The role of microvascular dysfunction in the pathogenesis of heart failure with preserved ­efficiency fraction

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Background. The results of a growing number of international studies support the assumption that the prevalence of coronary microvascular dysfunction is much higher than previously thought, including in patients with heart failure with preserved ejection fraction.

Aim. To study the role of coronary microvascular dysfunction in the pathogenesis of heart failure with preserved ejection fraction in patients with non-obstructive lesions of the coronary arteries.

Material and methods. The study included 73 patients with non-obstructive lesions of the coronary arteries. Dynamic single-photon emission computed tomography was used to evaluate the parameters of coronary blood flow reserve. Coronary microvascular dysfunction was defined as the presence of reduced coronary blood flow reserve ≤2. The distribution of patients was carried out depending on the reserve of coronary blood flow: the first group (n=35) included patients with a reduced reserve ≤2, the second group — with preserved reserve >2 (n=38). Statistical processing of the study results was carried out using nonparametric methods: in the analysis of quantitative indicators, the Mann–Whitney test was used; in the analysis of qualitative features, the analysis of contingency tables using the Pearson χ2 test was performed. To search for relationships between variables, correlation analysis with the calculation of Spearman's correlation coefficients was used.

Results. In 82.9% of cases, patients in the first group had heart failure, while in patients in the second group, it was diagnosed only in 44.7% of cases (p=0.014). The values of the coronary blood flow reserve correlated with the size of the left atrium (r=–0.527; p=0.001), the E/A (r=–0.321, p=0.012) and E/e' ratio (r=–0.307; p=0.021). In patients with heart failure, the levels of coronary blood flow reserve correlated with the functional class: in patients with functional class I (n=21), the values of this indicator were 2.87 (2.52; 2.94), with class II (n=8) — 1.98 (1.65; 2.16), with functional class III (n=17) — 1.51 (1.23; 1.69).

Conclusion. The presence of coronary microvascular dysfunction is associated with a higher incidence of heart failure with preserved ejection fraction; values of coronary blood flow reserve correlate with parameters of diastolic dysfunction.

About the authors

Kristina V. Kopeva

Cardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: kristin-kop@inbox.ru
ORCID iD: 0000-0002-2285-6438

M.D., Cand. Sci. (Med.), Researcher, Depart. of Myocardial Pathology, Cardiology Research Institute

Russian Federation, Tomsk, Russia

Alina N. Maltseva

Cardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences

Email: maltseva.alina.93@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1311-0378

PhD Stud., Laboratory of Radionuclide Research Methods, Cardiology Research Institute

Russian Federation, Tomsk, Russia

Andrew V. Mochula

Cardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences

Email: mochula.andrew@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0883-466X

M.D., Cand. Sci. (Med.), Senior Researcher, Laboratory of Radionuclide Research Methods, Cardiology Research Institute

Russian Federation, Tomsk, Russia

Elena V. Grakova

Cardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences

Email: gev@cardio-tomsk.ru
ORCID iD: 0000-0003-4019-3735

M.D., D. Sci. (Med.), Leading Researcher, Depart. of Myocardial Pathology, Cardiology Research Institute

Russian Federation, Tomsk, Russia

Konstantin V. Zavadovsky

Cardiology Research Institute, Tomsk National Research Medical Center of the Russian Academy of Sciences

Email: konstzav@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1513-8614

M.D., D. Sci. (Med.), Head, Laboratory of Radionuclide Research Methods, Cardio­logy Research Institute

Russian Federation, Tomsk, Russia

References

  1. Yang JH, Obokata M, Reddy YN, Redfield MM, Lerman A, Borlaug BA. Endothelium-dependent and independent coronary microvascular dysfunction in patients with heart failure with preserved ejection fraction. Eur J Heart Fail. 2020;22:432–441. doi: 10.1002/ejhf.1671.
  2. Bilak JM, Alam U, Miller CA, McCann GP, Arnold JR, Kanagala P. Microvascular dysfunction in heart failure with preserved ejection fraction: Pathophysiology, assessment, prevalence and prognosis. Card Fail Rev. 2022;8:e24. doi: 10.15420/cfr.2022.12.
  3. Mohammed SF, Hussain S, Mirzoyev SA, Edwards WD, Maleszewski JJ, Redfield MM. Coronary microvascular rarefaction and myocardial fibrosis in heart failure with preserved ejection fraction. Circulation. 2015;131:550–559. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.114.009625.
  4. Ahmad A, Corban MT, Toya T, Verbrugge FH, Sara JD, Lerman LO, Borlaug BA, Lerman A. Coronary microvascular dysfunction is associated with exertional haemodynamic abnormalities in patients with heart failure with preserved ejection fraction. Eur J Heart Fail. 2021;23(5):765–772. doi: 10.1002/ejhf.20105.
  5. Friedewald WT, Levy RI, Fredrickson DS. Estimation of the concentration of low-density lipoprotein cholesterol in plasma, without use of the preparative ultracentrifuge. Clin Chem. 1972;18:499–502. doi: 10.1093/clinchem/18.6.499.
  6. McDonagh TA, Metra M, Adamo M, Gardner RS, Baumbach A, Böhm M, Burri H, Butler J, Čelutkienė J, Chioncel O, Cleland JGF, Coats AJS, Crespo-Leiro MG, Farmakis D, Gilard M, Heymans S, Hoes AW, Jaarsma T, Jankowska EA, Lainscak M, Lam CSP, Lyon AR, McMurray JJV, Mebazaa A, Mindham R, Muneretto C, Francesco Piepoli M, Price S, Rosano GMC, Ruschitzka F, Kathrine Skibelund A, ESC Scientific Document Group. 2021 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure. Eur Heart J. 2021;42(36):3599–3726. doi: 10.1093/eurheartj/ehab368.
  7. Sinha A, Rahman H, Webb A, Shah AM, Perera D. Untangling the pathophysiologic link between coronary microvascular dysfunction and heart failure with preserved ejection fraction. Eur Heart J. 2021;42(43):4431–4441. doi: 10.1093/eurheartj/ehab653.
  8. Weerts J, Mourmans SGJ, Barandiarán Aizpurua A, Schroen BLM, Knackstedt C, Eringa E, Houben AJHM, van Empel VPM. The role of systemic microvascular dysfunction in heart failure with preserved ejection fraction. Biomolecules. 2022;12(2):278. doi: 10.3390/biom12020278.
  9. Taqueti VR. Coronary microvascular dysfunction in heart failure with preserved ejection fraction — common, unrecognized, and prevalent in patients with or without epicardial CAD. JAMA Cardiol. 2021;6(10):1118–1120. doi: 10.1001/jamacardio.2021.1832.
  10. Ohanyan V, Sisakian H, Peketi P, Parikh A, Chilian W. A chicken and egg conundrum: Coronary microvascular dysfunction and heart failure with preserved ejection fraction. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2018;314:1262–1263. doi: 10.1152/ajpheart.00154.2018.
  11. Arnold JR, Kanagala P, Budgeon CA, Jerosch-Herold M, Gulsin GS, Singh A, Khan JN, Chan DCS, Squire IB, Ng LL, McCann GP. Prevalence and prognostic significance of microvascular dysfunction in heart failure with preserved ejection fraction. JACC Cardiovasc Imaging. 2022;15(6):1001–1011. doi: 10.1016/j.jcmg.2021.11.022.
  12. Dryer K, Gajjar M, Narang N, Lee M, Paul J, Shah AP, Nathan S, Butler J, Davidson CJ, Fearon WF, Shah SJ, Blair JEA. Coronary microvascular dysfunction in patients with heart failure with preserved ejection fraction. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2018;314(5):H1033–H1042. doi: 10.1152/ajpheart.00680.2017.
  13. Lyle MA, Brozovich FV. HFpEF, a disease of the vasculature: a closer look at the other half. Mayo Clin Proc. 2018;93:1305–1314. doi: 10.1016/j.mayocp.2018.05.001.
  14. Taqueti VR, Solomon SD, Shah AM, Desai AS, Groarke JD, Osborne MT, Hainer J, Bibbo CF, Dorbala S, Blankstein R, Di Carli MF. Coronary microvascular dysfunction and future risk of heart failure with preserved ejection fraction. Eur Heart J. 2018;39(10):840–849. doi: 10.1093/eurheartj/ehx721.
  15. Mochula AV, Kopeva KV, Maltseva AN, Grakova EV, Gulya MO, Gusakova АM, Zavadovsky KV. Coronary flow reserve in patients with heart failure with preserved ejection fraction. Russian Journal of Cardiology. 2022;27(2):4743. (In Russ.) doi: 10.15829/1560-4071-2022-4743.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Рис. 1. Диаграмма взаимосвязи коронарного кровотока с уровнями NT-proBNP и эхокардиографическими параметрами; CFR — резерв коронарного кровотока; NT-proBNP — N-терминальный фрагмент прогормона мозгового натрийуретического пептида; E/e’ — соотношение ранней диастолической скорости трансмитрального кровотока и ранней диастолической скорости движения латеральной части митрального кольца; E/A — отношение пиковой скорости кровотока от расслабления левого желудочка в ранней диастоле (волна Е) к пиковой скорости кровотока в поздней диастоле, вызванной сокращением предсердий (волна А)

Download (45KB)
3. Рис. 2. Гистограмма значений резерва коронарного кровотока у групп пациентов в зависимости от функционального класса (ФК) нарушений кровообращения. По оси X представлены показания резерва коронарного кровотока, по оси Y — тяжесть ФК хронической сердечной недостаточности.

Download (17KB)

© 2022 Eco-Vector





Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».