Endothelial Dysfunction: Implications for Therapy of Cardiovascular Diseases

Abstract

OBJECTIVE: To review current literature regarding endothelial dysfunction in cardiovascular diseases and examine implications of these findings for the treatment of various cardiovascular disorders. DATA SOURCE: A MEDLINE search of basic science articles pertinent to understanding the role of the endothelium in the atherosclerotic process and of clinical trials examining the presence and treatment of impaired endothelium-dependent vascular relaxation was conducted. STUDY SELECTION: Selected basic science articles and reviews were included to explain the foundation for subsequent clinical trials. All clinical trials examining the treatment of impaired endothelium-dependent vascular relaxation were reviewed. DATA SYNTHESIS: Endothelial dysfunction characterized by impaired endothelium-dependent vascular relaxation is an early physiologic event in atherogenesis. Endothelial dysfunction in peripheral vasculature serves as a marker for impairment in coronary arteries. Techniques for measuring endothelium-dependent vascular relaxation are specific and have a high positive predictive value for coronary artery disease, but low sensitivity. Various pharmacologic agents have been used in an attempt to improve endothelial function, but only lipid-lowering agents and estrogen supplementation have been shown to improve endothelium-dependent vascular relaxation consistently. Treatments used in patients with heart failure or hypertension fail to demonstrate consistent improvement. CONCLUSIONS: Endothelial dysfunction serves as a marker for cardiovascular disease, but pharmacologic treatment does not consistently restore normal endothelial function. Nevertheless, some of these agents are known to have positive clinical outcomes. Future research using these techniques will provide greater insight into the effects of many commonly used therapies for cardiovascular disease on the pathobiology of endothelial dysfunction. OBJETIVO: Revisar la literatura actual sobre la disfunción endotelial en enfermedades cardiovasculares y las implicaciones de estos hallazgos en el tratamiento de desórdenes cardiovasculares. FUENTES DE INFORMACION: A través de MEDLINE se realizó una búsqueda de artículos científicos relacionados al rol del endotelio en el proceso de aterosclerosis. En la búsqueda también se identificaron estudios clínicos sobre la detección y el tratamiento de disfunción en la relajación vascular dependiente del endotelio. SELECCIÓN DE FUENTES DE INFORMACIÓN: Se seleccionaron artículos de ciencias básicas y resúmenes de estudios para explicar la base de los estudios clínicos. Se revisaron todos los artículos de estudios clínicos que evaluaban el tratamiento de disfunción en la relajación vascular dependiente del endotelio. SÍNTESIS: La disfunción endotelial, caracterizada por una disfunción en la relajación vascular dependiente del endotelio, es un evento fisiológico que ocurre temprano en el proceso de aterogénesis. La disfunción del endotelio de la vasculatura periferal es un indicador de disfunción de las arterias coronarias. Las técnieas para medir la relajación vascular dependiente del endotelio son específicas y tienen un valor predictivo alto para enfermedad de las arterias coronarias pero una baja sensitividad. Se han utilizado varios agentes farmacológicos para tratar de mejorar la función endotelial, pero sólo los agentes antilipidémicos y el reemplazo de estrógenos han sido consecuentes en demostrar una mejoría en la relajación de la vasculatura dependiente de endotelio. Los tratamientos utilizados en los pacientes con fallo cardíaco e hipertensión no han sido consecuentes en demostrar una mejoría. CONCLUSIONES: La disfunción endotelial es un indicador de enfermedad cardiovascular. Aunque algunos agentes han demostrado obtener resultados clínicos positivos, el tratamiento farmacológico no ha sido consecuente en restaurar la función normal del endotelio. Existe la necesidad de realizar estudios clínicos que midan la relajación vascular que depende del endotelio. Estos podrán proveer mayor información sobre los efectos del tratamiento de enfermedades cardiovasculares en la disfunción del endotelio. OBJECTIF: Décrire les implications cliniques possibles de différents traitements pharmacologiques au niveau de la dysfunction endothéliale notée chez une population atteint d'ischémie myocardique, d'hyperlipidémie, d'hypertension, ou d'insuffisance cardiaque congestive. SOURCE: Les articles de science fondamentale examinant le róle de l'endothélium dans le processus athérosclérotique et les études cliniques évaluant l'effet de différents traitements phamacologiques pour rétablir à la normale la fonction endothéliale ont été identifiés et analysés. RÉSUMÉ: La dysfonction endothéliale caractérisée par un phénomène anormal de la relaxation vasculaire est un évènement physiologique précoce de l'athérogenèse. Ses principales manifestations sont en autre une concentration inadéquate soit du facteur de relaxation de l'endothélium, soit de l'oxide nitrique qui agit à titre de puissant vasodilatateur et d'inhibiteur de l'aggrégation plaquettaire, de la prolifération de cellules musculaires lisses, et de l'adhésion des monocytes. Plusieurs recherches ont démontré qu'une dysfonction endothéliale périphérique (telle que mesurée au niveau de l'artère brachiale) représente un marqueur d'une dysfonction endothéliale au niveau coronaire. La valeur prédictive de la dilatation brachiale pour estimer la dilatation coronaire est d'environ 95% bien que celle-ci ait une faible sensitivité. De tous les agents pharmacologiques testés, seuls les agents hypolipémiants et les suppléments d'oestrogènes semblent pouvoir améliorer la fonction endothéliale. Tous les autres traitements utilisés chez les patients hypertendus ou les insuffisants cardiaques n'ont pu démontrer à ce jour des résultats consistants. CONCLUSIONS: Plusieurs études préliminaires concluent qu'une dysfonction endothéliale périphérique constitue un marqueur pour les maladies cardiovasculaires. À ce jour, aucune thérapie ne semble pouvoir restorer cette fonction d'une façon non équivoque. Ce nouveau champ de recherche cardiovasculaire permettra possiblement d'établir un lien éventuel entre les effets endothéliaux et les effets bénéfiques cliniques des différents traitements pharmacologiques utilisés dans le domaine cardiovasculaire.