Statische longhyperinflatie en sympathische zenuwactiviteit-geassocieerde grote slagaderstijfheid bij COPD-patiënten

COPD is een wereldwijd gezondheidsprobleem dat wereldwijd meer dan 65 miljoen mensen treft. Alleen al in de VS bedroegen de geschatte medische kosten die aan COPD werden toegeschreven in 2010 meer dan $ 30 miljard. Een hoog percentage van deze zorgkosten wordt toegeschreven aan de behandeling van comorbiditeiten geassocieerd met COPD, zoals hart- en vaatziekten. Hoewel het in de eerste plaats een longaandoening is, is HVZ verantwoordelijk voor tot 50% van alle sterfgevallen onder personen met COPD. Een waarschijnlijk mechanisme dat bijdraagt ​​aan het verhoogde risico op hart- en vaatziekten dat wordt waargenomen bij personen met COPD is een grote centrale slagader (d.w.z. halsslagader en aorta) stijfheid. Verhoogde stijfheid van de grote slagader is een robuuste voorspeller van CVD-gebeurtenissen en mortaliteit bij volwassenen. Met name de carotis-femorale pulsgolfsnelheid (CFPWV), de referentiestandaardmeting van aortastijfheid, is een robuuste, onafhankelijke voorspeller van coronaire hartgebeurtenissen, en halsslagaderstijfheid, uitgedrukt als β-stijfheidsindex, wordt sterk geassocieerd met een incidente beroerte. Zowel CFPWV als β-stijfheid van de halsslagader zijn duidelijk groter bij personen met COPD in vergelijking met leeftijdsgematchte controles, wat suggereert dat deze mechanismen, althans gedeeltelijk, kunnen bijdragen aan het hoge CVD-risico in deze groep. Er is momenteel echter een hiaat in de kennis over de mechanismen die leiden tot verhoogde stijfheid van de grote arterie bij personen met COPD, deels omdat het beoordelen van de stijfheid van de grote arterie bij personen met COPD beperkt is gebleven tot het vergelijken van de stijfheid van de aorta en de halsslagader bij alle COPD-patiënten zonder COPD. -COPD-controles, zonder onderscheid te maken tussen onderscheidende fenotypes van COPD. Als gevolg van deze al te simplistische benadering is het een uitdaging gebleken om de mechanismen te identificeren die verantwoordelijk zijn voor de versnelde stijfheid van de grote arterie bij COPD-patiënten, omdat verschillende mechanismen kunnen bijdragen aan de stijfheid van de grote arterie bij de verschillende fenotypes van COPD. De twee belangrijkste computertomografie (CT)-kwantificeerbare fenotypes waarin personen met COPD kunnen worden onderverdeeld, zijn emfyseem- en luchtwegoverheersende fenotypes. COPD-patiënten met een luchtwegoverheersend fenotype vertonen kenmerkende tekenen van een ziekte van de kleine luchtwegen, waaronder een verdikte luchtwegwand, verhoogde luchtwegontsteking en een grotere concentratie van slijmafscheidingen in de kleine geleidende luchtwegen. Deze structurele hermodellering leidt tot een grotere hoeveelheid lucht die vast komt te zitten in de luchtwegen met een resterend volume en verhoogt het rustvolume van de longen, waardoor statische longhyperinflatie ontstaat. COPD-patiënten met een luchtwegoverheersend fenotype hebben weinig of geen emfyseem en vertegenwoordigen tot 60% van alle milde tot matige COPD-patiënten (d.w.z. Wereldwijd initiatief voor COPD; GOLD stadium 1-2) en tot 25% van alle ernstig-zeer ernstige COPD-patiënten (GOLD 3-4). Hoewel patiënten met overheersende luchtwegen doorgaans in de vroege stadia van COPD-progressie verkeren, lopen zij een groter cardiovasculair risico dan patiënten met overheersend emfyseem, die de meerderheid vormen van ernstig-zeer ernstig (GOLD 3-4) COPD-patiënten. De mechanismen die verantwoordelijk zijn voor het verhoogde risico op hart- en vaatziekten dat wordt aangetoond bij patiënten met overheersende luchtwegen blijven echter onduidelijk. Onze voorlopige gegevens tonen aan dat statische longhyperinflatie sterk geassocieerd is met halsslagader- en aorta-stijfheid. Deze gegevens suggereren dat statische longhyperinflatie een mechanisme kan zijn dat bijdraagt ​​aan het hogere CVD-risico in luchtwegoverheersende fenotypes van COPD, deels door de effecten ervan op de stijfheid van de grote slagaders. Therapie met bronchusverwijders vermindert statische hyperinflatie van de longen en verbetert de ademhalingssymptomen bij personen met COPD, maar de effecten van therapie met bronchusverwijders op het risico op hart- en vaatziekten blijven onduidelijk. Combinatietherapie van een langwerkende muscarineantagonist en een langwerkende bèta-2-agonist-bronchodilatator (LAMA/LABA) vermindert luchtinsluiting en statische hyperinflatie van de longen in grotere mate dan monotherapie alleen. Dit bewijs suggereert dat een gecombineerde LAMA/LABA bronchodilatator de grootste veranderingen in de stijfheid van de grote slagaders zal veroorzaken vanwege zijn superieure effecten op longdeflatie in vergelijking met beide medicatie alleen.

Sympathische zenuwactiviteit (SNA) is verhoogd bij COPD-patiënten in vergelijking met controles en is een onafhankelijke voorspeller van morbiditeit en mortaliteit in deze groep. De mechanismen die ten grondslag liggen aan de hyperactivering van SNA bij COPD blijven echter onvolledig begrepen. Bij gezonde personen wordt acute statische longhyperinflatie, geïnduceerd door Valsalva-manoeuvre, geassocieerd met een aanhoudende toename van de intrathoracale druk en een daaropvolgende afname van het centraal veneuze volume. Deze afname van het centrale veneuze volume ontlast op zijn beurt de cardiopulmonale baroreceptoren en resulteert in aanhoudende sympathische activatie. Belangrijk is dat bij personen met COPD de positieve druk in hyperopgeblazen longen aan het einde van de uitademing door luchtinsluiting in de longen de intrathoracale druk verhoogt, de veneuze terugkeer vermindert en de ventriculaire vulling vermindert, waardoor in theorie de cardiopulmonale baroreceptoren worden ontlast. De effecten van statische hyperinflatie van de longen op SNA en stijfheid van grote slagaders bij COPD-patiënten blijven echter onbekend. Daarom zal deze nieuwe studie belangrijke informatie verschaffen over de onderliggende mechanismen die mogelijk bijdragen aan het verhoogde CVD-risico dat wordt aangetoond bij personen met COPD.