Peculiarities of mucociliary system functioning in patients with chronic obstructive pulmonary disease during treatment with tiotropium bromide

Functioning of mucociliary system (MCS) including integral rate of tracheobronchial mucociliary clearance (MCC) using dynamic perfusion-lung scanning, ciliary activity in bronchial biopsy specimens and viscous and elastic properties of bronchial mucus was studied in 128 patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD). Of them, 90 % had mucociliary insufficiency (MCI), the intensity of which was in direct proportion to the disease severity. Development of MCI was caused by decrease in ciliary beat frequency, increased viscosity of bronchial mucus and active inflammation identified during bronchoscopy. While considered correlations between these parameters and integral rate of MCC, a method for detection of MCI has been proposed based on the solution of a discriminant equation; this method allows diagnosing MCI with 81 % of probability. Changes of MCC rate were investigated in a 6-wk prospective comparative randomized controlled trial in 69 patients with stage II COPD under different therapies according to GOLD recommendations. As a result, functional MCI was improved in 14 of 29 patients (48 %) receiving standard therapy during exacerbation and in stable condition, whereas similar improvement was reached in 28 of 40 patients (70 %) who additionally took long-acting anticholinergic drug tiotropium bromide 18 μg daily. Other 12 patients (30 %) had a weak response of MCC to tiotropium bromide due to low baseline MCC rate. A method predicting effect of tiotropium bromide on MCI in patients with stage II COPD using baseline MCC rate and a discriminant equation has been proposed.

1. Кобылянский В.И., Окунева Е.Ю. Коррекция мукоцилиарной недостаточности: возможности и перспективы. Тер. арх. 2006; 3: 74–84.

2. Wolkove N., Kamel H., Rotaple M. et al. Use of a мucus clearance device enhances the bronchodilator response in patients with stable COPD. Chest 2002; 121: 702–707.

3. Hansel T.T., Barnes P.J. Tiotropium bromide a novel once daily anticholinergic bronchodilator for the treatment of COPD. Drugs of Today 2002; 38: 585–600.

4. Hasani A., Toms N., Agnew J.E. et al. The effect of inhaled tiotropium bromide on lung mucociliary clearance in patients with COPD. Chest 2004; 125: 1726–1734.

5. Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD). Global strategy for diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease. NHLBI / WHO workshop report. Last updated 2006. www.goldcopd.org

6. Чучалин А.Г. (ред.). Хроническая обструктивная болезнь легких: Практ. руководство для врачей. М.; 2004.

7. Шмелев Е.И., Хмелькова М.А. Опыт применения М-холинолитика длительного действия тиотропиум бромида (Спирива) у больных хронической обструктивной болезнью легких 3-й стадии. Тер. арх. 2005; 12: 74–76.

8. Дидковский Н.А., Дворецкий Л.И., Копьева Т.Н. и др. Особенности исследования мукоцилиарного транспорта у больных с хронической бронхолегочной патологией (модификация радиоизотопного метода). Пульмонология 1992; 4: 14–17.

9. Овчаренко С.И., Шеянов М.В., Маколкин В.И. Факторы риска и пути предотвращения ранних неблагоприятных исходов бронхиальной астмы. Тер. арх. 1998; 70 (3): 18–22.

10. Добрых В.А., Кортелев В.В., Шапошник Э.Л. и др. Компьютерный анализ физических свойств секрета бронхов при сравнительном изучении эффективности мукоактивных лекарственных веществ. Бюл. физиол. и патол. дыхания 2002; 12: 20–22.

11. Одиреев А.Н. Клинико-морфофункциональные особенности мукоцилиарной системы у больных бронхиальной астмой при базисной противовоспалительной терапии: Автореф. дис. …канд. мед. наук. Благовещенск; 2004.

12. Козлов Б.И. Состояние мукоцилиарной системы у больных хроническими обструктивными заболеваниями легких. Пробл. клин. мед. 2005; 4: 88–91.

13. Визель А.А., Гильманов А.А., Самерханова А.Э. и др. К вопросу о современной комбинированной терапии хронической обструктивной болезни легких и бронхиальной астмы. Казан. мед. журн. 2005; 86 (5): 361–364.

14. Павлищук С.А., Болотова Е.В. Сравнительная эффективность холиноантагонистов при хронической обструктивной болезни легких. Пробл. туб. 2005; 7: 37–40.