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Arquivos Brasileiros de Cardiologia

Print version ISSN 0066-782X

Arq. Bras. Cardiol. vol.101 no.4 São Paulo Oct. 2013  Epub Sep 06, 2013

https://doi.org/10.5935/abc.20130182 

Alteração precoce da matriz extracelular e parâmetros diastólicos na síndrome metabólica

 

 

Angela B. S. SantosI,II; Mauricio JungesII; Daiane SilvelloII; Adriana MacariII; Bruno S. de AraújoII; Beatriz G. SeligmanI,II; Bruce B. DuncanII; Luis Eduardo P. RohdeI,II; Nadine ClausellI,II; Murilo FoppaI,II

IHospital de Clínicas de Porto Alegre
IIUniversidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS - Brasil

Correspondência

 

 


RESUMO

FUNDAMENTOS: Síndrome Metabólica (SM) está associada com maior risco cardiovascular, porém não está claro se as alterações miocárdicas presentes nessa condição, como a disfunção diastólica, são consequência de mecanismos sistêmicos ou de efeitos diretos no miocárdio.
OBJETIVOS: Comparar função diastólica, biomarcadores de atividade da Matriz Extracelular (MEC), inflamação e estresse hemodinâmico, em pacientes com SM e controles saudáveis.
MÉTODOS: Pacientes com SM (n = 76) e controles saudáveis (n = 30) foram avaliados clinicamente e submetidos a exame ecocardiográfico e mensuração dos níveis plasmáticos de metaloproteinase-9 (MMP9), inibidor tecidual da metaloproteinase-1 (TIMP1), proteína C reativa ultrassensível (PCR-us), resistência insulínica (HOMA-RI) e NT-proBNP.
RESULTADOS: O grupo SM apresentou menor onda E' (10,1 ± 3,0 cm/s vs. 11,9 ± 2,6 cm/s, p = 0,005), maiores valores para onda A (63,4 ± 14,1 vs. 53,1 ± 8,9 cm/s, p < 0,001), razão E/E'(8,0 ± 2,2 vs. 6,3 ± 1,2; p < 0,001), MMP9 (502,9 ± 237,1 vs. 330,4 ± 162,7 ng/mL, p < 0,001), PCR-us (p = 0,001) e HOMA-RI (p < 0,001), sem diferença nos níveis de TIMP1 e NT-proBNP. Na análise multivariada, apenas MMP9 foi independentemente associada a SM.
CONCLUSÃO: Pacientes com SM apresentaram diferenças em medidas ecocardiográficas de função diastólica, na atividade da MEC, PCR-us e HOMA-RI em relação aos controles. Porém, somente MMP9 foi independentemente associada com SM. Esses achados sugerem que os efeitos precoces da SM sobre a atividade da MEC podem não ser detectados nas medidas ecocardiográficas de função diastólica usuais.

Palavras-chave: Síndrome Metabólica; Fatores de Risco; Matriz Extracelular; Diástole / fisiopatologia.


 

 

Introdução

Síndrome Metabólica (SM) tem uma prevalência estimada em torno de 35% da população adulta1,2 e é definida como uma combinação de fatores de risco associados com doença cardiovascular e diabetes do tipo 2. Não está claro se as alterações miocárdicas presentes nessa condição são consequência de mecanismos sistêmicos ou são efeitos diretos sobre o miocárdio.

A avaliação da função diastólica tem sido utilizada para identificar alterações cardíacas pré-clínicas. Disfunção diastólica é prevalente em pacientes com SM, mesmo na ausência de hipertensão e diabetes3 e ajustado para a massa do ventrículo esquerdo4,5. Disfunção diastólica é um marcador de prognóstico desfavorável independente de qualquer outra comorbidade6. Na síndrome metabólica, a disfunção diastólica é usualmente atribuída ao aumento do estresse hemodinâmico7,8, mas também pode ser secundária a alterações da matriz extracelular decorrentes do ambiente inflamatório e alteração do metabolismo da glicose presentes nessa condição9. O turnover do colágeno da matriz extracelular é regulado pelo equilíbrio entre metaloproteinases e seus inibidores teciduais plasmáticos. Modificações nesse equilíbrio representam outro mecanismo que afeta o relaxamento e a complacência ventricular10.

Com o objetivo de entender melhor os processos envolvidos nas alterações cardiovasculares observadas na SM, comparamos parâmetros ecocardiográficos de função diastólica e níveis plasmáticos de metaloproteinase-9 (MMP9), inibidor tecidual da metaloproteinase-1 (TIMP1), proteína C reativa ultrassensível (PCR-us), resistência insulínica (HOMA-RI) e NT-proBNP em pacientes com SM e controles saudáveis.

 

Métodos

População

Neste estudo transversal, foram selecionados indivíduos entre 30-55 anos com SM e controles saudáveis (CTR). O grupo SM foi composto por todos os indivíduos recrutados para um ensaio clínico randomizado cujo protocolo e resultados principais já foram publicados11. De uma amostra inicial de 471 voluntários avaliados, 76 preencheram os critérios de elegibilidade para o estudo, que foram: Índice de Massa Corporal (IMC) > 30 kg/m2 e <40 kg/m2, circunferência abdominal > 95 cm e pelo menos dois outros critérios para SM de acordo com o National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel III (NCEP/ATP III)12. Além disso, todos os pacientes tinham um teste oral de tolerância a glicose negativo para diabetes. Os critérios de exclusão foram gravidez, lactação, creatinina >1,5 mg/dL, disfunção musculoesquelética, doenças inflamatórias ou crônica do fígado, tireoide e/ou uso de corticoide ou anorexígenos. Os dados obtidos na linha de base desse grupo foram comparados com uma amostra de controles saudáveis, recrutados localmente, de mesmo sexo e faixa etária que o grupo SM. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da nossa instituição e pelo Comitê de Pesquisa, e todos os participantes assinaram termo de consentimento no início do estudo.

Avaliação clínica

As aferições da pressão arterial e frequência cardíaca foram realizadas em triplicata após cinco minutos de repouso, usando esfigmomanômetro aneroide (Tycos, Welch Allyn, EUA), com valor médio relatado. A altura foi medida por um estadiômetro de parede e o peso, por uma balança eletrônica, com os participantes vestindo roupas leves, sem sapatos. A circunferência abdominal foi medida no ponto médio entre o gradil costal e a crista ilíaca.

Análise bioquímica

Amostras de sangue foram coletadas em jejum. Insulina foi aferida através de electroquimioluminescência (Roche, Suíça), e proteína C reativa ultrassensível (PCR-us), através de imunonefelometria (Roche, Suíça). O perfil lipídico foi medido enzimaticamente (Roche, Suíça) e o nível de LDL-colesterol foi calculado de acordo com a fórmula de Friedewald, para níveis de triglicerídeos abaixo de 400 mg/dL. O modelo da homeostase para avaliação da resistência a insulina (HOMA-RI) foi usado para determinar resistência insulínica13. Os coeficientes de variação para esses parâmetros foram todos abaixo de 6%.

Estudo ecocardiográfico

As imagens foram obtidas com o aparelho de ultrassom modelo EnVisor C HD (Philips Medical, Andover, MA, EUA), equipado com transdutor sectorial de 4-2 MHz. As imagens digitais estáticas e dinâmicas foram enviadas para uma estação de trabalho (ComPACS, Medimatic Srl, Itália) e lidas off-line por um único investigador.

Os diâmetros, espessuras do septo e parede posterior do Ventrículo Esquerdo (VE) foram obtidas através de imagem bidimensional na janela paraesternal longitudinal. O Índice do Volume do Átrio Esquerdo (IVAE) foi medido na janela apical de 4 câmaras, ao final da sístole ventricular, utilizando-se o método simplificado de Simpson e indexado para a superfície corporal.

A função diastólica foi avaliada a partir do Doppler transmitral14 e Doppler tecidual do anel mitral15, incluindo: velocidade máxima transmitral de enchimento precoce (onda E) e tardio (onda A) do VE, tempo de desaceleração (TD) da onda E e velocidade máxima de deslocamento do anel mitral septal no início (onda E' ) e no final da diástole (onda A'). A partir desses valores, as razões E/A e E/E' foram calculadas.

As medidas e seleção dos pontos de corte seguiram as recomendações da American Society of Echocardiography, considerando a média de três batimentos cardíacos consecutivos16,17. Os volumes do VE e fração de ejeção foram calculados pela fórmula de Teichholz. A massa do VE foi indexada pela altura à potência de 2,7(IMVE)18. A Espessura Parietal Relativa (EPR) foi definida como (espessura do septo + parede posterior)/diâmetro diastólico do VE. A variabilidade intraleitor foi avaliada em 16 participantes através do Coeficiente de Variação (CV) e Coeficiente de Correlação Intraclasse (CCI), cujos valores foram, respectivamente, onda E' (CV: 5,2% e CCI: 0,99; IC95%: 0,97-0,99), onda E (CV: 4,5% e CCI: 0,98; IC95%: 0,96-0,99), onda A (CV: 3,5% e CCI: 0,98; IC95% 0,97-0,99). As medidas bidimensionais mostraram um CV que variou entre 8% e 13%, com o CCI acima de 0,75, valores semelhantes aos descritos em estudos prévios19,20.

ELISA

Amostras venosas (15 mL) foram coletadas em tubos contendo EDTA, com o participante em jejum. As amostras foram imediatamente centrifugadas a 4º C a 3.000 x g durante 20 minutos e o plasma removido e armazenado a -70ºC. Todas as amostras de plasma foram analisadas simultaneamente por um técnico de laboratório de forma cega. Os níveis MMP9 e TIMP1 foram medidos em amostras duplicatas com kits disponíveis comercialmente ELISA (R&D Systems, Minneapolis, MN, EUA). A sensibilidade do ensaio de MMP9 foi < 0,156 ng / mL e a sensibilidade do ensaio de TIMP1 foi < 0,08 ng/mL, com coeficientes de variação intra-e interensaio de 6% e 10%, respectivamente. O nível de NT-proBNP foi medido com kit de ELISA comercial (Roche Diagnostic, França) com sensibilidade do ensaio de < 0,6 pmol/L e coeficientes de variação intra- e interensaio de 1,9% e 3,1%, respectivamente.

Análise estatística

Os resultados foram expressos como média e desvio padrão ou percentagem. Os grupos foram comparados através do teste t de Student para amostras independentes ou qui-quadrado. As associações entre as variáveis contínuas foram testadas com coeficiente de correlação de Pearson e regressão linear múltipla para identificar as variáveis independentemente associadas com a presença de SM.

Foi calculado um tamanho de amostra de 66 SM e 33 CTR, considerando um alfa de 0,05, um poder de 0,8 e uma diferença de 0,6 desvios-padrão nos níveis de MMP9 entre os grupos. Esse valor foi estimado como equivalente à diferença dos níveis de MMP9 descrita por Tayebjee e cols. 21, em pacientes hipertensos - que também apresentam disfunção diastólica - e controles normais. Foi considerado estatisticamente significativo p < 0,05. Todas as análises estatísticas foram realizadas com o pacote de software estatístico SPSS (SPSS 15.0 Inc., EUA).

 

Resultados

Foram analisados 76 pacientes com SM (43,3 ± 7,9 anos, 65% homens) e 30 controles saudáveis (40,9 ± 6,6 anos, 63% homens). As demais características clínicas e os achados laboratoriais dos grupos são apresentados na tabela 1. O grupo SM, como esperado, tinha maiores peso, circunferência abdominal, frequência cardíaca, pressão arterial e níveis de colesterol em comparação ao grupo CTR.

O Índice de Massa do Ventrículo Esquerdo (IMVE) foi maior no grupo SM (Tabela 2). O Volume Indexado do Átrio Esquerdo (IVAE) e a fração de ejeção não diferiram entre os grupos.

Em relação aos parâmetros de função diastólica, o grupo SM mostrou maior onda A (63,4 ± 14,1 cm/s vs. 53,1 ± 8,9 cm/s, p < 0,001) e menor onda E' (10,1 ± 3,0 cm/s vs. 11,9 ± 2,6 cm/s, p = 0,005) comparados aos controles, mas com valores médios ainda dentro da faixa da normalidade17. Essas diferenças refletiram-se em uma menor razão E/A (p = 0,05) e maior razão E/E' (p < 0,001) no grupo SM. A onda E (p = 0,45) e o tempo de desaceleração mitral (p = 0,98) não diferiram entre os grupos (Tabela 2).

Os biomarcadores de atividade da matriz extracelular mostraram níveis de MMP9 maiores no grupo SM (502,9 ± 237,1 ng/mL vs. 330,4 ± 162,7 ng/mL, p < 0,001), mas sem diferença nos níveis de TIMP1 (210,2 ± 55,6 ng/mL vs. 220,2 ± 57,2 ng/mL, p = 0,41) (Figura 1). A resistência a insulina medida pelo HOMA-RI (p < 0,001) e os níveis de PCR-us (p = 0,001) foram maiores no grupo SM, enquanto os níveis de NT-proBNP (p = 0,19) não apresentaram diferença estatisticamente significativa entre os grupos (Tabela 3).

Na regressão linear múltipla, investigamos as associações de pressão arterial, IMC, circunferência abdominal, níveis de HDL-colesterol, triglicerídeos, HOMA-RI, PCR-us, MMP9, TIMP1 e NT-proBNP, onda E, onda A, onda E' e onda A' com síndrome metabólica. Apenas MMP9 (β = 0,13; p = 0,03) foi independentemente associada com SM.

 

Discussão

Em nosso estudo, o grupo SM mostrou diferença nos parâmetros de função diastólica e maiores níveis de HOMA-RI, PCR-us e MMP9 em comparação a controles saudáveis, sem diferença nos níveis de TIMP1 e NT-proBNP. No entanto, quando ajustados para covariáveis, apenas os níveis de MMP9 foram independentemente associados com SM.

De las Fuentes e cols. 4, investigando parâmetros ecocardiográficos de função diastólica na SM, mostraram aumento da onda A e diminuição da onda E', sem diferença na onda E no grupo SM. Embora tenhamos encontrado resultados semelhantes, esses parâmetros ecocardiográficos não foram independentemente associados com SM após o ajuste para covariáveis. Já os níveis de MMP9 mantiveram-se associados a SM, permitindo inferir que nas fases iniciais da SM, modulações da atividade da MEC representadas por aumento dos níveis de MMP9 antecipam alterações hemodinâmicas detectadas pelos níveis de NT-proBNP e por parâmetros ecocardiográficos usando o Doppler e dimensões do átrio esquerdo, métodos frequentemente utilizados como marcadores de sobrecarga pressórica22,23.

A atividade da matriz extracelular tem sido associada ao relaxamento e à rigidez do ventrículo esquerdo9. O aumento dos níveis de MMP9, na síndrome metabólica, pode representar um maior turnover de colágeno da matriz extracelular e contribuir para rigidez do ventrículo esquerdo e remodelamento ventricular adverso. Gonçalves e cols.24, estudando 25 pacientes com SM e 25 controles saudáveis, encontraram níveis aumentados tanto de MMP9 como TIMP1 no grupo SM, refletindo o estado mais avançado de dismetabolismo comparados aos nossos pacientes.

A simplificação de mecanismos multifatoriais com o emprego de um número restrito de marcadores é uma limitação inerente a esse tipo de estudo, assim como a impossibilidade de inferências causais. Um potencial viés dessa análise foi a aquisição dos exames ecocardiográficos de forma não cega para os grupos, minimizado pela leitura off-line por um único investigador. Devemos também chamar a atenção para o potencial papel das tecnologias mais recentes, como o speckle tracking, que poderiam identificar alterações subclínicas precoces de forma mais precisa.

 

Conclusões

Encontramos diferenças em medidas ecocardiográficas de função diastólica, atividade da MEC medida pelos níveis de MMP9, PCR-us e HOMA-RI em pacientes com SM comparados a controles saudáveis. Porém, somente MMP9 foi independentemente associada com SM. Esses achados sugerem que os efeitos precoces da SM sobre a atividade da MEC podem não ser detectados nas medidas ecocardiográficas usualmente empregadas para avaliar função diastólica.

 

Contribuição dos autores

Concepção e desenho da pesquisa: Santos ABS, Junges M, Silvello D, Macari A, Araújo BS, Seligman BG, Duncan BB, Clausell N, Foppa M; Obtenção de dados: Santos ABS, Junges M, Silvello D, Macari A, Araújo BS, Seligman BG, Foppa M; Análise e interpretação dos dados: Santos ABS, Junges M, Silvello D, Seligman BG, Rohde LEP, Clausell N, Foppa M; Análise estatística: Santos ABS, Foppa M; Obtenção de financiamento: Santos ABS, Duncan BB, Foppa M; Redação do manuscrito: Santos ABS, Seligman BG, Duncan BB, Clausell N, Foppa M; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual: Santos ABS, Seligman BG, Duncan BB, Rohde LEP, Clausell N, Foppa M.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Fontes de Financiamento

O presente estudo foi financiado pelo CNPq e FIPE/HCPA.

Vinculação Acadêmica

Este artigo é parte de dissertação de Mestrado de Angela Barreto Santiago Santos pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

 

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Correspondência:
Angela Barreto Santiago Santos
Hospital de Clinicas de Porto Alegre - Divisão Cardiovascular
Rua Ramiro Barcelos, 2350, Sala 2061
CEP 90035-903, Porto Alegre, RS – Brasil
E-mail: angelabssantos@yahoo.com.br

Artigo recebido em 01/12/12; revisado em 05/06/13; aceito em 07/06/13.

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