Whole blood viscosity in microvascular angina and coronary artery disease: Significance and utility

Abstract

Introduction and Objectives: Whole blood viscosity (WBV) is the intrinsic resistance of blood flow in vessels, and when elevated induces endothelial shear stress and endothelial inflammation and can accelerate the atherosclerotic process. This study aims to compare WBV levels in patients with microvascular angina (MVA), patients with coronary artery disease (CAD), and normal controls, and to identify the relationship between WBV and high-sensitivity C-reactive protein as a marker of inflammation in MVA and CAD. Methods: A total of 573 patients were studied. The MVA group consisted of 189 subjects, the CAD group consisted of 203 subjects, and the control group consisted of 181 age- and gender-matched individuals. WBV was calculated from hematocrit and plasma protein concentration at a low shear rate (0.5 s–1) and high shear rate (208 s–1) by a validated equation. Results: Patients with CAD and MVA had significantly higher WBV at both low and high shear rates compared to the control group. Correlation analysis revealed a significant relationship between high-sensitivity C-reactive protein and WBV at low (r=0.556; p<0.001) and high shear rates (r=0.562) in the CAD group and at low (r=0.475) and high shear rates (r=0.493) in the MVA group. Conclusions: Overall, this study demonstrated a significant and independent association between blood viscosity and the existence of endothelial inflammation and the atherosclerotic process. Resumo: Introdução e objetivos: A viscosidade sanguínea contribui para a resistência intrínseca do sangue nos vasos sanguíneos, induz stress de cisalhamento no endotélio, inflamação no endotélio e processo ateroesclerótico quando os valores são elevados. Este estudo tem o objetivo de comparar os níveis da viscosidade sanguínea nos doentes com angina microvascular, com doença arterial coronária e na população normal e de identificar a relação entre a viscosidade sanguínea e a proteína C reativa de alta sensibilidade como um marcador inflamatório nos doentes. Métodos: Foram selecionados 573 doentes neste estudo. O grupo da angina microvascular foi composto por 189 indivíduos, o grupo da doença arterial coronária por 203 indivíduos e o grupo controlo por 181 indivíduos combinados por idade e género. A viscosidade sanguínea foi calculada pelo hematócrito e pela concentração da proteína plasmática a uma taxa de cisalhamento baixa (0,5 s-1) e a uma taxa de cisalhamento elevada (208 s-1) através de equação válida. Resultados: Os doentes com doença arterial coronária e com angina microvascular apresentaram viscosidade sanguínea mais elevada nas taxas de cisalhamento baixa e elevada quando comparados com o grupo controlo. A correlação revelou uma relação significativa entre a proteína C reativa de alta sensibilidade e a viscosidade sanguínea na taxa de cisalhamento baixa (r = 0,556; p < 0,001) e na taxa de cisalhamento elevada (r = 0,562) no grupo da doença arterial coronária e na taxa de cisalhamento baixa (r = 0,475) e na taxa de cisalhamento elevada (r = 0,493) no grupo da angina microvascular. Conclusão: Globalmente, os aspetos principais deste estudo são a demonstração de uma associação significativa e independente entre a viscosidade do sangue e a existência de inflamação no endotélio e o processo aterosclerótico. Keywords: C-reactive protein, Blood viscosity, Microvascular angina, Coronary artery disease, Palavras-chave: Proteína C-reativa, Viscosidade sanguínea, Angina microvascular, Doença arterial coronária