From endothelial dysfunction correction to macrohemodynamics improvement in patients with chronic cor pulmonale

Aim. To investigate the features of endothelial function, apoptosis, micro- and macrohemodynamics in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and chronic cor pulmonale (CCP), as well as to study the effects of a highly selective beta-1-adrenoblocker (B-1-AB) nebivolol on these parameters..

Material and methods. The study included 38 COPD patients with CCP (26 and 12 with CCP decompensation and compensation, respectively), aged 46-77 years. All participants received not only COPD and CCP therapy, but also an ACE inhibitor nebivolol (2.5-5 mg once a day) for 6 months.

Results. CCP patients were characterised by substantial endothelial dysfunction (ED), pathological NO hyper-production, elevated level of Willebrand factor, and increased apoptosis. Additionally, hypercoagulation, platelet hyper-aggregation, and heart systolic and diastolic dysfunction were observed. Nebivolol therapy was associated with reduced NO hyper-production: in plasma — to 13,34±1,44 mkm (p<0,01) in CCP compensation and to 18,86±1,23 mkm (p<0,001) in CCP decompensation; in exhaled air — to 11,4±1,07 mkm (p<0,001) and 24,57±1,14 mkm (p<0,001), respectively. Reduced Willebrand factor levels and pathological apoptosis activity, as well as improved blood rheology and central hemodynamics, were also observed.

Conclusion. CCP in COPD patients aggravates the clinical course and the prognosis of the disease. ED is one of the main mechanisms of CCP development and progression. Nebivolol therapy, as a part of complex CCP man­agement, improves central hemodynamics, blood rheology, endothelial function, decreases pathological apoptosis activity and therefore reduces CCP progression.

1. Агеев Ф.Т., Овчинников А.Г., Мареев В.Ю., Беленков Ю.Н. Эндотелиальная дисфункция и сердечная недостаточность: патогенетическая связь и возможности терапии ингибиторами ангиотензин-превращающего фермента. Cons Med 2001; 3(2): 61-5.

2. Арутюнов Г.П. Бета-блокаторы и сердечная недостаточность. Серд недостач 2002; 3(11): 27-8.

3. Атрощенко Е.С., Микулич Е.К., Кошлатая О.В. Перспективы применения небиволола (небилета) у больных с хронической сердечной недостаточностью. Рецепт 2003; 6(32): 57-8.

4. Бичан Н.А., Быкова Е.Ф., Горбатовский Я.А. др. Опыт применения суперселективного р-адреноблокатора III поколе¬ния небиволола в лечении больных, перенесших инфаркт миокарда. Клин мед 2004; 8: 57-60.

5. Бувальцев В.И., Байда Л.А., Покидышев Д.А. и др. Состояние эндогенной защитной системы “NO — HSP70” у генетически гипертензивных и нормотензивных крыс и возможности ее модулирования современными бета-блокаторами. РКЖ 2002; 6(38): 72-8.

6. Евдокимова А.Г., Радзевич А.Э., Терещенко О.И. и др. Применение небиволола в комплексной терапии больных ИБС с хронической сердечной недостаточностью. РКЖ 2004; 4(48): 45-8.

7. Кароли Н.А., Ребров А.П. Роль эндотелия в развитии легоч¬ной гипертензии у больных с хроническими обструктивными болезнями легких. Клин мед 2004; 82(8): 8-14.

8. Либов ИА., Мравян С.Р., Немировская А.И. Использование р-адреноблокаторов у больных с артериальной гипертензией и хроническими обструктивными заболеваниями легких. Кардиология 2004; 3: 102-5.

9. Маколкин В.И. Небиволол — представитель нового поколения бета-адреноблокаторов. Кардиология 2000; 12: 69-71.

10. Малышев И.Ю., Монастырская ЕА. Апоптоз и его особенности в эндотелиальных и гладкомышечных клетках сосудов. Дисфункция эндотелия: экспериментальные и клинические исследования. Витебск. 2000; 4-11.

11. Поливода С.Н., Черепок АА. Фактор Виллебранда как маркер эндотелиальной дисфункции у пациентов с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Укр ревматол ж 2000; 1: 13-7.

12. Сидоренко Б.А., Преображенский Д.В. Небиволол — супер¬селективный бета-адреноблокатор и индуктор синтеза NO в эндотелии сосудов. Кардиология 2001; 7: 96-104.

13. Baldus S, Castro L, Freeman B. Is NO news in acute. Am J Respir Crit care Med 2001; 163(2): 308-18.

14. Barbera J, Peinado V, Santos S. Pulmonary hypertension in chronic obstructive pulmonary disease. Eur Respir J 2003; 21: 892-905.

15. Budd RC. Death receptors couple to both cell proliferation and apoptosis. J Clin Invest 2002; 109(4): 437-42.

16. Chen J, Radford MJ, Wang Y, et al. Effectiveness of beta-blocker therapy after acute myocardial infarction in elderly patients with chronic obstructive pulmonary disease or asthma. JACC 2001; 37: 1950-6.

17. Cooke JP. The endothelium: a new target for therapy. Vase Med 2000; 5: 49-53.

18. Falciani M, Rinaldi B, D’Agostino B, et al. Effects of nebivolol on human platelet aggregation. J Cardiovasc Pharmacol 2001; 38(6): 922-9.

19. Golbasi Z, Camsari A, Avan C, et al. The safety of beta-blocker treatment in ischaemic patients with chronic obstructive pulmonary disease. Eur Heart J 2001; 22: 301-9.

20. Hampl V, Herget J. Role of nitric oxide in the pathogenesis of chronic pulmonary hypertension. Physiol Rev 2000; 80: 200.

21. Hengarther MO. The biochemistry of apoptosis. Nature 2000; 407: 770-6.

22. Hida W, Tun Y, Kiruchi Y, et al. Pylmonary hypertension in patients with chronic obstructive pylmonary disease. Recent advances in pathophysiology and management. Respirology 2002; 7: 3-13.

23. Sharma R, Coats AJ, Anker SD. The role of inflammatory mediators in chronic heart failure: cytokines, nitric oxide, and endothelin-1. Int J Cardiol 2000; 72: 175-86.

24. Shibata M, Flather M, Bohm M, et al. Study of the Effects of Nebivolol Intervention on Outcomes and Rehospitalisation in Seniors with Heart Failure (SENIORS). Rationale and design. Int J Cardiol 2002; 86: 77.

25. Weitzenblum E. Chronic cor pulmonale. Heart 2003; 89: 225-30.