Impaired cerebral & peripheral endothelial function in patients with restless legs syndrome

Abstract

INTRODUCTION: Restless legs syndrome (RLS) is a sleep related movement disorders, characterized by an uncomfortable sensation usually in the legs, particularly at night. Although it is widely accepted that dysfunction of dopaminergic system and iron system plays an important role in RLS, its pathophysiology has not been fully elucidated as yet. Several studies reported association between RLS and cardiovascular disease. Endothelial dysfunction is known to be an early stage in the development of atherosclerosis and associated with cardiovascular events. We investigated the flow-mediated dilatation (FMD) and vasomotor reactivity (VMR) to evaluate the endothelial dysfunction on RLS patients. METHOD: Patients with RLS were included who visited the Parkinson’s Disease and Movement Disorders Clinic in the Department of Neurology between March 2014 and April 2017. After 2 days of withdrawal of medication, cerebral vasomotor reactivity (VMR) and flow-mediated dilation (FMD) were measured. To evaluate the association between responsiveness to dopaminergic treatment and the degree of endothelial dysfunction, we asked to 34 of RLS patients about improvement of their RLS symptoms after administration of dopamine agonist. RESULT: The values of VMR in both MCA (Lt MCA 51.3±9.5%, vs 58.9±9.2%, p=0.003, Rt MCA 50.8±10.4%, vs 57.7±7.4%, p=0.006) and BA (51.1±9.6%, vs 57.1±11.3%, p=0.030) were significantly lower in RLS group than control group. The values of FMD (7.1±1.5% vs 8.5±1.8%, p=0.006) also was significantly lower in RLS patients. Baseline cerebral VMR (right MCA: complete responsive vs partial responsive vs nonresponsive 44.9±6.2% vs 49.9±11.3 vs 59.1±8.5%, p=0.004) showed significant difference between these three groups. CONCLUSION: This study demonstrated that RLS patients have poorer cerebral and systemic endothelial function than normal healthy subjects. This findings provide further evidence of a possible association between RLS and cardiovascular disease, including ischemic stroke, and also the role of vascular pathologies in the pathogenesis of the RLS.

서론: 하지불안 증후군은 수면 관련 운동질환으로써, 야간에 하지의 불편한 감각을 느끼는 증상을 특징으로 한다. 철결핍 및 도파민 시스템의 이상이 하지불안증후군에 주요한 기전으로 알려져있으나 그 정확한 생태병리학적 기전은 아직 완전히 밝혀져 있지 않다. 최근 심혈관질환과 하지불안증후군의 관련성이 지속적으로 보고되고 있으며 내피세포의 기능저하는 동맥경화나 심혈관질환의 초기단계에서 중요한 변화이다. 우리는 이러한 관련성에 주목하여, 내피세포의 기능저하가 하지불안증후군의 발병에 관련되어 있을 가능성을 고려하였고 FMD 및 VMR 검사를 통해 실제로 하지불안증후군 환자에서 뇌혈관 및 말초혈관의 내피세포의 기능저하 여부에 대해 알아보았다. 연구대상 및 방법: 본 연구에서는 2014년 3월부터 2017년 4월 사이에 아주대학교 신경과 파킨슨 및 이상운동 외래에 방문한 환자를 대상으로 하였다. 34명의 하지불안증후군 환자와 36명의 나이와 성별을 매칭한 대조군이 모집되었다. 모집된 참가자들을 대상으로 임상적인 문진과 신경학적 검사를 시행하였고 FMD, VMR 검사를 모두 시행하였다. 또한 내피세포의 기능저하 정도와 도파민 치료에 대한 반응성을 확인하기 위해 34명의 하지불안증후군 환자에게 도파민 효능제를 복용한 후 증상의 호전 정도를 확인하여 내피세포 기능의 저하 정도와 비교하였다. 결과: 하지불안증후군 환자에서의 VMR 값은 중대뇌동맥과 기저동맥에서 모두 대조군에 비해 저하되었다 (좌측 중대뇌동맥 51.3±9.5%, vs 58.9±9.2%, p=0.003, 우측 중대뇌동맥 50.8±10.4%, vs 57.7±7.4%, p=0.006, 기저동맥 51.1±9.6%, vs 57.1±11.3%, p=0.030). FMD 값 또한 하지불안증후군 환자에서 유의미하게 낮은 수치를 보였다 (7.1±1.5% vs 8.5±1.8%, p=0.006). 하지불안증후군 환자에서 도파민 효능제에 반응이 좋을수록 VMR 값이 더 낮은 결과를 보였다 (좋은 반응군 vs 부분적인 반응군 vs 반응없음 44.9±6.2% vs 49.9±11.3 vs 59.1±8.5%, p=0.004). 결론: 본 연구를 통해 하지불안증후군 환자들은 대뇌혈관과 말초혈관에서 내피세포의 기능저하가 있는 것을 확인하였다. 이 결과를 통해 하지불안증후군과 심혈관질환 사이에 병태생리학적인 연관성이 있으며 하지불안증후군의 발생에 혈관의 문제가 일부 기여할 수 있음을 시사한다.