Pulmonalvaskuläre Effekte der beta Blockade mit Esmolol und der NO Inhalation bei pulmonalvenöser Hypertonie bei schwerer Linksherzinsuffizienz

Abstract

Die in der vorliegenden Untersuchung eingeschlossenen Patienten waren potentielle Herztransplantations- (HTX) Kandidaten, die sich in der HTX Ambulanz des Universitätsklinikums Gießen vorgestellt hatten. Sie wiesen sowohl echokardiographisch als auch bei der invasiven Diagnostik eine schwere, symptomatische, terminale Linksherzinsuffizienz mit einem pulmonalen Hochdruck auf. Alle Patienten hatten eine orale Betablockertherapie. Routinemäßig wurden sie einer Rechtsherzkathetersuchung mit pharmakologischer Testung des Lungenstrombettes zugeführt. Dabei sollte der Schweregrad und die Reversibilität der pulmonalen Hypertonie (bei schwerer Linksherzerkrankung) untersucht werden. Es ist bei schwerer idiopathischer pulmonal arterieller Hypertonie (iPAH) allgemein anerkannt, dass eine Betablockertherapie kontraindiziert ist, da sie den Krankheitsverlauf ungünstig beeinflusst (Peacock et al). In der vorliegenden Studie wurde untersucht, ob die bekannt günstigen Effekte der Betablockertherapie bei Linksherzinsuffienz gleichzeitig negative Effekte - zumindest akut - auf die pulmonale Strombahn und den Gasaustausch bei pharmakologischer vasodilatativer Testung aufweisen. Pulmonal-selektiv wirkendes inhalatives NO wurde hier als vasodilatative Substanz verwendet. Vor der Rechtsherzkatheteruntersuchung mit pharmakologischer Testung wurde die etablierte Betablockertherapie unter Monitorüberwachung ausreichend lange pausiert; es zeigten sich dabei keine klinisch relevanten Komplikationen. So konnten die Patienten sicher der Rechtsherzkatheteruntersuchung zugeführt werden. Bei der Katheteruntersuchung wurde Esmolol, der derzeit am kürzesten wirksame Betablocker appliziert, um die akuten hämodynamischen Veränderungen in der Lungenstrombahn der ß-Rezeptorenblockade und deren Einfluss auf die Wirkungen von inhalativem NO zu untersuchen. Auch wurden die Patienten bei liegendem Rechtsherzkatheter unter Esmololinfusion submaximal belastet, um dabei die Veränderungen der pulmonalen Hämodynamik zu untersuchen.Die Ergebnisse der pharmakologischen Untersuchungen mit Esmolol und inhalativem NO zeigten bei den in diese Studie eingeschlossen Patienten eine ausreichende pulmonale Vasodilatation unter NO; dabei wiesen die Patienten eine beinahe normale pulmonale Hämodynamik auf. Dies deutet auf eine erhaltende Vasoreaktivität der präkapillären pulmonalen Widerstandsgefäße hin. Unter gleichzeitiger NO und Esmololgabe kam es zu einem signifikant abgeschwächten pulmonal-dilatativen NO-Effekt. Dieses Ergebnis wurde nach unserer Kenntnis bisher in der Literatur noch nicht beschrieben. Die Ursachen der antagonistischen pulmonalvaskulären Effekte von NO und Esmolol sind bis dato noch nicht hinreichend untersucht. Sicher scheint, dass bei Patienten, welche einer pulmonal-vasodilativen Testung unterzogen werden, eine existierende Betablockertherapie negativen Einfluss auf die Untersuchungsergebnisse haben kann. Da inhalatives NO derzeit das am häufigsten verwendete Medikament zur Behandlung der wichtigsten Frühkomplikation nach HTX ist, dem akuten Rechtsherzversagen, muss vor dem Hintergrund unserer Untersuchungsergebnisse auch diskutiert werden, ob bei Eintreten dieser sehr schwerwiegenden Komplikation nicht eine bestehende Betablockertherapie pausiert und Esmolol in der frühen postoperativen Phase zur Behandlung von Hypertonie und Tachykardien vermieden werden sollte. The patients enrolled in the present study were potential candidates for heart transplantation (HTX), who were treated in the HTX outpatient clinic of the University Hospital of Giessen.Echocardiography and also invasive investigations with cardiac catheterisation showed severe symptomatic, left ventricular failure with pulmonary hypertension.All patients were under oral beta-blocker therapy. Routinely, they had a right heart catheter examination with pharmacological testing of the pulmonary hypertension (PHT), which was present in all due to the severe left heart failure. The aim of the study was to examine the severity and reversibility of the PHT under ß-blocker therapy and under inhalative nitric oxide NO and under both.In severe idiopathic pulmonary arterial hypertension (iPAH) it is generally known that a beta-blocking therapy is contraindicated, because of its adverse affect on the course of the disease (Peacock et al).The aim of this study was to investigate whether or not this beneficial effects of beta-blocker therapy in left heart failure therapy causes negative effects at least acutely - on pulmonary hypertension and gas exchange under vasodilative pharmacological testing.Inhaled NO was used as a selective pulmonary vasodilating substance in this examination.Prior to right-heart catheterization with pharmacological testing, the well-established beta-blocker therapy was paused under critical monitoring of hemodynamic parameters; no clinically relevant complications were observed. Afterwards the right heart catheterization in these patients was performed.In the catheterization Esmolol, the effective beta blocker with the currently shortest half-life (oder half-time), was used to investigate the acute hemodynamic changes in the pulmonary circulation of the beta receptor blockade and its influence on the effects of inhaled NO. In addition, patients with right heart catheterization underwent stress-testing to submaximal stress under esmolol infusion with continuous assessment of the changes in pulmonary hemodynamics.The results of these pharmacological studies showed consistent effective pulmonary vasodilation with NO in this patient entity with nearly normal pulmonary hemodynamics. However, with simultaneous application of inhalative NO and esmolol, there was a significant decrease of the vasodilative effect of inhalative NO on the pulmonary vascular bed.As far as we know, this has not yet been described in the literature.The causes of the antagonistic effects of NO and esmolol on the pulmonary vascular bed is still intriguing.It seems certain that in patients, who are subject of pulmonary vasodilative testing, parallel beta-blocker therapy has a negative impact on the study results.Inhaled NO is currently the most widely used drug for the treatment of the most important complication after HTX, acute right heart failure. Thus, the results of our study have to be discussed with regard to the question, whether or not existing beta-blocker therapy and esmolol should be paused or avoided in the early postoperative period in the treatment of hypertension and tachycardia to avoid the serious complication of right heart failure after HTX.