Perfil nutricional y cardiovascular de ratas normotensas e hipertensos bajo dieta hiperlipídica

Resúmenes

FUNDAMENTO: Embora dietas hiperlipídicas (DH) promovam distúrbios nutricionais e cardíacos, poucos estudos avaliaram sua influência em ratos normotensos Wistar-Kyoto (WKY) e espontaneamente hipertensos (SHR). OBJETIVO: Avaliar e comparar o perfil nutricional e cardiovascular de WKY e SHR tratados com DH. MÉTODOS: 20 WKY e 20 SHR foram distribuídos em quatro grupos: WKY-controle (WKY-C), WKY-DH, SHR-controle (SHR- C) e SHR-DH. Os grupos C e DH receberam, respectivamente, dieta normocalórica e DH durante 20 semanas. Foram avaliados: peso corporal (PC), adiposidade, glicemia, lípides séricos, com dosagens de colesterol total e triacilglicerol, insulina e leptina. O estudo cardiovascular contemplou a pressão arterial sistólica (PAS), avaliação cardiopulmonar anatômica, ecocardiograma e histologia cardíaca. RESULTADOS: Os SHRs apresentaram menor PC, adiposidade, glicose, colesterol, triacilglicerol, leptina e insulina, quando comparados aos WKYs. Nos SHR, a ingestão calórica aumentou com a DH. Já nos WKYs, a DH elevou a eficiência energética, a adiposidade e a leptina e reduziu a glicemia. Na avaliação cardiovascular, os SHR apresentaram maior PAS, umidade pulmonar, hipertrofia e fibrose intersticial miocárdica em relação aos WKYs (p<0,01); mas a função cardíaca foi similar entre as cepas. A DH reduziu o diâmetro sistólico ventricular nos WKY e acentuou a relação E/A mitral, as espessuras diastólicas do septo interventricular e da parede posterior bem como a fibrose intersticial do ventrículo esquerdo. CONCLUSÃO: Embora não tenha afetado significativamente o perfil nutricional dos SHRs, o tratamento acentuou a remodelação cardíaca e precipitou o aparecimento de disfunção diastólica ventricular. Nos WKY, a dieta aumentou a adiposidade e a leptinemia, e promoveu modificações cardiovasculares não significantes.

Dieta; hiperlipidemias; ratos; remodelação ventricular; hipertensão

BACKGROUND: Although a high fat diet (HFD) promotes nutritional and heart disorders, few studies have assessed its influence in normotensive Wistar-Kyoto rats (WKY) and spontaneously hypertensive rats (SHR). OBJECTIVE: To evaluate and compare the nutritional and cardiovascular profiles of WKY and SHR on a high fat diet. METHODS: 20 WKY and 20 SHR were divided into four groups: Control-WKY (C-WKY), HFD-WKY, Control-SHR (C-SHR) and HFD-SHR. The C and HFD groups received, respectively, a normocaloric diet and a HFD for 20 weeks. The following features were evaluated: body weight (BW), adiposity, blood glucose, serum lipids, with measurements of total cholesterol and triacylglycerol levels, insulin and leptin. The cardiovascular study included the systolic blood pressure (SBP), a cardiopulmonary anatomical evaluation, an echocardiography and heart histology. RESULTS: The SHR had BW, adiposity, glucose, cholesterol, triacylglycerol, leptin and insulin levels lower than the WKY. In SHR, the caloric intake increased with HFD. In WKY, the HFD increased energy efficiency, adiposity and blood leptin, and reduced glucose. In the cardiovascular assessment, the SHR had SBP, pulmonary moisture, myocardial hypertrophy and interstitial fibrosis higher than the WKY (p <0.01); the cardiac function was similar in both strains. The HFD reduced the ventricular systolic diameter in the WKY and increased the mitral E/A ratio, the diastolic thickness of the interventricular septum and the posterior wall, as well as the interstitial fibrosis of the left ventricle. (Arq Bras Cardiol 2009; 93(5) : 487-494) CONCLUSION: Although it had not significantly affected the nutritional profile of the SHR, the treatment increased cardiac remodeling and precipitated the emergence of ventricular diastolic dysfunction. In WKY, the diet increased adiposity and leptinemia, and promoted non-significant cardiovascular changes.

Diet; hyperlipidemias; rats; ventricular remodeling; hypertension

ARTÍCULO ORIGINAL

Perfil nutricional y cardiovascular de ratas normotensas e hipertensos bajo dieta hiperlipídica

Silvio A. Oliveira Júnior^I; Katashi Okoshi^I; Ana Paula Lima-Leopoldo^I; André S. Leopoldo^I; Dijon H.S. Campos^I; Paula F. Martinez^I; Marina P. Okoshi^I; Carlos R. Padovani^II; Maeli Dal Pai-Silva^II; Antonio C. Cicogna^I

^IFaculdade de Medicina de Botucatu - UNESP, Botucatu, SP - Brasil

IIInstituto de Biociências de Botucatu - UNESP, Botucatu, SP - Brasil

Correspondencia

RESUMEN

FUNDAMENTO: Embora dietas hiperlipídicas (DH) promovam distúrbios nutricionais e cardíacos, poucos estudos avaliaram sua influência em ratos normotensos Wistar-Kyoto (WKY) e espontaneamente hipertensos (SHR).

OBJETIVO: Evaluar y comparar el perfil nutricional y cardiovascular de WKY y SHR tratadas con DH.

MÉTODOS: Un total de 20 WKY y 20 SHR se distribuyó en cuatro grupos: WKY-control (WKY-C), WKY-DH, SHR-control (SHR-C) y SHR-DH. Los grupos C y DH recibieron, respectivamente, dieta normocalórica y DH durante 20 semanas. Se evaluaron: peso corporal (PC), adiposidad, glucemia, lípidos séricos, con dosificaciones de colesterol total y triacilglicerol, insulina y leptina. El estudio cardiovascular contempló la presión arterial sistólica (PAS), evaluación cardiopulmonar anatómica, ecocardiograma e histología cardiaca.

RESULTADOS: Las SHRs presentaron menor PC, adiposidad, glucosa, colesterol, triacilglicerol, leptina e insulina, cuando comparadas a las WKYs. En las SHR, la ingestión calórica aumentó con la DH. Sin embargo en las WKYs, la DH elevó la eficiencia energética, la adiposidad y la leptina y reduzco la glucemia. En la evaluación cardiovascular, las SHR presentaron mayor PAS, humedad pulmonar, hipertrofia y fibrosis intersticial miocárdica en cuanto a las WKYs (p<0,01); sin embargo la función cardiaca se halló similar entre las cepas. La DH reduzco el diámetro sistólico ventricular en los WKY y acentuó la relación E/A mitral, los espesores diastólicos del septo interventricular y de la pared posterior así como la fibrosis intersticial del ventrículo izquierdo.

CONCLUSIÓN: Aunque no afectó significativamente el perfil nutricional de las SHRs, el tratamiento acentuó la remodelación cardiaca y precipitó el aparecimiento de disfunción diastólica ventricular. En los WKY, la dieta aumentó la adiposidad y la leptinemia, y promovió modificaciones cardiovasculares no significantes.

Palabras clave: Dieta, hiperlipidemias, ratas, remodelación ventricular, hipertensión.

Introducción

Las alteraciones del metabolismo de grasas y carbohidratos se asocian a disturbios nutricionales, como obesidad, dislipidemia y resistencia a insulina, y a las afecciones cardiovasculares, como hipertensión arterial sistémica y remodelación cardiaca¹. En ensayos experimentales, dietas hipercalóricas (DH), con alto tenor de lípidos y/o carbohidratos, conllevan efectos similares a los desarreglos nutricionales humanos²; en el contexto cardiovascular, promueven acometimientos hemodinámicos y remodelación cardiaca, con hipertrofia, fibrosis intersticial y disfunción miocárdica^1,3,4.

Pocos estudios establecieron asociaciones, aunque inconsistentes, entre los perfiles nutricional y cardiovascular en ratas normotensas bajo DH^3-8. Estudios que no evaluaron la función cardiaca reportaron dislipidemia, alteraciones glucémicas, hiperinsulinemia e hipertrofia cardiaca^4,5. Du Toit et al.³ verificaron aumento de la presión arterial, hipertrofia y disfunción miocárdica post isquémica, con cambios glucémicos, lipidémicos y mantenimientos de la insulinemia. Otros investigadores, aunque evidenciaron dislipidemia, no detectaron efectos glucémicos^6,7, hemodinámicos^6,7 y remodelación cardiaca^6-8. Wilson et al.⁹, puesto que no constataran desórdenes nutricionales, relataron disfunción cardiaca progresiva. Ante estas controversias, la influencia de DH sobre el perfil nutricional y cardiovascular de ratas normotensas no está plenamente aclarada.

En investigaciones sobre remodelación cardiaca, se emplea muy espontáneamente a la rata hipertensa (SHR), ya que desarrolla hipertrofia, fibrosis intersticial y disfunción ventricular, consecuentes de la hipertensión arterial¹⁰. El SHR también es genéticamente más susceptible disturbios nutricionales, lipidémicos, glucémicos e hiperinsulinemia¹¹. Sin embargo, pocos estudios analizaron el influjo de la DH sobre los atributos nutricionales y cardiovasculares de este linaje. Girard et al.⁷ constataron dislipidemia y ausencia de alteraciones glucémicas y cardiacas. Sin embargo, otros autores, aunque no evaluaron otros perfiles glucémicos y lipidémico, denotaron mayor adiposidad^12,13 y acentuada hipertrofia miocardica^12-14, con reducción¹² o aumento^13,14 de la presión arterial. Estudios adicionales, que despreciaron aspectos cardiacos, constataron alteraciones glucémicas^15,16 y lipidémicas¹⁶, con aumento¹⁵ o mantenimiento¹⁶ de los niveles de presión.

El objetivo de este trabajo fue evaluar y comparar el perfil nutricional y cardiovascular de ratas normotensas Wistar-Kyoto (WKY) y SHRs tratados con DH. La hipótesis es que la DH conlleva alteraciones en ambas cepas, sin embargo, más acentuadas en las SHRs.

Materiales y métodos

La Comisión de Ética en Experimentación Animal de FMB/UNESPEl protocolo experimental aprobó el protocolo experimental, en conformidad con regimientos del Colegio Brasileño de Experimentación Animal (COBEA).

Animales y grupos

Muestras de 20 ratas WKY y 20 SHRs, machos, con 60 días de edad, se distribuyeron en cuatro grupos, según linaje y tratamiento: WKY-control (WKY-C), WKY-DH, SHR-control (SHR-C) y SHR-DH. Los grupos C y DH recibieron, respectivamente, dietas normocalórica y hipercalórica, durante 20 semanas. Se alojaron los animales individualmente, bajo condiciones monitoreadas de temperatura (20-24ºC), humedad (40-60%) y luminosidad (fases claro/oscuro de 12 horas), con libre acceso al tratamiento designado. La dieta normocalórica consistió de ración comercial para roedores (Purina ^®), con la siguiente composición de macronutrientes: el 58,72% de carbohidratos, el 32,23% de proteína y el 9,06% de lípidos, totalizando 3,2 Kcal/g. La DH, previamente instituída¹⁷, constó de una combinación de alimentos industrializados y presentaba el siguiente perfil bromatológico: el 31,7% de carbohidratos, el 24,9% de proteína y el 43,4% de lípidos, totalizando 4,6 Kcal/g. La alta densidad energética de la DH resultó principalmente del elevado aporte de lipídeos¹⁷.

Perfil nutricional

La evaluación nutricional incluyó ingestión calórica, eficiencia energética, peso corporal (PC), glucemia, lipidemia, insulina, leptina y adiposidad. La ingestión y la eficiencia, obtenidas por la razón entre la variación ponderal y la energía total ingerida¹⁸, se mensuraron diariamente. El PC se evaluó semanalmente. Tras el período experimental, los animales se mantuvieron en ayuno durante 12 a 14 horas, anestesiados con pentobarbital sódico (50 mg/kg), después los animales se sometieron a eutanasia por decapitación. La sangre se extrajo en tubos con heparina, centrifugado (3000 rpm) durante 15 minutos a 4ºC, y almacenado a –80ºC. Posteriormente, se evaluaron las fracciones séricas de triacilglicerol, el colesterol total y la glucosa, por método enzimático con kits específicos (Kovalent diagnosis, Kovalent do Brasil Ltda., Rio de Janeiro/RJ). Las concentraciones de leptina e insulina se determinaron por ELISA con ayuda de lector de micro-placa (Spectra MAX 190, Molecular Devices, USA), y kits apropiados (Linco Research Inc., St. Louis, MO, USA)¹⁹. El índice de adiposidad²⁰ se obtuvo mediante la fórmula: {[grasa epididimal + grasa retroperitoneal + grasa visceral]/ (peso corporal total – suma de las regiones adiposas)}x100.

Perfil cardiovascular

El estudio cardiovascular contempló la presión arterial sistólica, el análisis in vivo de la estructura y función del corazón y la evaluación post mortem de la morfología cardiopulmonar y de la histología miocárdica. El procedimiento de medición de la presión, comúnmente utilizado^21,22, consistió de la pletismografía, con empleo de un esfigmomanómetro automático (Narco Biosystem, Austin, TX, USA).

La función y estructura del corazón se evaluaron in vivo por el ecocardiograma, conforme metodología previamente descripta^23,24. Se pesaron las ratas y se anestesiaron con clorhidrato de Ketamina (50 mg/kg) y clorhidrato de xilidino (1 mg/kg), administrados por vía intramuscular. Acto seguido, se llevó a cabo una tricotomía en la región anterior del tórax y se posicionaron los animales en decúbito lateral izquierdo para la realización del ecocardiograma. El ecocardiógrafo utilizado fue el modelo ADI 5000 de Phillips, equipado con transductor electrónico de 12 MHz de frecuencia.

Para la medición de las estructuras cardiacas, se obtuvieron imágenes en modo monodimensional (modo-M) con haz de ultrasonido orientado por las imágenes en modo bidimensional, estando el transductor en posición paraesternal eje menor. La imagen del ventrículo izquierdo (VI) se obtuvo posicionando el cursor del modo-M luego abajo del plano de la válvula mitral en el nivel de los músculos papilares²³. Sin embargo, en las imágenes de la aorta y del atrio izquierdo se obtuvieron con el cursor del modo-M posicionado al nivel del plano de la válvula aórtica. Las imágenes obtenidas se registraron en impresora modelo UP-890 de Sony Co. Posteriormente, las estructuras cardiacas se midieron, manualmente, con la ayuda de un paquímetro de precisión.

En el momento en que el diámetro de la cavidad ventricular fuera máximo, se midieron el diámetro diastólico del VI (DDVI) y los espesores diastólicos de la pared posterior del VI (EDPP) y del septo interventricular (EDSIV). Cuando el diámetro de la cavidad era mínimo, se evaluaron el diámetro sistólico (DSVI) y los espesores sistólicos de la pared posterior (ESPP) y del septo interventricular (ESSIV). El atrio izquierdo (AI) se midió en el momento en que su diámetro era máximo. La masa del VI (MVI) se calculó según la siguiente fórmula:

MVI = [(DDVI+EDPP+EDSIV)³-(DDVI)³]x1,04;

y las siguientes variables se derivaron de las dimensiones descriptas anteriormente: espesor relativo del VI (EDPP/DDVI), DDVI/PC, AI/PC e índice de MVI (IMVI, MVI/PC).

La función sistólica del VI se evaluó mediante los siguientes índices: porcentaje de acortamiento mesocárdico (% Enc. Meso):

[(DDVI + ½EDPP + ½EDSIV) - (DSVI + ½ESPP + ½ESSIV)]/(DDVI + ½EDPP + ½EDSIV);

porcentaje de acortamiento endocárdico (% Enc. Endo): [(DDVI - DSVI)/DDVI]; velocidad de acortamiento de la pared posterior (VEPP).

La función diastólica se analizó por los índices razón entre los picos de velocidad de flujo de llenado inicial (onda E) y de la contracción atrial (onda A) del flujo transmitral (E/A), tiempo de desaceleración de la onda E (TDE) y tiempo de relajación isovolumétrica (TRIV).

Tras la eutanasia, se pesaron los atrios (A), ventrículo derecho (VD) y VI, en valores absolutos y se corrigieron por el PC. Para que se analizara si la DH había alterado la humedad del pulmón, un indicio clínico de disfunción cardiaca¹⁰ ejecutó la evaluación del tenor de agua pulmonar. Después del pesaje in natura, muestras pulmonares se sometieron a un secado en estufa. El contenido pulmonar de agua se analizó a partir de la fórmula: [(PU-PS)/PU]x100 (%); donde PU = peso in natura y PS = peso seco.

La evaluación histológica del miocardio, implicando el área transversa miocitaria y la fracción intersticial de colágeno, se realizó en muestras del VI. Tras la fijación en solución de formol al 10%^22,24, los fragmentos se incluyeron en bloques de parafina. Acto seguido, secciones de cuatro µm de espesor recolectados en láminas histológicas se tiñeron con Hematoxilina–Eosina, para evaluación del área seccional del miocito. En cada animal, se evaluaron de 50 a 70 células. Como principio de análisis, estas células deberían advenir de la camada subendocárdica ventricular, presentar formato elíptico y contener núcleo visible y centralizado^22,24. El contenido de colágeno se evaluó en secciones tisulares teñidas con Picro–sirius red²². Se utilizaron 20 cuadrantes como mínimo y regiones perivasculares no se tuvieron en cuenta. Los cortes histológicos se proyectaron en aumento de 40 veces con la ayuda de microscopio (LEICA DM LS) acoplado a una cámara de video que proyecta imágenes digitales en un microcomputador IBM, equipado con programa analizador de imágenes Image Pro-plus (Media Cybernetics, Silver Spring, MD, USA).

Análisis estadístico

Se expresaron los resultados en medidas descriptivas. La evolución ponderal en función del tiempo, evaluado en semanas, se analizó mediante modelos de regresión lineal. Sin embargo, la comparación entre los modelos se llevó a cabo mediante la prueba del coeficiente angular y de la constante de regresión lineal. Las variables nutricionales y cardiovasculares se evaluaron por ANOVA, en el esquema de dos factores, seguida, respectivamente, de la prueba de Tukey, para distribuciones paramétricas, y prueba de Dunn, para datos no-paramétricos. Las conclusiones estadísticas se discutieron bajo nivel de significancia del 5%.

Resultados

Perfil Nutricional

La variación ponderal en función del tiempo, evaluada por modelos de regresión lineal, está detallada en la Figura 1. El modelo de regresión construido para el grupo SHR-DH presentó el mejor coeficiente de predicción: el 85,2% (Tabla 1). En todos los grupos, se constató una elevación significativa del peso con relación al momento inicial (p<0,001). En los dos tratamientos, el comportamiento ponderal de las SHRs difirió de las WKYs en todas las semanas consideradas, pero se constató diferencias ponderales significativas entre las dos dietas en ambos linajes.

Los resultados del perfil nutricional están dispuestos en la Tabla 2. El SHR-C reveló menor ingesta calórica que el WKY-C, mientras que el grupo SHR-DH exhibió eficiencia energética inferior a la del WKY-DH. Las WKYs revelaron mayor PC, adiposidad, glucosa, colesterol total (CT), triacilglicerol (TG), leptina e insulina, comparados a las SHRs en los dos niveles de tratamiento. En las WKYs, la eficiencia, adiposidad y leptina aumentaron en el grupo WKY-DH; sin embargo la dieta reduzco la glucemia cuando comparado al WKY-C.

Perfil cardiovascular

En la Tabla 3 se presentan los datos hemodinámicos y estructurales, evaluados por el ecocardiograma. Las variables PAS, IMVI, relaciones AI/PC y DDVI/PC, EDPP, espesor relativo de la pared del VI (ERelVI), ESPP, EDSIV y ESSIV se hallaron superiores en las SHRs, en los dos niveles de tratamiento (p<0,01). En las dos cepas hubo baja de la razón DDVI/PC resultante del tratamiento. La DH reduzco la FC e incrementó las variables EDPP y EDSIV en las SHRs, y en las WKYs promovió baja del DSVI. En la Tabla 4 están detallados los resultados de la evaluación ecocardiográfica de la función ventricular. Las diferencias de onda E, mayores en el SHR-C comparado al WKY-C (p<0,05), fueron más acentuadas entre los grupos DH (p<0,01). La razón E/A, similar entre los grupos C, fue superior en el SHR-DH comparado al WKY-DH. La dieta conllevó aumento de la E/A entre las SHRs, externando la interacción entre linaje y tratamiento.

En la Tabla 5 están expuestos los hallazgos de morfología cardiopulmonar e histología cardiaca. En los dos niveles de tratamiento, humedad pulmonar, peso del VI, relaciones VD/PC y VI/PC, morfometría y colágeno fueron mayores en las SHRs que en las WKYs. Todavía en las SHRs, la DH incrementó el peso de A, VI y del contenido de colágeno.

Discusión

Dietas hipercalóricas, ricas en lípidos, se utilizan frecuentemente en ensayos experimentales para inducir disturbios metabólicos comunes en humanos^1,2,19. Aunque centenas de investigaciones emplean dietas hiperlipídicas, no hay consenso relativo al tenor y a la composición de ácidos grasos, saturados o insaturados, utilizados en estas intervenciones². En la presente investigación, la dieta hipercalórica y hiperlipídica se obtuvo a partir de una combinación de productos industrializados añadidos a la dieta estándar¹⁷. Tratamientos similares son muy difundidos en experimentos con roedores^3,5,17.

En este estudio, las SHRs presentaron menor peso que las WKYs al inicio del protocolo; este perfil no se alteró durante el período experimental (Figura 1, Tabla 2). En las dos cepas, la DH no modificó significativamente el peso, no obstante, cuando se evaluó la adiposidad corporal, ocurrieron alteraciones restrictas a las WKYs, evidenciando la interacción entre linaje y tratamiento. En esta cepa, la dieta incrementó la adiposidad, probablemente relacionada a la mayor eficiencia energética (Tabla 2). Teniendo en cuenta estos hallazgos, no se encontraron trabajos que evaluaron el influjo de intervenciones hiperlipídicas sobre los atributos nutricionales de este linaje. Sin embargo, los datos de la presente investigación mantienen concordancia con autores que analizaron estas respuestas en otras linajes de ratas^5,25,26. En Wistar^5,25 y Sprague-Dawley²⁶, tratamientos con DH promovieron aumento de la adiposidad corporal, aunque no alteraran el peso corporal. Respecto a las SHRs, la dieta no promovió alteraciones de la adiposidad, aunque la ingesta calórica es superior en las SHR-DH. Comparada a las otras cepas, la SHR es resistente a que se adquiera peso corporal con intervenciones hipercalóricas¹³; cuando presenta alteración ponderal derivada del tratamiento, estas variaciones son más amenas en comparación a las observadas entre ratas normotensas¹². No obstante, otros autores relataron aumento del peso corporal^14-16 y de la adiposidad¹⁶ en SHRs bajo intervenciones hiperlipídicas más breves, de ocho¹⁵ o 12 semanas^14,16. Probablemente, estos resultados divergentes trascurren principalmente de las composiciones dietéticas utilizadas en estos estudios, caracterizadas por el alto aporte de ácidos grasos saturados. En nuestro estudio, la DH estaba conformada, mayoritariamente, por ácidos grasos insaturados de origen vegetal como aceite de óleo de maíz y maní¹⁷.

En cuanto al perfil bioquímico, las SHR-C presentaron menores niveles de glucemia e insulinemia que el grupo WKY-C (Tabla 2). Las SHRs presentan mayor predisposición genética a la hiperglucemia y a la resistencia a la insulina, las que se manifiestan, principalmente, con la maturación^11,27. Debido a la edad precoz de las SHRs en este estudio, 7 a 8 meses, es posible que esta predisposición todavía no se haya evidenciado. En la literatura, investigaciones sobre glucemia e insulinemia en ratas WKY y SHR presentaron resultados conflictivos. Mientras que algunos autores²⁸ constataron hiperglucemia y resistencia a la insulina en SHRs, otros²⁷ no registraron diferencias entre las dos cepas. Estas discrepancias pueden resultar de innúmeros factores, de entre los que, el grupo de edad de los animales²⁷. Comportamiento similar al de los grupos control se pudo constatar entre el WKY-DH y SHR-DH, aunque la dieta redujo la glucemia solamente en las WKYs, recobrando la interacción entre linaje y tratamiento. En estados postprandiales, la hiperinsulinemia que viene de la sensibilización de células β-pancreáticas acentúa la captación glucémica tisular y, con la progresión del ayuno, reduce la glucemia²⁷. Este mecanismo explicaría la reducción glucémica constatada en las WKY-DH. Sin embargo, en los dos linajes, no fue posible verificar alteración de los niveles de insulina debido al tratamiento, aunque la diferencia entre las cepas, más evidente bajo dieta estándar (p<0,01), se amenizó entre los grupos DH (p<0,05). Estudios adicionales son necesarios para aclarar este hallazgo.

La evaluación bioquímica que involucra los niveles de leptina y triacilglicerol mostró que estas variables fueron menores en las SHR-C comparado a la WKY-C. La leptina, sintetizada por el tejido adiposo, se asocia con el grado de adiposidad corporal²⁹, que fue superior en la WKY-C. Esta hormona tiene influjo lipolítico y, durante ayuno prolongado, disminuye la captación de TG en adipócitos, contribuyendo para el aumento sérico de TG²⁹. Por lo tanto, el aumento de leptina, debido a la mayor adiposidad, favorecería a la elevación de TG en la WKY-C con relación a las SHR-C. Comportamiento similar se observó entre los grupos DH, aunque la dieta aumentara la leptina solamente en las WKY-DH. El triacilglicerol no se alteró en razón del tratamiento en los dos linajes (Tabla 2). Este hallazgo puede transcurrir, posiblemente, de la acción de la insulina, que se mantuvo inalterada por la dieta en las dos cepas. La insulina estimula la captación de TG en los adipócitos, contribuyendo a la adipogénesis, e inhibe la lipólisis, impidiendo, por lo tanto, el aumento de triacilgliceroles plasmáticos³⁰.

El colesterol total también fue el menor en las SHRs, en los dos tratamientos. Debido a la mayor excreción de colesterol, aliada a deficiencias en la captación entérica y en el transporte molecular, las SHRs son hipocolesterolémicos en comparación a las WKYs³¹. En las dos cepas, la DH no promovió alteración del colesterol. Ácidos grasos insaturados, componentes de la DH utilizada en la presente investigación¹⁷, estimulan la captación hepática de colesterol¹⁸.

Al tenerse en cuenta la evaluación cardiovascular, el ecocardiograma representa una alternativa al estudio de la función ventricular y puede suministrar importantes informaciones sobre la estructura y el desempeño cardiaco en animales de pequeño porte³². Es un método versátil, seguro, indoloro, no invasivo y válido para análisis seriados in vivo²³. La evaluación ecocardiográfica en animales de experimentación se efectúa generalmente bajo acción de agentes anestésicos, que pueden provocar alteraciones fisiológicas en el sistema cardiovascular y respiratorio^21-24. El clorhidrato de ketamina tiene un mínimo influjo sobre el sistema cardiopulmonar³². Este fármaco puede inducir la rigidez muscular, minimizada por la combinación con el clorhidrato de xylazina, droga con acción sedativa y analgésica. La asociación es indicada a innumeras especies animales por inducir analgesia y reducir el tono muscular^23,32.

En conjunto, los resultados cardiovasculares revelan que el grupo SHR-C presentó remodelación cardiaca caracterizada por dilatación del atrio izquierdo, hipertrofia ventricular izquierda concéntrica, hipertrofia del ventrículo derecho y fibrosis intersticial miocárdica respecto a la WKY-C. En la evaluación funcional, se constató función sistólica preservada con aumento de la onda E mitral en las SHR-C. Estos resultados, asociados a la mayor humedad pulmonar, configuran indicios de disfunción diastólica. En SHRs, la activación neurohormonal vía sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA), catecolaminas y endotelinas asociadas a la actividad nerviosa simpática pueden designar retención hídrica y promover alteraciones estructurales del miocardio y de la pared vascular, ocasionando remodelación ventricular^10,21. Esta combinación de respuestas puede ampliar la rigidez miocárdica, con reducción de la complacencia y del llenado ventricular, las que conllevan hipertensión venocapilar y retención hídrica pulmonar^10,33. En las SHRs, este evento es común en grupos de edad más avanzados, entre 18 y 24 meses, y se asocia a otras señales clínicas de disfunción ventricular, como remodelación atrial^10,33. En este sentido, aunque el incremento de la humedad pulmonar verificado en las SHR-C (Tabla 5) constituye un hallazgo inesperado debido a la edad precoz de los animales, entre 7 y 8 meses, no se puede descartar que este resultado indica un desempeño funcional alterado. En paralelo con esta suposición, otros autores constataron indicios de disfunción diastólica en SHR en el grupo de edad de 12 a 14 meses^34,35. Los resultados realzan que la remodelación presente en las SHR-C mantuvo normalizado el desempeño ventricular sistólico, con posible alteración de la función diastólica.

Las diferencias estructurales cardiacas entre las cepas bajo dieta estándar se mantuvieron en el nivel DH, a excepción del diámetro del atrio izquierdo (Tabla 3) y de la relación A/PC (Tabla 5), que aumentaron en las SHR-DH comparado las WKY-DH. La evaluación funcional ecocardiográfica (Tabla 4) reveló que la onda E y la relación E/A aumentaron en las SHR-DH. El incremento de la razón E/A, cambiada por disturbios de relajación y complacencia ventricular, aliada al aumento del diámetro del atrio izquierdo y de la fracción intersticial de colágeno, evidencian la presencia de disfunción ventricular diastólica^10,33. La preservación de la función sistólica y de otros índices de desempeño diastólico, como TRIV y TDE, que no se alteraron por el tratamiento, sugiere ocurrencia de estándar pseudonormal³⁶. Sin embargo, cabe resaltar la reducción de la frecuencia cardiaca en el grupo SHR-DH comparado a las ratas SHR-C. Este cambio aumenta el influjo sanguíneo mitral durante la relajación pasiva, lo que ampliaría los valores de onda E y, por lo tanto, de la relación E/A, justificando las respuestas constatadas en el grupo SHR-DH. La caída de la frecuencia cardiaca es un hallazgo inesperado, ya que dietas hipercalóricas e hiperlipídicas promueven hiperactividad del sistema nervioso simpático de SHR¹⁴, conllevando taquicardia. Investigaciones adicionales podrán contribuir para aclarar la alteración hemodinámica encontrada.

Un resultado importante se refiere a la interacción entre cepa y dieta en la determinación de la fracción intersticial de colágeno (Tabla 5). El tratamiento acentuó, en aproximadamente el 50%, la fibrosis intersticial miocárdica del grupo SHR-DH comparado al grupo SHR-C. La remodelación intersticial resulta de balance entre agentes moleculares estimulantes e inhibidores de la proliferación de la matriz extracelular³⁷. Los factores estimulantes engloban moléculas bioactivas e incluyen componentes del SRAA, endotelinas, catecolaminas y citocinas, que se encuentran exacerbados en SHRs^33,37. Probablemente, estos factores contribuyeron a la remodelación intersticial adicional resultante de la dieta. Földes et al.³⁸ constataron que dietas ricas en lípidos, saturados o insaturados, indujeron la activación de péptidos implicados en la remodelación cardiaca: activador de proteína 1 (AP-1) y proteínas quinasas activadas del mitógeno (MAPKs). Estos agentes son también activados por el SRAA y, entre sus efectos, está el aumento de fibrosis intersticial vía factor de transformación y crecimiento (TGF-β)³⁷. Aunque no haya sido posible detectarse diferencia en la adiposidad entre el SHR-C y el SHR-DH (p<0,10), no se puede descartar la influencia del tejido adiposo sobre la remodelación intersticial. El tejido adiposo³⁹ secreta y regula todos los miembros del SRAA y citocinas, como la interleuquina y el factor de necrosis tumoral (TNF)-α. Teniendo en cuenta la ampliación del contenido de colágeno en el grupo SHR-DH con relación al SHR-C, aliado a las demás evidencias de remodelación cardiaca y humedad pulmonar con relación al grupo WKY-DH, es muy probable que el SHR-DH haya desarrollado disfunción diastólica del ventrículo izquierdo.

El análisis ecocardiográfico evidencio el aumento de la EDSIV y de la EDPP, índices de hipertrofia miocárdica, en el SHR-DH. Sin embargo, estos hallazgos no se asociaron a la morfometría, que evidenció que el área seccional miocitária fue inalterada por la DH. Gerdes⁴⁰ señala cuatro factores restrictivos de la precisión técnica que conducen a interpretaciones morfométricas erróneas: variabilidad del ángulo de corte tisular; contractilidad heterogénea de las fibras cardiacas; mediciones llevadas a cabo solamente si considerando el núcleo; y el área seccional aislada, la que no refleja adecuadamente el grado de hipertrofia celular. Otros procedimientos son necesarios para una evaluación más exacta de la hipertrofia miocárdica.

Aunque las WKYs presentasen mayor adiposidad debido al tratamiento (p<0,001), constatamos un leve aumento del contenido de colágeno, desproveído de significancia estadística (p<0,10). En la evaluación funcional de las WKYs, la DH redujo el DSVI. Aunque este hallazgo pueda indicar mejor vaciamiento ventricular, este dato no condice con los índices de acortamiento, que se mantuvieron similares entre los grupos WKY-C y WKY-DH (Tabla 4). Estudios adicionales pueden contribuir a la aclaración de esta disociación entre las variables.

En conclusión, en las SHRs, aunque no afectara significativamente el perfil nutricional, la dieta hiperlipídica acentuó la remodelación cardiaca y precipitó el aparecimiento de disfunción diastólica ventricular. En las WKYs, el tratamiento promovió moderadas alteraciones nutricionales, caracterizadas por el aumento de la adiposidad y de la leptinemia, seguidas de impacto cardiovascular no significativo. Estos hallazgos validan la hipótesis de mayor predisposición de las SHRs a la remodelación cardiaco derivada del tratamiento.

PotencialConflicto de Intereses

Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.

Fuentes de Financiación

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo financió el presente estudio.

Vinculación Académica

Este artículo forma parte de Disertación de Maestría de Silvio Assis de Oliveira Júnior, por la Faculdade de Medicina de Botucatu - UNESP.

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Fechas de Publicación

• Publicación en esta colección
  11 Ene 2010
• Fecha del número
  Nov 2009

Histórico

• Revisado
  23 Set 2008
• Recibido
  20 Ago 2008
• Acepto
  21 Oct 2008