Correlation Between Serum Bilirubin Level and Coronary Microvascular Integrity in Diabetic Patients

Abstract

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Bilirubin is a potent physiological antioxidants, it has been suggested that it may have a protective role in suppressing atherosclerosis and coronary artery disease. There has not been comparative studies for the relation of bilirubin level and coronary microvascular function in diabetes. This study investigates whether bilirubin can preserve coronary microvascular integrity in diabetes, by assessing thecoronary flow velocities after successful percutaneous coronary intervention (PCI). METHODS: Thirty-seven patients (25 males and 12 females, mean age 60 ± 10) who received elective PCI for significant coronary artery disease, were studied. Using an intracoronary Doppler wire, coronary flow velocity (CFR), hyperemic microvascular resistance index (hMVRI) and phasic coronary flow velocity patterns were measured after PCI. On admission, blood sample was acquired to evaluate the glucose level, glycated hemoglobin A1c (HbA1c) and total bilirubin in patients without evidence of definitive liver disease. RESULTS: The mean values were fasting blood glucose level 209 ± 90mg/dL, HbA1c 8.3 ± 1.6%, total bilirubin 0.59 ± 0.21mg/dL, CFR 2.86 ± 1.27, bDDT 653 ± 201msec, hDDT 812 ± 291 and hMVRI 2.05 ± 0.59mmHg·cm-1·sec. Serum total bilirubin was significantly correlated with CFR (r=0.439, p=0.007), bDDT (r=0.387, p=0.020), hDDT (r=0.390, p=0.019) and hMVRI (r=-0.404, p=0.024), and HbA1c, known as factors affecting coronary microvascular function, was also significantly correlated (r=-0.367, p=0.025). In multivariate analysis, serum total bilirubin was variable with a significant correlation with the coronary microvascular dysfunction while age, fasting blood glucose level, HbA1c, hypertension, dyslipidemia and left ventricular hypertrophy had no significant correlation. CONCLUSIONS: These results suggest that serum bilirubin, via its antioxidant potential, may protect from coronary microvascular dysfunction and could be as a usefuland independent predictor of microvascular integrity in diabetic patients.

배경 및 목적: 빌리루빈은 동맥경화증이나, 관상동맥 질환 등의 발생에 중요한 보호 역할을 하는 효과적인 생리적 항산화제이다. 그러나 생리적 범위 내에서의 혈중 빌리루빈 농도와 당뇨환자의 관상동맥 미세혈관 기능과의 연관성에 대해서는 아직 연구된 바가 없었다. 따라서 본 연구는 관상동맥 질환이 있는 당뇨환자에서 성공적인 경피적 관상동맥 중재시술 후에 관상동맥 내 도플러 유도철선을 이용하여 측정한 관상동맥 혈류예비력과 혈청 빌리루빈과의 관련성을 보고, 관상동맥 미세혈관장애 여부의 예측인자로서 빌리루빈의 유용성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 유의한 관상동맥질환으로 선택적 관상동맥 중재시술을 받은 37명(남자 25명, 평균 연령 60 ± 10세)의 환자를 대상으로 하였다. 풍선 확장술 및 스텐트 삽입술을 이용한 성공적인 중재시술 후 도플러 유도철선을 삽입하여 관상동맥 혈류예비력(Coronary flow reserve, CFR), 최대 충혈시 미세 혈류 저항지수(hyperemic microvascular resistance index, hMVRI)와 위상적 관상동맥 혈류 속도 형태(phasic coronary flow velocity pattern)를 측정 및 관찰하였다. 시술 전 대상 환자에서 혈청 총빌리루빈, 공복혈당, 당화혈색소를 측정하였으며, 특히 당화혈색소는 1-2년 간 측정된 값을 평균하여 평가하였다. 결과: 전체 환자의 평균 공복혈당 209 ± 90 mg/dL, 당화혈색소 8.3 ± 1.6 %, 혈청 총빌리루빈은 0.59 ± 0.21 mg/dL이었고, CFR 2.86 ± 1.27, bDDT 653 ± 201 msec, hDDT 812 ± 291, hMVRI는 2.05 ± 0.59 mmHg·cm-1·sec이었다. 혈중 빌리루빈은 CFR(r=0.439, p=0.007), bDDT (r=0.387, p=0.020), hDDT (r=0.390, p=0.019), hMVRI (r=-0.404, =0.024)와 유의한 상관관계가 있었고, 관상동맥 미세혈관기능에 영향을 주는 것으로 알려진 당화혈색소 역시 CFR과 유의한 상관관계를 보였다(r=-0.367, p=0.025). I관상동맥 혈류예비력에 영향을 미치는 인자들을 모두 포함하여 다변량 분석을 시행한 결과 혈중 빌리루빈은 관상동맥 중재시술후 측정한 microvascular integrity를 예측할 수 있는 유일한 독립 인자였다. 결론: 당뇨환자에서 시술 전 측정된 혈중 빌리루빈은 성공적인 관상동맥 중재시술 후 심도자실에서 측정한 관상동맥 혈류예비력을 반영하여 microvascular integrity를 예측할 수 있는 간단하고 유용한 지표로 생각된다.