-ups. Daneben hält er Vorträge auf Kongressen und Vorlesungen in MBA-Programmen. 2012 ist sein Buch „Kreativität gibt es nicht“ erschienen, in dem er mit gängigen Mythen aufräumt und seine „Logik des Schaffens“ darlegt. Seine Vorträge gestaltet er musikalisch mit seiner Geige.

Holger Wöltje

Holger Wöltje ist Diplom-Ingenieur (BA) für Informationstechnik und mehrfacher Bestseller-Autor. Seit 1996 hat er über 15.800 Anwendern in Seminaren und Work-shops geholfen, die moderne Technik produktiver einzusetzen. Seit 2001 ist Holger Wöltje selbstständiger Berater und Vortragsredner. Er unterstützt die Mitarbeiter von mittelständischen Firmen und Fortune-Global-500- sowie DAX-30-Unternehmen dabei, ihren Arbeitsstil zu optimieren und zeigt Outlook-, OneNote- und SharePoint-Nutzern, wie sie ihre Termine, Aufgaben und E-Mails in den Griff bekommen, alle wichtigen Infos immer elektronisch parat haben, im Team effektiv zusammenarbeiten, mit moderner Technik produktiver arbeiten und mehr Zeit für das Wesentliche gewinnen.

Frank Eilers

Frank Eilers ist Keynote Speaker zu den Zukunftsthemen Digitale Transformation, Künstliche Intelligenz und die Zukunft der Arbeit. Er betreibt seit mehreren Jahren den Podcast „Arbeitsphilosophen“ und übersetzt komplexe Zukunftsthemen für ein breites Publikum. Als ehemaliger Stand-up Comedian bringt Eilers eine ordentliche Portion Humor und Lockerheit mit. 2017 wurde er für seine Arbeit mit dem Coaching Award ausgezeichnet.

Yasmin Kardi

Yasmin Kardi ist zertifizierter Scrum Master, Product Owner und Agile Coach und berät neben ihrer Rolle als Product Owner Teams und das höhere Management zu den Themen agile Methoden, Design Thinking, OKR, Scrum, hybrides Projektmanagement und Change Management.. Zu ihrer Kernkompetenz gehört es u.a. internationale Projekte auszusteuern, die sich vor allem auf Produkt-, Business Model Innovation und dem Aufbau von Sales-Strategien fokussieren.

Leon Chaudhari

Leon Chaudhari ist ein gefragter Marketingexperte, Inhaber mehrerer Unternehmen im Kreativ- und E-Learning-Bereich und Trainer für Marketingagenturen, KMUs und Personal Brands. Er unterstützt seine Kunden vor allem in den Bereichen digitales Marketing, Unternehmensgründung, Kundenakquise, Automatisierung und Chat Bot Programmierung. Seit nun bereits sechs Jahren unterrichtet er online und gründete im Jahr 2017 die „MyTeachingHero“ Akademie.

Andreas Ellenberger

Als akkreditierter Trainer für PRINCE2® und weitere international anerkannte Methoden im Projekt- und Portfoliomanagement gibt Andreas Ellenberger seit Jahren sein Methodenwissen mit viel Bezug zur praktischen Umsetzung weiter. In seinen Präsenztrainings geht er konkret auf die Situation der Teilnehmer ein und erarbeitet gemeinsam Lösungsansätze für die eigene Praxis auf Basis der Theorie, um Nachhaltigkeit zu erreichen. Da ihm dies am Herzen liegt, steht er für Telefoncoachings und Prüfungen einzelner Unterlagen bzgl. der Anwendung gern zur Verfügung.

Zach Davis

Zach Davis ist studierter Betriebswirt und Experte für Zeitintelligenz und Zukunftsfähigkeit. Als Unternehmens-Coach hat er einen tiefen Einblick in über 80 verschiedene Branchen erhalten. Er wurde 2011 als Vortragsredner des Jahres ausgezeichnet und ist bis heute als Speaker gefragt. Außerdem ist Zach Davis Autor von acht Büchern und Gründer des Trainingsinstituts Peoplebuilding.

Wladislav Jachtchenko

Wladislaw Jachtchenko ist mehrfach ausgezeichneter Experte, TOP-Speaker in Europa und gefragter Business Coach. Er hält Vorträge, trainiert und coacht seit 2007 Politiker, Führungskräfte und Mitarbeiter namhafter Unternehmen wie Allianz, BMW, Pro7, Westwing, 3M und viele andere – sowohl offline in Präsenztrainings als auch online in seiner Argumentorik Online-Akademie mit bereits über 52.000 Teilnehmern. Er vermittelt seinen Kunden nicht nur Tools professioneller Rhetorik, sondern auch effektive Überzeugungstechniken, Methoden für erfolgreiches Verhandeln, professionelles Konfliktmanagement und Techniken für effektives Leadership.

Alexander Plath

Alexander Plath ist seit über 30 Jahren im Verkauf und Vertrieb aktiv und hat in dieser Zeit alle Stationen vom Verkäufer bis zum Direktor Vertrieb Ausland und Mediensprecher eines multinationalen Unternehmens durchlaufen. Seit mehr als 20 Jahren coacht er Führungskräfte und Verkäufer*innen und ist ein gefragter Trainer und Referent im In- und Ausland, der vor allem mit hoher Praxisnähe, Humor und Begeisterung überzeugt.

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