Hemodynamic and endotheliym-protective effects of beta-blockers in patients with chronic heart failure and atrial fibrillation ischemic origin

Cover Page

Abstract


Aim. To evaluate the effect of b-blockers (BB) on myocardial remodeling and endothelial adhesive function in patients with chronic heart failure (CHF) and atrial fibrillation (AF) of ischemic origin.

Material and methods. The study included 77 patients with functional class II–III CHF and AF who had previously suffered a large-focal Q-myocardial infarction. Patients were randomized into 2 groups, comparable in clinical and instrumental characteristics and homogeneous in basic therapy of CHF and AF. Group 1 included 40 patients who took carvedilol for 24 weeks as part of the basic therapy of CHF and AF, and group 2 included 37 patients who received metoprolol tartrate. We used clinical and instrumental (echocardiography, 6-minute walking test, clinical assessment scale) and enzyme immunoassay (analysis of the level of soluble molecules of intercellular adhesion sVCAM-1 and sE-selectin) research methods.

Results. The use of carvedilol – a non-cardioselective BB that performs a1, b1 and b2-adrenoblockade, and b1-selective, short- acting BB – metoprolol tartrate as part of basic therapy improved the clinical condition and physical performance of patients with CHF and AF. It was found that carvedilol more significantly than metoprolol affects the state of intracardiac hemodynamics, slows down the processes of remodeling of the left atrium and left ventricle, increases the contractile function of the myocardium. Carvedilol as part of basic therapy reduces endothelial adhesion and inhibits the overexpression of intercellular adhesion molecules sVCAM-1 and sE-selectin, and when using metoprolol tartrate, there is only a tendency to decrease these indicators.

Conclusion. Carvedilol as part of the basic therapy of CHF and AF has significant endothelial-protective and clinical-hemodynamic effects, positively affects the adhesive function of the endothelium and the processes of left atrium and left ventricle remodeling.


Full Text

Restricted Access

About the authors

Aliara N. Zakirova

Bashkir State Medical University

Author for correspondence.
Email: zinfira.67@mail.ru

Russian Federation, Ufa

D. Sci. (Med.), Prof., Bashkir State Medical University

Elvina R. Abdiukova

Bashkir State Medical University

Email: zinfira.67@mail.ru

Russian Federation, Ufa

Graduate Student, Bashkir State Medical University

Vitalii V. Viktorov

Bashkir State Medical University

Email: zinfira.67@mail.ru

Russian Federation, Ufa

D. Sci. (Med.), Prof., Bashkir State Medical University

Nelli E. Zakirova

Bashkir State Medical University

Email: zinfira.67@mail.ru

Russian Federation, Ufa

D. Sci. (Med.), Prof., Bashkir State Medical University

Dinara F. Nizamova

Bashkir State Medical University

Email: zinfira.67@mail.ru

Russian Federation, Ufa

Assistant, Bashkir State Medical University

References

  1. Braunvald E. Heart failure. JASS. Heart failure 2013; 1 (1): 1–20.
  2. Ponikowski P, Voоrs AA, Anker D et al. 2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: The Task Forсe for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Soсiety of Cardiology (ESC). Eur Heart J 2016; 37 (27): 2129–200.
  3. Терещенко С.Н., Жиров И.В., Нарусов О.Ю. и др. Клинические рекомендации по диагностике и лечению хронической и острой сердечной недостаточности. Кардиол. вестн. 2016; 2: 3–33. [Tereshchenko S.N., Zhirov I.V., Narusov O.Iu. et al. Klinicheskie rekomendatsii po diagnostike i lecheniiu khronicheskoi i ostroi serdechnoi nedostatochnosti. Kardiol. vestn. 2016; 2: 3–33 (in Russian).]
  4. Мареев В.Ю., Фомин И.В., Агеев Ф.Т. и др. Клинические рекомендации ОССН-РКО-РНМОТ. Сердечная недостаточность: хроническая (ХСН) и острая декомпенсированная (ОДСН). Диагностика, профилактика и лечение. Кардиология. 2018; 58 (86): 8–164. [Mareev V.Iu., Fomin I.V., Ageev F.T. et al. Klinicheskie rekomendatsii OSSN-RKO-RNMOT. Serdechnaia nedostatochnost’: khronicheskaia (KhSN) i ostraia dekompensirovannaia (ODSN). Diagnostika, profilaktika i lechenie. Kardiologiia. 2018; 58 (86): 8–164 (in Russian).]
  5. Фомин И.В., Беленков Ю.Н., Мареев В.Ю. и др. Распространенность хронической сердечной недостаточности в Европейской части Российской Федерации – данные ЭПОХА-ХСН. Сердечная недостаточность. 2006; 7 (1): 4–7. [Fomin I.V., Belenkov Iu.N., Mareev V.Iu. et al.. Rasprostranennost’ khronicheskoi serdechnoi nedostatochnosti v Evropeiskoi chasti Rossiiskoi Federatsii – dannye EPOKhA-KhSN. Serdechnaia nedostatochnost’. 2006; 7 (1): 4–7 (in Russian).]
  6. Rasoul D, Liaei F, Shan S et al. The Decential Relationship between Heart Failure and Atrial Fibrillation – A Large Population Study. Heart 2016; 102 (Suppl. l6): A7; L-A8.
  7. Ускач Т.М., Терещенко С.Н., Павленко Т.А. и др. Модуляция сердечной сократимости как возможность терапии хронической сердечной недостаточности у пациентов с синусовым ритмом и фибрилляцией предсердий. Кардиология. 2019; 59 (2S): 4–14. [Uskach T.M., Tereshchenko S.N., Pavlenko T.A. et al. Moduliatsiia serdechnoi sokratimosti kak vozmozhnost’ terapii khronicheskoi serdechnoi nedostatochnosti u patsientov s sinusovym ritmom i fibrilliatsiei predserdii. Kardiologiia. 2019; 59 (2S): 4–14 (in Russian).]
  8. Gareva W, Piotrowicz K, Mcnitt S, Moss AJ. Implantable Cardioverter-Defibrillator Eficacy in patients with Heart Failure and Left Yentricula Dycfunction (from the Madit II Population). Am J Cardiol 2005; 95 (12): 1487–91.
  9. Liang JJ, Callans DJ. Abeation For Atrial Fibrillation in heart Failure with Reduced Ejection Fraction. Cardiac Fail Rev 2018; 4 (1): 1.
  10. Беленков Ю.Н., Мареев В.Ю. Лечение сердечной недостаточности в XXI веке: достижения, вопросы и уроки доказательной медицины. Кардиология. 2008; 2: 6–16. [Belenkov Iu.N., Mareev V.Iu. Lechenie serdechnoi nedostatochnosti v XXI veke: dostizheniia, voprosy i uroki dokazatel’noi meditsiny. Kardiologiia. 2008; 2: 6–16 (in Russian).]
  11. Park K-H, Park WJ. Endothelian Dysfunction: Clinical Implications in Cardiovascular Disease and Therapeutic Approaches. J Korean Med Sci 2015; 30 (9): 1213–25.
  12. Бабушкина И.В., Сергеева А.С., Пивоваров Ю.Н. и др. Структурные и функциональные особенности сосудистого эндотелия. Кардиология. 2015; 55 (2): 82–8. [Babushkina I.V., Sergeeva A.S., Pivovarov Iu.N. et al. Strukturnye i funktsional’nye osobennosti sosudistogo endoteliia. Kardiologiia 2015; 55 (2): 82–8 (in Russian).]
  13. Davenport AP, Hyndman KA, Dhaun N et al. Endothelin. Pharmacol Rev 2016; 68 (2): 357–418.
  14. Воробьева Е.Н., Воробьев Р.И., Шарлаева Е.А. и др. Дисфункция эндотелия при сердечно-сосудистых заболеваниях: факторы риска, методы диагностики и коррекции. Aсta Biologica Sibirica. 2016; 2 (1): 21–40. [Vorob’eva E.N., Vorob’ev R.I., Sharlaeva E.A. et al. Disfunktsiia endoteliia pri serdechno-sosudistykh zabolevaniiakh: faktory riska, metody diagnostiki i korrektsii. Asta Biologica Sibirica. 2016; 2 (1): 21–40 (in Russian).]
  15. Oliveira GH. Novel serologic markers of cardiovascular risk. Curr Atheroscler Rep 2005; 7: 148–54.
  16. Белокопытова И.С., Москалец О.В., Палеев Ф.Н., Зотова О.В. Диагностическое значение растворимых молекул адгезии sICAM-1 и sVCAM-1 при ишемической болезни сердца. Атеросклероз и дислипидемии. 2013; 4: 62–5. [Belokopytova I.S., Moskalets O.V., Paleev F.N., Zotova O.V. Diagnosticheskoe znachenie rastvorimykh molekul adgezii sICAM-1 i sVCAM-1 pri ishemicheskoi bolezni serdtsa. Ateroskleroz i dislipidemii. 2013; 4: 62–5 (in Russian).]
  17. Brevetti G et al. High levels of adhesion molecules are associated with impaired endothelium dependent vasodilation in patients with peripheral arterial disease. Thromb Haemost 2001; 85 (1): 63–6.
  18. Tretjakovs P, Jurka A, Bormane I et al. Circulating adhesion molecules, matrix metalloproteinase-9, plasmogen activator-inhibitor-1, and myeloperoxidase in coronary artery disease patients wint stable and unstable angina. Clin Chim Acta 2012; 413 (1–2): 25–9.
  19. Москалев А.В., Рудой А.С., Ангел А.В. Характеристика отдельных иммунологических аспектов атерогенеза. Вестн. Российской военной медицинской академии. 2017; 1 (57): 205–9. [Moskalev A.V., Rudoi A.S., Angel A.V. Kharakteristika otdel’nykh immunologicheskikh aspektov aterogeneza. Vestn. Rossiiskoi voennoi meditsinskoi akademii. 2017; 1 (57): 205–9 (in Russian).]
  20. Жито А.В., Юсупова А.О., Привалова Е.В. и др. Маркеры эндотелиальной дисфункции: Е-селектин, эндотелин-1 и фактор фон Виллебранда у пациентов с ишемической болезнью сердца, в том числе, в сочетании с сахарным диабетом 2 типа. Рацион. фармакотерапия в кардиологии. 2019; 15 (6): 892–9. [Zhito A.V., Iusupova A.O., Privalova E.V. et al. Markery endotelial’noi disfunktsii: E-selektin, endotelin-1 i faktor fon Villebranda u patsientov s ishemicheskoi bolezn’iu serdtsa, v tom chisle, v sochetanii s sakharnym diabetom 2 tipa. Ratsion. farmakoterapiia v kardiologii. 2019; 15 (6): 892–9 (in Russian).]
  21. Blankenberg S, Barbaux S, Tiret I. Adhesion molecules and atherosclerosis. Atherosclerosis 2003; 170: 191–203.
  22. Kruszelnicka O, Chyrchel B, Golay A et al. Differential associntions of circulating asymmetric dimethyl arginine and cell adchesion molecules with metformin use in patients with type 2 diabetes mellitus and stable coronary artery disease. Amino Acids 2015; 47 (9): 1951–9.
  23. Петрищев Н.Н., Важна А.В., Сапегин А.А. и др. Диагностическая значимость определения содержания факторов повреждения эндотелия для оценки выраженности эндотелиальной дисфункции при остром коронарном синдроме. Клиническая больница. 2015; 1 (11): 41–5. [Petrishchev N.N., Vazhna A.V., Sapegin A.A. et al. Diagnosticheskaia znachimost’ opredeleniia soderzhaniia faktorov povrezhdeniia endoteliia dlia otsenki vyrazhennosti endotelial’noi disfunktsii pri ostrom koronarnom sindrome. Klinicheskaia bol’nitsa. 2015; 1 (11): 41–5 (in Russian).]
  24. Mordi I, Mordi N, Delles C, Tzemos N. Endothelial dysfunсtion essential hypertension. J Hypertension 2016; 34 (8): 1464–72.
  25. Shao D, Park JES, Wort SJ. The role of endothelin-1 in the pathogenesis of pulmonary arterial hypertension. Fharmacol Res 2011; 63 (6): 504–11.
  26. Münzel T, Gori T, Keaney JF et al. Pathophysiological role of oxidative stress and endothelial dysfunction in sistolic and diastolic heart failure and its therapeutic implications. Eur Heart J 2015; 36 (38): 2555–64.
  27. Самалюк М.О., Григорьева Н.Ю. Оценка эндотелиальной дисфункции и возможности ее коррекции на современном этапе у больных сердечно-сосудистыми заболеваниями. Кардиология. 2019; 59 (39): 4–9. [Samaliuk M.O., Grigor’eva N.Iu. Otsenka endotelial’noi disfunktsii i vozmozhnosti ee korrektsii na sovremennom etape u bol’nykh serdechno-sosudistymi zabolevaniiami. Kardiologiia. 2019; 59 (39): 4–9 (in Russian).]
  28. Закирова А.Н., Абдюкова Э.Р. Влияние b-адреноблокаторов на ремоделирование миокарда и адгезивную функцию эндотелия у больных ишемической болезнью сердца, осложненной хронической сердечной недостаточностью и фибрилляцией предсердий. Кардиология. 2010; 3 (50): 11–5. [Zakirova A.N., Abdiukova E.R. Vliianie b-adrenoblokatorov na remodelirovanie miokarda i adgezivnuiu funktsiiu endoteliia u bol’nykh ishemicheskoi bolezn’iu serdtsa, oslozhnennoi khronicheskoi serdechnoi nedostatochnost’iu i fibrilliatsiei predserdii. Kardiologiia. 2010; 3 (50): 11–5 (in Russian).]
  29. Packer M, Coats AJ, Fowler MV et al. Effect of carvedilol on survival in severe heart failure. N Engl J Med 2001; 344: 1651–8.
  30. Effect of carvedilol on outcome after myocardial infarction in patients with left-ventricular dysfunction: the CAPRICORN randomised trial. Lancet 2001; 357: 1385–90.
  31. Swedberg K, Olsson LG, Charlesworth A, Cleland JG et al. Prognostic relevance of atrial fibrillation in patients with chronic heart failure on long-term treatment with beta-blockers: results from COMET. Eur Heart J 2005; 26 (13): 1303–8.
  32. Su JB. Vascular endothelial dysfunction and pharmacological treatment. World J Cardiol 2015; 7 (11): 719–41.
  33. Liu G, Zheng X-X, Xu V-L et al. Effects of Lipophilic statins for Heart Failure: A Meta-analysis of 13 Randomised Controlled trials. Heart Lung Circulation 2014; 23 (10): 970–7.
  34. Климушина М.В., Гуманова Н.Г., Горшков А.Ю. и др. Эндотелийпротективные функции статинов у мужчин и женщин с коронарным атеросклерозом. Рацион. фармакотерапия в кардиологии. 2016; 12 (5): 503–8. [Klimushina M.V., Gumanova N.G., Gorshkov A.Iu. et al. Endoteliiprotektivnye funktsii statinov u muzhchin i zhenshchin s koronarnym aterosklerozom. Ratsion. farmakoterapiia v kardiologii. 2016; 12 (5): 503–8 (in Russian).]
  35. Кремкова М.М., Грачев А.А., Аляви Б.А. и др. Сравнительная оценка влияния валсартана и лизиноприла на систолическую функцию левого желудочка у больных острым инфарктом миокарда с зубцом Q. Кардиология. 2005; 45 (3): 85–6. [Kremkova M.M., Grachev A.A., Aliavi B.A. et al. Sravnitel’naia otsenka vliianiia valsartana i lizinoprila na sistolicheskuiu funktsiiu levogo zheludochka u bol’nykh ostrym infarktom miokarda s zubtsom Q. Kardiologiia. 2005; 45 (3): 85–6 (in Russian).]
  36. Хафизова А.Ш., Хамидуллаева Г.А., Курбанова Д.Р., Каримова Б.Ш. Эффективность двойной комбинированной терапии у больных артериальной гипертензией с высоким сердечно-сосудистым риском. Артериальная гипертензия. 2015; 4 (42): 58–64. [Khafizova A.Sh., Khamidullaeva G.A., Kurbanova D.R., Karimo-va B.Sh. Effektivnost’ dvoinoi kombinirovannoi terapii u bol’nykh arterial’noi gipertenziei s vysokim serdechno-sosudistym riskom. Arterial’naia gipertenziia. 2015; 4 (42): 58–64 (in Russian).]
  37. Бритов А.Н. Эндотелиальная дисфункция и роль бета-адреноблокаторов в ее коррекции при ишемической болезни сердца. Рацион. фармакотерапия в кардиологии. 2016; 1292: 234–8. [Britov A.N. Endotelial’naia disfunktsiia i rol’ beta-adrenoblokatorov v ee korrektsii pri ishemicheskoi bolezni serdtsa. Ratsion. farmakoterapiia v kardiologii. 2016; 1292: 234–8 (in Russian).]
  38. Карпов Ю.А., Кухарчук В.В., Лякишев А.А. и др. Диагностика и лечение хронической ишемической болезни сердца. Кардиологический вестн. 2015; 10 (3): 3–33. [Karpov Iu.A., Kukharchuk V.V., Liakishev A.A. et al. Diagnostika i lechenie khronicheskoi ishemicheskoi bolezni serdtsa. Kardiologicheskii vestn. 2015; 10 (3): 3–33 (in Russian).]
  39. Мареев В.Ю., Фомин И.В., Агеев Ф.Т. и др. Клинические рекомендации. Хроническая сердечная недостаточность. Журнал Сердечная Недостаточность. 2017; 18 (1): 3–40. [Mareev V.Iu., Fomin I.V., Ageev F.T. et al. Klinicheskie rekomendatsii. Khronicheskaia serdechnaia nedostatochnost’. Zhurnal Serdechnaia Nedostatochnost’. 2017; 18 (1): 3–40 (in Russian).]
  40. Косарев М.М., Обрезан А.Г., Стрельников А.А. Клинические и лабораторно-инструментальные маркеры диагностики ХСН. Журнал Сердечная Недостаточность. 2010; 11 (3): 177–84. [Kosarev M.M., Obrezan A.G., Strel’nikov A.A. Klinicheskie i laboratorno-instrumental’nye markery diagnostiki KhSN. Zhurnal Serdechnaia Nedostatochnost’. 2010; 11 (3): 177–84 (in Russian).]
  41. Лунева Е.Б., Никитина Н.П., Татарский Б.А. и др. Анатомические и функциональные изменения левого предсердия у пациентов с хронической сердечной недостаточностью и развившейся фибрилляцией предсердий. Вестн. аритмологии. 2006; 46: 25–9. [Luneva E.B., Nikitina N.P., Tatarskii B.A. et al. Anatomicheskie i funktsional’nye izmeneniia levogo predserdiia u patsientov s khronicheskoi serdechnoi nedostatochnost’iu i razvivsheisia fibrilliatsiei predserdii. Vestn. aritmologii. 2006; 46: 25–9 (in Russian).]
  42. Schotten U, Neuberger HR, Allessie MA. The role of atrial dilatation in the domestication of atrial fibrillation – Progress in Biophysics. Mol Biol 2003; 82: 151–62.
  43. Закирова А.Н., Закирова Н.Э., Карамова И.М. и др. Влияние b-адреноблокаторов на ремоделирование миокарда, иммуновоспалительные реакции и дисфункцию эндотелия у больных ишемической болезнью сердца с хронической сердечной недостаточностью. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2007; 4: 19–24. [Zakirova A.N., Zakirova N.E., Karamova I.M. et al. Vliianie b-adrenoblokatorov na remodelirovanie miokarda, immunovospalitel’nye reaktsii i disfunktsiiu endoteliia u bol’nykh ishemicheskoi bolezn’iu serdtsa s khronicheskoi serdechnoi nedostatochnost’iu. Ratsional’naia farmakoterapiia v kardiologii. 2007; 4: 19–24 (in Russian).]
  44. Cтарикова Э.А., Фрейдлин И.С., Соколов Д.И. и др. Изменение свойств эндотелиальных клеток под влиянием фактора некроза опухоли a, интерферона-1 и интерлейкина-4. Иммунология. 2005; 26 (2): 83–7. [Ctarikova E.A., Freidlin I.S., Sokolov D.I. et al. Izmenenie svoistv endotelial’nykh kletok pod vliianiem faktora nekroza opukholi a, interferona-1 i interleikina-4. Immunologiia. 2005; 26 (2): 83–7 (in Russian).] 45. Закирова Н.Э., Оганов Р.Г., Закирова А.Н. и др. Дисфункция эндотелия при ишемической болезни сердца. Рациональная фармакотерапия в кардиологии. 2008; 4: 23–7. [Zakirova N.E., Oganov R.G., Zakirova A.N. et al. Disfunktsiia endoteliia pri ishemicheskoi bolezni serdtsa. Ratsional’naia farmakoterapiia v kardiologii. 2008; 4: 23–7 (in Russian).]
  45. Rossing L, Haendeler J, Mallat Z et al. Congestive heart failure incidence endothelial cell apoptisis: perotective role of carvedilol. J Am Coll Cardiol 2000; 36 (7): 2081–9.
  46. Тепляков А.Т., Дибиров М.М., Болотская Л.А. и др. Модулирующее влияние карведилола на активацию цитокинов и регресс сердечной недостаточности у больных с постинфарктной дисфункцией сердца. Кардиология. 2004; 9: 50–7. [Tepliakov A.T., Dibirov M.M., Bolotskaia L.A. et al. Moduliruiushchee vliianie karvedilola na aktivatsiiu tsitokinov i regress serdechnoi nedostatochnosti u bol’nykh s postinfarktnoi disfunktsiei serdtsa. Kardiologiia. 2004; 9: 50–7 (in Russian).]
  47. Ситникова М.Ю., Шляхто Е.В. Эндотелиальная протекция у больных с сердечной недостаточностью на фоне длительной терапии карведилолом. Клиническая медицина. 2003; 7: 44–7. [Sitnikova M.Iu., Shliakhto E.V. Endotelial’naia protektsiia u bol’nykh s serdechnoi nedostatochnost’iu na fone dlitel’noi terapii karvedilolom. Klinicheskaia meditsina. 2003; 7: 44–7 (in Russian).]
  48. Nakamura K, Kusano K, Nakamura Y et al. Carvedilol decreases elevated oxidative stress in human failing miocardium. Circulation 2002; 105 (24): 2867–71.
  49. Takahashi N, Ishibashi V, Shimoda T et al. Atrial fibrillation impairs endothelial function of forearm vessels in humans. S Card Fail 2001; 7: 45–54.
  50. Freestone B, Chong AV, Nuttall S et al. Impaired flow mediated dilatation as evidence of endothelial dysfunction in chronic atrial fibrillation. Thromb Res 2008; 122: 85–90.

Statistics

Views

Abstract - 2

PDF (Russian) - 0

Cited-By


Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies