Infusión de leptina y respuesta vasomotora endotelial (LIVARM)

Introducción El IMC alto y, en particular, el índice de masa grasa se asocian con un mayor riesgo de enfermedad de las arterias coronarias y otras afecciones cardiovasculares, pero los mecanismos subyacentes no se comprenden bien. La disfunción endotelial precede a la aterosclerosis y representa un vínculo importante entre la obesidad y los eventos cardiovasculares.

El tejido adiposo produce citoquinas y hormonas (adipoquinas), las cuales, en exceso, pueden promover enfermedades cardiovasculares por efectos proinflamatorios, protrombóticos, dislipidémicos y ateroscleróticos.

La leptina es una adipocina con efectos pleiotrópicos y los niveles de leptina circulante se asocian positivamente con la cantidad de grasa corporal. Los niveles elevados de leptina en plasma (hiperleptinemia) se asocian con el desarrollo de aterosclerosis, hipertensión y enfermedad de las arterias coronarias (EAC). La leptina activa receptores de leptina específicos expresados, entre otros tejidos, en células vasculares, lo que sugiere que la leptina puede participar en el desarrollo de disfunción endotelial y aterosclerosis.

Sin embargo, el efecto neto de la leptina sobre la función vasomotora sigue sin estar claro, ya que se han informado tanto vasodilatación como vasoconstricción. La leptina induce la liberación de óxido nítrico (NO) in vitro y provoca una vasodilatación dependiente del endotelio en ratones al inducir la expresión endotelial de la NO sintasa. Además, estudios en humanos han demostrado que la infusión de leptina ejerce vasodilatación. Por el contrario, otros han demostrado vasoconstricción inducida por leptina in vitro y vasodilatación alterada en perros. Se han propuesto diferentes mecanismos que provocan el aumento de la resistencia vascular periférica, como la inflamación vascular, el aumento de la actividad del sistema nervioso simpático (SNS), el aumento de la producción de endotelina-1 (ET-1) y la disminución de la biodisponibilidad del óxido nítrico (NO).

La hiperleptinemia se ha asociado a estados de fibrinólisis alterada, frecuente en diabetes, enfermedades cardiovasculares y obesidad. Sin embargo, aún no está claro si la leptina influye directamente en la función fibrinolítica endógena.

El objetivo de estos estudios fue evaluar el papel de la leptina en la función endotelial en humanos. Para ello, se evaluaron las funciones vasomotora y fibrinolítica en hombres sanos durante un estado de hiperleptinemia inducida farmacológicamente. En un estudio paralelo, se evaluó la función endotelial en pacientes con EAC establecida y relacionada con los niveles de leptina plasmática.

Material y métodos

Sujetos En Umeå, Suecia, se reclutaron diecisiete voluntarios varones sanos no fumadores que no tomaban ningún medicamento habitual (tres varones participaron tanto en el protocolo 1 como en el protocolo 2). Ochenta y tres pacientes con CAD establecida fueron reclutados de la consulta externa de cardiología en Royal Infirmary, Edimburgo, Escocia, y las características de esta cohorte se informaron anteriormente. Estos pacientes tenían angina estable y documentación angiográfica previa de estenosis luminal ≥50% de al menos un vaso coronario epicárdico principal. Se obtuvo el consentimiento informado por escrito de cada sujeto y los estudios se llevaron a cabo de acuerdo con la Declaración de Helsinki.

Pletismografía de oclusión venosa Los sujetos se abstuvieron de consumir alcohol durante 24 horas y de alimentos, tabaco y bebidas con cafeína durante al menos 4 horas antes de cada visita del estudio. Todos los estudios se llevaron a cabo en una habitación tranquila con temperatura controlada mantenida entre 22 y 25 grados centígrados (ºC). Se insertó una cánula venosa de 17 G en la vena antecubital de cada brazo y se canuló la arteria braquial del brazo no dominante con una aguja de 27 G (Cooper's Needle Works Ltd, Reino Unido). El flujo sanguíneo bilateral del antebrazo se midió mediante pletismografía de oclusión venosa utilizando medidores de tensión de mercurio en silástico. La presión arterial y la frecuencia cardíaca se midieron con un esfigmomanómetro no invasivo semiautomático. Para evitar efectos vasomotores agudos, todos los medicamentos se suspendieron la mañana de cada estudio.

Diseño del estudio

Protocolo 1 En diez voluntarios varones sanos, se infundió leptina humana recombinante (Sigma-Aldrich, Saint-Louis, Missouri, EE. UU.) por vía intraarterial en dosis ascendentes de 80, 800 y 8000 ng/min (6 minutos cada una). La frecuencia cardíaca, la presión arterial, el flujo sanguíneo del antebrazo, la leptina, el antígeno activador tisular del plasminógeno (tPA) y el antígeno inhibidor del activador del plasminógeno tipo 1 (PAI-1) se determinaron al final de cada dosis.

Protocolo 2 En un estudio cruzado aleatorio doble ciego, diez voluntarios masculinos sanos recibieron infusiones intraarteriales de leptina (800 ng/min) o solución salina en dos ocasiones separadas con al menos 2 semanas entre visitas. El flujo sanguíneo del antebrazo se midió en los brazos infundidos y no infundidos al inicio ya intervalos regulares durante la infusión de leptina/solución salina de una hora. A partir de entonces, se infundieron cuatro vasodilatadores de forma concomitante con infusiones intraarteriales de leptina/solución salina; bradicinina (vasodilatador dependiente del endotelio que libera tPA) a 100, 300 y 1000 pmol/min (Clinalfa Ltd, Suiza), acetilcolina (vasodilatador dependiente del endotelio que no libera tPA) a 5, 10 y 20 µg/min (Clinalfa Ltd , Suiza), nitroprusiato de sodio (vasodilatador independiente del endotelio) a 2, 4 y 8 µg/min (laboratorios David Bull, Reino Unido) y verapamilo (vasodilatador independiente del endotelio) a 10, 30, 100 µg/min (Abbott UK Ltd) durante 6 minutos en cada concentración. Los vasodilatadores se infundieron en un orden aleatorio con un período de lavado con solución salina de 15 minutos entre cada fármaco. El verapamilo siempre se administró al final debido a sus efectos vasomotores de larga duración.

Se obtuvo sangre venosa de los brazos infundidos y no infundidos al inicio del estudio, antes y durante la infusión de bradicinina, a los 60 minutos y al final del protocolo del estudio.

Protocolo 3 En pacientes con EAC (n=83), se midió el flujo sanguíneo bilateral del antebrazo antes y durante las infusiones intraarteriales de sustancia P (vasodilatador dependiente del endotelio que libera tPA) a 2, 4 y 8 pmol/min (Clinalfa Ltd, Suiza), acetilcolina a 5, 10 y 20 µg/min (como arriba) y nitroprusiato de sodio a 2, 4 y 8 µg/min (como arriba) durante 6 minutos en cada concentración. No se administró bradiquinina porque muchos sujetos estaban siendo tratados con inhibición de la enzima convertidora de angiotensina y esto potencia notablemente sus efectos vasodilatadores y fibrinolíticos. Los vasodilatadores se administraron en un orden aleatorio con un período de lavado con solución salina de 15 minutos entre cada fármaco. Se obtuvieron muestras de sangre venosa antes y durante la infusión intraarterial de la sustancia P para medir los marcadores fibrinolíticos.

Muestreo venoso y ensayos Se extrajeron muestras de sangre venosa en ayunas en tubos que contenían citrato tamponado acidificado o citrato trisódico. Las muestras se recogieron inmediatamente en hielo y se centrifugaron a 2000 g durante 30 min. El plasma y el suero libres de plaquetas se almacenaron a -80 °C antes del ensayo. Las concentraciones de péptido natriurético cerebral (BNP), colesterol y glucosa se determinaron de acuerdo con la rutina clínica y la proteína C reactiva de alta sensibilidad (hsCRP) con un ensayo de alta sensibilidad utilizando inmunonefelometría potenciada por partículas (nefelómetro Behring BN II). Las concentraciones de leptina en plasma se midieron mediante un radioinmunoensayo de doble anticuerpo (Millipore, Billerica, Massachusetts, EE. UU.). Los coeficientes de variación intraensayo e interensayo fueron inferiores al 5 % a concentraciones de leptina bajas (2-4 ng/ml) y altas (10-15 ng/ml). Las concentraciones de antígeno tPA y PAI-1 en plasma se determinaron mediante ensayos de inmunoabsorción ligados a enzimas (Coaliza®, Chromogenix Ltd) y la actividad de tPA en plasma mediante un método fotométrico (Coatest tPA, Chromogenix Ltd). Los coeficientes de variación para los ensayos fibrinolíticos fueron 5,9 % y 12 % para el antígeno tPA y la actividad, respectivamente, y 6,2 % para el antígeno PAI-1. La liberación neta estimada de tPA (antígeno y actividad) se calculó como se describió previamente después de cada dosis de bradicinina o sustancia P, como el producto del flujo plasmático del antebrazo infundido y la diferencia en los niveles plasmáticos entre los antebrazos infundidos y no infundidos.