Dass ein erhöhter Konsum von Kochsalz (Natriumchlorid, NaCl, im Folgenden Salz) eine schädigende Wirkung auf das kardiovaskuläre System hat, konnte in experimentellen, klinischen und epidemiologischen Studien vielfach gezeigt werden (Tab. 1), sei es beispielsweise durch die Rolle von Salz bei der Entstehung der arteriellen Hypertonie oder vermittels negativer Effekte auf das Endothel (Stichwort endotheliale Dysfunktion). Die Tatsache, dass kardiovaskuläre Erkrankungen im 21. Jahrhundert nicht nur in den Indus­trienationen, sondern weltweit die Mortalitätsstatistiken anführen, unterstreicht die Wichtigkeit dieses Zusammenhanges (Ezzati M, Lancet 360: 1347–1360, 2002). Kochsalz trägt daher provokant gesagt in erheblichen Maße zur „westlichen“ Morbidität und Mortalität bei und sollte bewusster und vor allem in Maßen konsumiert werden (Klaus D, Dtsch Med Wochenschr 134:108-118, 2009).

Salz war jahrtausendelang ein rares Gut, welches das menschliche Denken und Handeln substantiell geprägt hat. So wurde beispielsweise von vielen Zivilisationen des Altertums eine aktive Salzgewinnung betrieben. Es ist anzunehmen, dass das Salz bereits wesentlich früher seinen Platz in der menschlichen Kultur hatte, da Salzmangel ein starkes Verlangen nach Salz auslösen kann, welches eindruckvoll durch den sog. „Salzhunger“ zum Ausdruck kommt. Tiere nehmen bei Salzmangel selbst lange Wanderungen in Kauf, um eine Salzquelle zu finden. Ein ähnliches Verlangen nach Salz lässt sich auch beim Menschen beobachten (Geerling JC, Exp Physiol  93:177–209, 2008). Obwohl physiologisch eine diätetische Zufuhr von 0,5-0,6g/Tag in den meis­ten Situationen ausreichend ist und 2-3g/Tag auch außergewöhnliche Situationen mit erhöhtem Salzbedarf abde­cken, liegt der Konsum heutzutage deutlich höher. Im Vergleich zum steinzeitlichen Homo sapiens, nimmt der moderne Mensch in den westlichen Industrienationen mit 10–15 g NaCl/ Tag in etwa 10 x mehr Salz auf (Ritz E, Nephrol Dial Transplant  11:969–975, 1996; Frassetto L, Eur J Nutr 40: 200–213, 2001).

In Bezug auf die Einfuhr von Kalium findet sich eine umgekehrte Situation. Lag das Verhältnis von Kalium zu Natrium in der Nahrung prähistorisch bei etwa 15-20:1, so beinhaltet die moderne westliche Diät etwa 2-3 x mehr Natrium als Kalium, was hauptsächlich am Verzehr industriell vorgefertigter Nahrung liegt, da Salz neben der Konservierung und der Konsistenzveränderung auch maßgeblich der „Geschmacksverbesserung“ dient (Klaus D, Dtsch Med Wochenschr 134:108-118, 2009).  Doch wie kommt es dazu, dass wir Salz als geschmacksverbessernd wahrnehmen? Geleijnse et al. fanden, dass der Salzappetit schon in der Kindheit geprägt wird und der Erwachsene folglich in Bezug auf seinen Salzappetit bereits in gewisser Weise geprägt oder „vorgeschädigt“ ist  (Geleijnse JM, Hypertension 29:913–917, 1997). Eine kochsalzarme Babynahrung führte neben einem geringer ausgeprägten Salzappetit zu einem niedrigeren Blutdruck. Einen exzellenten Überblick über die Regulation des Salzappetits wurde im letzten Jahr von Geerling publiziert (Geerling JC, Exp Physiol  93:177–209, 2008). Auch diese Autoren beschreiben, dass eine langfristige Reduzierung des Kochsalzkonsums den Salzappetit von Erwachsenen substanziell reduzieren kann. Es wird postuliert, dass beim Menschen eine regelrechte Salzabhängigkeit im Sinne einer Sucht bestehen kann.

Die moderne westliche Diät ist natriumreich und kaliumarm. Im Folgenden sollen die Folgen dieser Ernährung diskutiert werden. Der Focus soll dabei auf der Bedeutung des erhöhten Kochsalz- und verminderten Kaliumkonsums für das Endothel liegen. Das Endothel als Organ, welches physiologisch vasoaktive, die angrenzenden glatten Gefäßmuskelzellen erweiternde und relaxierende Stoffe, z. B. Stickstoffmonoxid (NO), Prostazykline und EDHF (endothelium-derived hyperpolarizing factor) bildet, ist bei Erkrankungen des kardiovaskulären Systems und insbesondere bei arterieller Hypertonie von zentraler Bedeutung. Verliert das Endothel seine vasodilatorische Fähigkeit, spricht man von endothelialer Dysfunktion. Diese ist beim Menschen mit einer erhöhten Mortalität verbunden (Perticone F, Circulation 194:191-196, 2001). Populationen mit einer Ernährung, die weniger als 3 g Salz/Tag beinhaltet, entwickeln faktisch keine Hypertonie (Appel LJ, Hypertension 47:296–308, 2006). Zwei mögliche (genetische) Erklärungen für den natriumvermittelten Blutdruckanstieg einiger Menschen seien kurz erwähnt: Es gibt Evidenzen, dass bei Personen, die eine Hypertonie entwickeln, die natriuretische Kapazität der Niere reduziert ist, während in einer weiteren Gruppe die Fähigkeit, Salz osmotisch inaktiv in der Haut oder anderen extrazellulären Kompartimenten zu speichern, vermindert ist. Exzessive Salzzufuhr kann aus den genannten Gründen bei Individuen mit Hypertonie zu einer deutlich früheren Sättigung des internen Natriumpuffers führen als bei Gesunden. Dies bedeutet, dass die Betroffenen bei vermehrter Kochsalzzufuhr einem Anstieg der Plasmanatriumkonzentration kompensatorisch weniger entgegensteuern können, es also häufiger und über einen längeren Zeitraum zu einer Erhöhung des Plasmanatriumspiegels kommen könnte als bei Gesunden (Titze J, Am J Physiol Renal Physiol 285:F1108–F1117, 2003; Titze J, Am J Physiol Renal Physiol 283:F134–F141, 2002).

Dennoch beeinflusst die Höhe der täglichen Salzzufuhr die Plasmanatriumkonzentration nicht nur bei Hypertonikern sondern auch bei Gesunden (He FJ, Hypertension 45:98–102, 2005) (Abb. 1). In der Literatur finden sich 3 Studien, die die Beziehung von Plasmanatrium und Blutdruck bei essentieller Hypertonie untersuchen (He FJ, Hypertension 45:98–102, 2005; de Wardener HE, Kidney Int 66:2454–2466, 2004; Lago RM, J Hypertension 26:2121–2125, 2008). He  und de Wardener beobachteten, dass der Plasmanatriumspiegel bei Hypertonikern im Vergleich zu Normotensiven nur gering, aber dennoch mit 2-4 mM signifikant erhöht ist.  Die Autoren schlossen aus dieser Studie, dass das Plasmanatrium eine wichtige Komponente bei der Blutdruckkontrolle darstellt. Im Gegensatz dazu konnten Lago et al., welche kürzlich die Daten der Framingham Heart Study erneut analysierten, keine direkte Korrelation von Plasmanatrium und Blutdruck nachweisen (Lago RM, J Hypertension 26:2121–2125, 2008).
Eine Salzabhängigkeit ist für weitere Marker der kardiovaskulären Schädigung, wie die linksventrikuläre Hypertrophie, die Verdickung und Verengung der Arterien sowie die Erhöhung der endothelialen Steifigkeit belegt (Oberleithner H, Proc Natl Acad Sci U S A 104: 16281–16286, 2007; Kupari M, Circulation 89:1041–1050, 1994; Safar ME, Cardiovasc Res, 46:269–276, 2000). Diese Daten konnten im Tiermodell bestätigt werden. So verkürzte bei Ratten ein erhöhter Salzgehalt der Nahrung dosisabhängig die Lebenszeit. In Finnland konnte ein genereller Zusammenhang zwischen hohem Salzkonsum und kardiovaskulärem Risiko in der Gesamtbevölkerung gezeigt werden (Sanders PW, Hypertension 43:142–146, 2004; Tuomilehto J, Lancet 357:848–851, 2001).

Effekte auf die Endothelzelle
Es ist bekannt, dass die Salzaufnahme den Natriumspiegel im Plasma beeinflusst und dass hypertensive Patienten tendenziell höhere Natriumspiegel haben als normotensive Menschen, insbesondere nach dem Konsum größerer Salzmengen (He FJ, Hypertension 45: 98–102, 2005). Darüberhinaus gehen bei Hypertonikern Änderungen des Plasmanatriums mit einer Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAAS) einher. Daraus kann geschlussfolgert werden, dass ernährungsabhängiges Plasmanatrium per se Veränderungen der Aktivitäten von Plasmarenin, Aldosteron und eine Freisetzung von artrialem natriuretischem Peptid triggern kann. Es ist anzunehmen, dass für die genannten Aktivierungseffekte bereits sehr kleine Änderungen des Plasmanatriums (im Bereich weniger mM) ausreichen, da der mit steigendem Plasmanatrium verbundene Anstieg der Plasmaosmolalität rasch durch Flüssigkeitsverschiebungen (intra-/extrazellulär, intra-/extravasal) und Wasserretention (Durst, Vasopressinfreisetzung) antagonisiert wird.
Oberleithner et al. konnten zeigen, dass bereits kleine akute Na+-Veränderungen in einem Bereich zwischen 120 und 150 mM die Steifigkeit und Verformbarkeit endothelialer Zellen signifikant beeinflussen (Oberleithner H, Proc Natl Acad Sci U S A 104:16281–16286, 2007) (Abb. 2). Hierbei führten geringe Erhöhungen der Na+-Konzentration zu vermehrter Steifigkeit und verminderter Verformbarkeit der Endo­thelzellen. Diese Veränderungen traten interessanterweise nur auf, wenn eine physiologische Aldosteronkonzentration vorlag. So war die Präsenz von Aldosteron eine Vorraussetzung erhöhter Zellsteifigkeit, während der ENaC-Blocker Amilorid die endothelversteifenden Effekte (ausgelöst durch schrittweise Erhöhungen des extrazellulären Natriums im Bereich von 135-150 mM) auch in Anwesenheit von Aldos­teron verhindern konnte. Während die endotheliale Sensitivität in Bezug auf die Zellsteifigkeit unterhalb von 120 mM Na+ gering war, war sie interessanterweise in dem physiologischen Bereich zwischen 135 and 145 mM Na+ am höchsten. Auch hier konnten Natriumeffekte nur vermittelt werden, wenn das Endothel physiologischen Konzentrationen von Aldosteron ausgesetzt war.

Welche Bedeutung hat eine Änderung der Steifigkeit des Endothels?
Erhalten salzsensitive Ratten eine salzreiche Diät, so entwickeln diese innerhalb weniger Wochen eine erhöhte Gefäßsteifigkeit, eine pathologische Gefäßwandzusammensetzung und Bluthochdruck (Limas C, Hypertension 2: 477–489, 1980). Blutdruckunabhän­gige Effekte beinhalten eine Erhöhung des Gefäßmuskeltonus, Intima-Media-Verdickung mit fibrotisch veränderter Wandstruktur, sowie die Entstehung einer endothelialen Dysfunktion (Zieman SJ, Arterioscler Thromb Vasc Biol 25:932–943, 2005).
Es gibt zahlreiche Hinweise, dass endotheliale Zellstruktur und Funktion sich wechselseitig beeinflussen. Zellmechanisch spielen vernetzte Aktin- und Vimentinfasern, die die plastischen Eigenschaften endothelialer Zellmembranen determinieren, eine wichtige Rolle (Oberleithner H, Proc Natl Acad Sci USA 104:16281–16286, 2007). Die Membranen und das Zytoskelett sind gekennzeichnet durch ein beständiges Remodelling (Oberleithner H, Pflugers Arch 439:251–255, 2000). Es ist überzeugend, dass sowohl NO als auch die Zellform selbst das Zytoskelett beeinflussen können. So konnte für spindelförmige Endothelzellen mit reduzierter NO-Produktion nachgewiesen werden, dass ihre Steifigkeit erhöht und mit einer Verdichtung von Aktinfasern verbunden ist (Ji JY, J Circ Res 92:279–285, 2003). Im Gegensatz dazu zeigten rundliche Endothelzellen eine erhöhte NO-Produktion, weniger Steifigkeit und weniger dichte Aktinfasern. Hinzu kommt, dass NO Aktinfasern depolymerisieren kann (Hillebrand U, Cardiovasc Res 69:916–924, 2006), weshalb folgerichtig scheint, dass  NO das endotheliale Zytoskelett und dessen Plastizität/Elastizität beeinflusst. Andererseits ist eine erhöhte endotheliale Zellplastizität mit einer erhöhten Aktivität sowie einer Translokation der eNOS an die Zellmembran vergesellschaftet (Khalil RA, Hypertension 46: 249–254, 2005). Diese Beobachtungen lassen schlussfolgern, dass die endotheliale Plastizität eng mit der NO-Produktion und diese wiederum mit der Zellmorphologie respektive der Zellplastizität verknüpft ist. Aus diesen Gründen ist es plausibel, die endotheliale Steifigkeit (messbar mittels Rasterkraftmikroskopie) als Marker der Zellfunktion zu betrachten und zu nutzen.

Bei dieser Methodik fungiert die Spitze des Rasterkraftmikroskops als mechanischer Sensor, welcher es erlaubt, den mechanischen Membranwiderstand und damit die zelluläre Steifigkeit einzelner Zellen in Abhängigkeit vom Umgebungsmilieu zu quantifizieren (Abb. 3). Das Verfahren ist eine elegante Methode, die bei der Beantwortung der Schlüsselfrage: „Ist ein „steifes“ Endothel einem „weichen“ Endothel funktionell unterlegen?“ weiterhilft.
Für die Steifigkeit zentraler Arterien konnte eindeutig gezeigt werden, dass beispielsweise eine erhöhte Aortensteifigkeit ein bedeutender Indikator für ein erhöhtes kardiovaskuläres Risiko ist. Mechanismen, Pathophysiologie und Therapie der erhöhten Steifigkeit großer Arterien wurden kürzlich ausführlich von Ziemann et al. beleuchtet (Zieman SJ, Arterioscler Thromb Vasc Biol 25:932–943, 2005). Ursächlich für eine erhöhte Aortensteifigkeit ist demnach z. B. eine erhöhte Natrium- und Volumenbelastung. Die Autoren führen weiterhin aus, dass von den angeschuldigten diätetischen Faktoren insbesondere der Salzkonsum die Gefäßsteifigkeit determiniert und betonen ausdrücklich, dass ein hoher Konsum die bekannten altersabhängigen Gefäßveränderungen deutlich beschleunigt (Voralterung). Therapeutisch lässt sich sowohl mittels kurz- als auch langfristiger Salzrestriktion die arterielle Compliance (Volumen-Dehnbarkeit) relativ unabhängig vom arteriellen Mitteldruck reduzieren, also die arterielle Versteifung zumindest partiell rückgängig machen.

Obwohl die strukturelle Gefäßversteifung einen schädigenden Einfluss auf das Endothel haben könnte, zeigten viele Arbeitsgruppen, dass auf der anderen Seite die endotheliale Dysfunktion zur vaskulären Versteifung beiträgt. In diesem Falle fehlt, wie oben erwähnt, die Freisetzung der vasorelaxierenden endothelialen Autakoide NO, Prostazyklin und insbesondere im Bereich der den Blutdruck bedingenden Widerstandsgefäße EDHF.  Die Bedeutung der endothelialen NO-Produktion für die Steifigkeit der großen Arterien konnte auch am Menschen in vivo klar gezeigt werden. So führte die Infusion des NOS-Inihibitors l-NMMA in systemisch wirksamen Dosen zu einem signifikanten Anstieg der aortalen Steifigkeit (Wilkinson IB, Brit J Clin Pharmacol Am 53:189-192, 2002). Die Befunde zeigen eindeutig, dass die endotheliale NO-Freisetzung direkt die Steifigkeit zentraler Arterien beeinflussen kann.
Zellsteifigkeit ist insofern schädlich, als die Verformbarkeit des Endothels Voraussetzung für dessen Funktionalität ist, wie beispielsweise die Scherkraft-bedingte Freisetzung von NO
(Fleming I, Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol, 284:R1–R12, 2003). Das Endothel ist hierbei ein „aktives “ Organ’’, welches die Fähigkeit besitzt, Vasodilatatoren wie NO zu generieren und freizusetzen (Oberleithner H, Proc Natl Acad Sci U S A 104:16281–16286, 2007; Villar IC, Kidney Int 70:840–853, 2006). Dieser Prozess ist Teil der physiologischen Endothelreaktion auf mechanischen Stress. So führt die Aktivierung von Nitroxid-Synthase (NOS) zur NO-Freisetzung und konsekutiv zur Vasodilatation.

Bemerkenswerterweise war die NO- Produktion in kultivierten Endothelzellen unter Scherstressbedingungen deutlich reduziert, wenn die Plasmanatriumkonzentration in Anwesenheit von Aldosteron von 135 mM auf 150 mM erhöht wurde (Oberleithner H, Proc Natl Acad Sci U S A 104:16281–16286, 2007). Diese Befunde werden durch eine aktuelle Arbeit von Li et al. gestützt, die zeigen konnten, dass ein Anstieg der Natriumkonzentration, wie er beispielsweise bei Hypertonikern oder bei hohem Kochsalzkonsum gemessen werden kann, die endotheliale (e)NOS-Aktivität deutlich herabsetzen kann. Somit könnte die natriumabhängige Reduktion der NO-Produktion zur Hypertonieentstehung beitragen (Li J, J Nutr 139:447-451, 2009).
Untersucht man die Endothel-abhängige Vasodilatation genauer, so wird deutlich, dass neben der Natriumhomöostase auch die Homöostase von Kalium eine wichtige Rolle spielt – ist diese doch beispielsweise bei Patienten, die an essentieller Hypertonie leiden, gestört (Panza JA, N Engl J Med 323:22-27, 1990). Salzretention führt wie erwähnt via einer Abnahme der Nitroxidsynthese  und einem Anstieg von Dimethyl-L-Arginin (NO-Inhibitor) zu einer (doppelten) Hemmung der NO-vermittelten vasorelaxierenden Wirkung (Fujiwara N, Circulation 101:856-861, 2000). Bei Kochsalzrestriktion konnten gegenteilige Effekte gezeigt werden. Interessanterweise bewirken eine Diät mit hohem Kaliumanteil sowie ein Anstieg des Serumkaliums im physiologischen Bereich eine endothelvermittelte Vasodilatation, wobei eine Aktivierung von Natriumpumpen und Kaliumkanälen kausal beteiligt ist (Haddy FJ, Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 290:R546-R552, 2006; Amberg GC, J Clin Invest 112: 717-724, 2003). Nach endothelialer Hyperpolarisation kann an der glatten Gefäßmuskulatur ein Abfall des zytosolischen Kalziums gemessen werden, welches zur Muskelrelaxation und damit zur Vasodilatation führt. Ein kaliumarmes Milieu verhindert im Gegenzug diese endothelvermittelte Gefäßerweiterung (Haddy FJ, Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 290:R546-R552, 2006).

Die Rolle von Aldosteron
Bei Hochdruckpatienten konnte ein Zusammenhang zwischen Aldosteron und der Steifigkeit größerer Arterien gezeigt werden (Blacher J, Am J Hypertens 10:1326–1334, 1997). Die profibrotische Wirkung von Aldosteron ist an der Entstehung einer kardialen Fibrose, der tubuloinsterstitiellen Fibrose und der Fibrose renaler Gefäße beteiligt (Schneider SW, Methods Mol Biol 242:255–279, 2004; Schneider SW, Cell Biol Int 21:759–768, 1997).
Neben der profibrotischen Wirkung konnten verschiedene klinische Studien einen negativen Effekt von Aldos­teron auf die Gefäßreagibilität nachweisen (Blacher J, Am J Hypertens 10: 1326–1334, 1997; Kanashiro CA, Am J Physiol Cell Physiol 280:C34–C45, 2001; Orshal JM, Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 286:R233–R249, 2004; Brotman DJ, J Clin Endocrinol Metab 90:3202–3208, 2005). Dabei reduziert Aldosteron die endotheliale Bioverfügbarkeit von NO und erhöht die Bildung von reaktiven Sauerstoffradikalen (ROS) (Kidoaki S, J Biomed Mater Res A 81:728–735, 2007). Diese Prozesse führen zu einer Einschränkung der Endothel - vermittelten Vasodilatation (Schneider SW, Methods Mol Biol 242:255–279, 2004), welche durch Aldosteronantagonisten aufgehoben werden kann. Dies konnte bei Herzinsuffizienz gezeigt werden (Abiose AK, Am J Cardiol 93:1564–1566, 2004). Die unter Aldosteroneinfluss reduzierte Bioverfügbarkeit von NO ist wahrscheinlich auf eine reduzierte eNOS-Aktivität zurückzuführen. Kürzlich konnte gezeigt werden, dass Aldosteron die Aktivität der Glucose-6-Phosphat- Dehydrogenase herabsetzen kann (Leopold JA, Nat Med 13:189-97, 2007), was in verminderten NADPH-Spiegeln resultiert und oxidativen Stress fördert. Oxidativer Stress vermindert die Aktivität der eNOS. Im Umkehrexperiment konnte gezeigt werden, dass sich mittels Aldosteronantagonisten eine physiologische Glucose-6-Phosphat- Dehydrogenaseaktivität und dadurch eine verbesserte Gefäßreagibilität wiederherstellen lässt.

Es bleibt festzuhalten, dass Aldosteron zwar deletäre Wirkungen auf Herz und Gefäßgewebe haben kann, allerdings die Ausprägung der Veränderungen ganz entscheidend vom „Salzstatus“ des Betroffenen abhängig ist (Rocha R, Ann N Y Acad Sci 970:89–100, 2002). So können selbst hohe Dosen von Aldos­teron die Gefäße von Ratten, die natriumarm ernährt werden, nicht schädigen und die Entwicklung einer Hypertonie bleibt aus (Brilla CG, J Lab Clin Med 120:893–901, 1992). Aus diesem Grund ist anzunehmen, dass eine erhöhte Ausschüttung von Aldosteron gefahrlos den Organismus vor Natriumverlust schützen kann. Dauerhafte Gefäßschäden und Hypertonie durch Aldosteron treten dabei erst nach längerer, gleichzeitiger Kochsalzexposition auf. Es bleibt zu betonen, dass es nicht das Aldosteron ist, welches erhöht sein muss, damit sich das Endo­thel versteift – vielmehr scheint das Natrium die problematische Komponente zu sein.

Welcher Mechanismus liegt den natriumabhängigen Veränderungen zugrunde?
Die natriuminduzierte Zunahme der zellulären Steifigkeit ist mit einer Zellschwellung assoziiert, da eine Amiloridbehandlung Zellvolumen und Zellsteifigkeit vermindern kann (Oberleithner H, Hypertension 43:952–956, 2004; Oberleithner H, Acta Physiol (Oxf) 187: 305–312, 2006). Diese Daten werden durch Untersuchungen von Aldosteroneffekten am Endothel gestützt. Gibt man Aldosteron auf Endothelzellen, kommt es zu einer Amilorid-hemmbaren Zellschwellung. Diese Schwellung scheint damit durch eine ENaC (epithelial sodium channel)-vermittelte Aufnahme von Natrium und konsekutiv von Wasser bedingt zu sein (Oberleithner H, J Membr Biol 196:163–172, 2003).
Es ist bekannt, dass Aldosteron die ENaC-Aktivität im Sammelrohr reguliert und auch auf den in Endothelzellen exprimierten ENaC wirkt (Golestaneh N, Biochem Biophys Res Commun 280: 1300–1306, 2001; Schiffrin EL, Hypertension 47:312–318, 2006). Hier induziert Aldosteron durch ENaC-Aktivierung Zellschwellung (Oberleithner H, Hypertension 43:952–956, 2004; Chen W, Vascul Pharmacol 40:269–277, 2004), Zellsteifigkeit (Oberleithner H, J Cell Sci 119:1926–1932, 2006) und vermindert die Freisetzung von NO (Nagata D, Hypertension 48:165–171, 2006; Duffy SJ, Hypertension 46:707–713, 2005). Daher scheint es möglich, dass der ENaC als ein natriumselektiver Ionenkanal die funktionale Verbindung zwischen Plasmanatrium und natriumvermittelten Effekten auf das Endothel darstellt. Da der Natriumkanalblocker Amilorid die aldosteronabhängige Zellschwellung und -steifigkeit verhindert (Duffy SJ, Hypertension 46:707–713, 2005; Chen W, Vascul Pharmacol 40:269–277, 2004), ist es wahrscheinlich, dass das Volumen der Endothelzelle und damit letztlich deren Steifigkeit über den Natriumeinstrom via apikaler Zellmembran – letztlich durch ENaC-Aktivität - vermittelt wird. Trotz allem ist noch unbekannt, wie z. B. eine Veränderung des intrazellulären Natriumgehalts (via erhöhter ENaC-Aktivität) das extrazelluläre, durch Plasmanatrium vermittelte Signal in eine Zellantwort im Sinne einer erhöhten Steifigkeit übersetzt. Inwieweit z. B. Veränderungen am Zytoskelett (kortikale Aktinfilamente) beteiligt sind, bleibt Gegenstand der Forschung. Interessanterweise kontrolliert der intrazelluläre Natriumgehalt die Öffnungswahrscheinlichkeit des ENaC (Anantharam A, J Physiol 574:333–347, 2006). Dieser Mechanismus könnte den Natriumeinstrom in aldosteronsensible Zielzellen im Sinne einer Eigenhemmung limitieren und im selben Zuge die Zellsteifigkeit kontrollieren.

Zusammenfassung
Zahlreiche Untersuchungen belegen, dass ein Anstieg des Plasmanatriums mit arterieller Hypertonie und endothelialer Dysfunktion assoziiert ist. Bereits kleine Änderungen des Plasmanatriums können die endotheliale Steifigkeit und Verformbarkeit beeinflussen (Oberleithner H, Proc Natl Acad Sci U S A 104:16281–16286, 2007). Diese Effekte waren an die Anwesenheit physiologischer Konzentrationen von Aldos­teron gebunden. Damit ist die Wirkung des Plasmanatriums auf die Endothelzellmorphologie und -funktion eng an die Anwesenheit von Aldosteron gekoppelt. Die dargestellten Untersuchungen zeigen, dass das Plasmanatrium via endothelialer Zellsteifigkeit den Tonus der Widerstandsgefäße und konsekutiv den Blutdruck substanziell beeinflussen kann.

Im Gegensatz zu einem Anstieg des Plasmanatriums gibt es zahlreiche Studien, die nahelegen, dass eine erhöhte Kaliumzufuhr und ein Anstieg des Plasmakaliums den Blutdruck senken und die Gefäßfunktion in Abhängigkeit von endothelialer NO-Produktion und Hyperpolarisation verbessern können. Kürzlich veröffentlichte rasterkraftmikroskopische Untersuchungen an Endothelzellen belegen diese Zusammenhänge (Oberleithner H, Proc Natl Acad Sci U S A 106:2829-2834, 2009). So führt ein Anstieg der extrazellulären Kaliumkonzentration zu einer Abnahme der endothelialen Steifigkeit und zu einer Zunahme der endothelialen NO-Produktion. In Anwesenheit von Aldosteron verhinderte ein hohes extrazelluläres Natrium die kaliumvermittelten Effekte. Dies zeigt, dass geringe Verschiebungen der Natrium- und Kaliumkonzentrationen in Anwesenheit physiologischer Aldosteronmengen in der Lage sind, die endotheliale Steifigkeit und Funktionalität gegenläufig zu beeinflussen (Oberleithner H, Proc Natl Acad Sci U S A 106:2829-2834, 2009). Abschließend lässt sich zusammenfassen, dass bereits kleine Veränderungen des Plasmanatriums im physiologischen Bereich einen relevanten Einfluss auf die Endothelfunktion haben.
Die vorgestellten Daten empfehlen eine kochsalzarme und kaliumreiche Ernährung, wie sie über Jahrtausende von unseren Vorfahren praktiziert wurde. In dieser Übersicht haben wir dargestellt, wie nach aktuellem Wissen Kochsalz und Kalium die Determinanten des vaskulären Tonus sowohl unter physiologischen als auch unter pathophysiologischen Bedingungen beeinflussen.

Dr. Stefan Reuter
Prof. Dr. Hermann Pavenstädt
PD Dr. Eckhart Büssemaker
Medizinische Klinik und Poliklinik D
Universitätsklinikum Münster
sreuter@uni-muenster.de