L-arginine plasma levels and severity of idiopathic pulmonary arterial hypertension

Background: Idiopathic pulmonary arterial hypertension (iPAH) is a rare disease of unknown aetiology characterized by a poor prognosis. Impairment of nitric oxide (NO) synthesis or NO-induced vasorelaxation has been suspected to play a role in the development of iPAH. This study was performed to investigate possible correlations between the plasma levels of the NO-related aminoacids L-arginine, L-citrulline and N-hydroxy-L-arginine (L-NHA) and the severity of iPAH. Methods: In twelve iPAH patients hemodynamics were measured by right heart catheterization, and plasma levels of L-arginine, L-citrulline and L-NHA were determined in blood samples from the pulmonary artery, peripheral artery and peripheral vein by high-performance liquid chromatography analysis. In eight of twelve patients a six minute walk test was performed. Results: Plasma levels of L-arginine strongly correlated to right atrial pressure, cardiac output, cardiac index, mixed-venous oxygen saturation, six minute walk data and NYHA functional class at all sites of blood sampling (p < 0.05). Conclusions: The results suggest a possible role of the NO precursor L-arginine in the pathogenesis of iPAH.

Hintergrund: Die idiopathische pulmonalarterielle Hypertonie (iPAH) ist eine seltene Erkrankung mit unklarer Ätiologie, welche durch eine schlechte Prognose gekennzeichnet ist. Es wird vermutet, dass eine Störung der Synthese von Stickstoffmonoxid (NO) oder der NO-vermittelten Vasodilatation bei der Entstehung der iPAH eine Rolle spielt. Die vorliegende Studie sollten mögliche Korrelationen zwischen den Plasmakonzentrationen der an der NO-Synthese beteiligten Aminosäuren L-Arginin, L-Citrullin und N-Hydroxy-L-Arginin (L-NHA) und dem Schweregrad der iPAH untersuchen. Methoden: Es wurden 12 Patienten mit iPAH untersucht und mittels Rechtsherzkatheter die hämodynamischen Parameter erfasst. Darüberhinaus wurden die Plasmaaminosäurekonzentrationen von L-Arginin, L-Citrullin und L-NHA in Proben aus Pulmonalarterie sowie aus peripherer Arterie und Vene mittels HPLC bestimmt. 8 von 12 Patienten wurden einem 6-Minuten-Gehtest unterzogen. Ergebnisse:Die Plasmalevel von L-Arginin zeigten eine starke Korrelation zum rechtsatrialen Druck, zum Herzzeitvolumen, zum Herzindex, zur gemischtvenösen Sättigung, zum 6-Minuten-Gehtest und zur NYHA-Klassifikation unabhängig vom Entnahmeort der Blutprobe (p < 0.05). Schlussfolgerungen: Diese Ergebnisse lassen einen möglichen Einfluss des NO-Precursors L-Arginin auf die Pathogenese der iPAH vermuten.