Resistência à insulina: insuficiência cardíaca

Há evidências crescentes de uma inter-relação recíproca entre insuficiência cardíaca crônica (ICC) e resistência à insulina (IR). Estudos demonstraram que pacientes com ICC apresentam RI e que o grau de RI está associado à redução da capacidade de exercício e consumo máximo de oxigênio (VO2).

A RI também tem sido associada à diminuição da capacidade de exercício em pacientes com diabetes mellitus e outras doenças crônicas, bem como em indivíduos saudáveis, confirmando que a RI está independentemente ligada à intolerância ao exercício. progressão da doença na ICC. Isso provavelmente ocorre porque a RI está associada à disfunção endotelial, inflamação, aumento do estresse oxidativo e remodelamento miocárdico; processos que aceleram a progressão da doença na ICC. Portanto, a RI surgiu agora como um alvo potencial para intervenção na melhora dos sintomas e resultados em pacientes com ICC.

No entanto, ainda existem algumas perguntas importantes sem resposta. Em primeiro lugar, qual é a prevalência de RI na coorte de pacientes com ICC em Tayside? Estudos anteriores fora do Reino Unido examinando a prevalência de RI na ICC foram conduzidos na era pré-B-bloqueadores. No entanto, os B-bloqueadores, que podem piorar o controle metabólico, são agora amplamente utilizados no tratamento da ICC. É provável que a prevalência seja maior em nossa atual coorte de pacientes com ICC. Em segundo lugar, quais são os potenciais fatores contribuintes para a RI na ICC? Os mecanismos exatos da RI na ICC não são conhecidos. A hiperatividade simpática na ICC pode reduzir agudamente a sensibilidade à insulina e também diminui a liberação de insulina das células beta pancreáticas e aumenta a produção hepática de glicose. Outros mediadores incluem citocinas e adiponectina e leptina. A perda de massa muscular esquelética e função endotelial prejudicada com fluxo sanguíneo muscular esquelético reduzido também podem contribuir para a RI na ICC. Determinar a importância relativa desses vários fatores pode ajudar a identificar estratégias terapêuticas para superar a RI na ICC. Finalmente, qual é o mecanismo para a capacidade de exercício prejudicada e VO2 pico reduzido na ICC? O VO2 do exercício mede o consumo total de oxigênio do corpo, que reflete tanto o débito cardíaco quanto a utilização periférica de oxigênio. Não sabemos se o problema se deve a piora do débito cardíaco reduzido na ICC e/ou diminuição da utilização periférica. Para determinar isso, planejamos medir o débito cardíaco ao mesmo tempo que a medição do VO2.

As metas e objetivos do estudo são:

Objetivos primários

• Estabelecer a prevalência de resistência à insulina (IR) entre pacientes com insuficiência cardíaca crônica (ICC) em Tayside
• Identificar fatores associados à RI na ICC

Objetivos secundários IR pode ter consequências funcionais potenciais

• Está associado a uma diminuição da capacidade de exercício?
• Está associado à função endotelial alterada?

Investigações:

Os pacientes chegarão ao laboratório de pesquisa jejuando durante a noite. Após consentimento informado por escrito, os pacientes serão submetidos a um exame médico completo e sangue (40 ml) será coletado para medição de neuro-hormônios. A partir daí, serão feitos os seguintes testes:

(eu). A medição da resistência à insulina será avaliada usando o índice empírico de resistência à insulina em jejum (FIRI). Para este teste, a glicemia de jejum e o nível de insulina serão medidos. O índice de resistência à insulina em jejum é composto pelo produto da insulina plasmática e da glicose, FIRI= glicemia de jejum X insulina de jejum / 25.

(ii). Medidas antropométricas (para medição de massa gorda e massa isenta de gordura). A gordura corporal pode ser medida por (altura, peso, espessura da dobra da pele, cintura e circunferência do quadril). A estimativa da gordura corporal neste estudo será pela medida da espessura de dobras cutâneas ou compasso de dobras cutâneas Holtain18. A medição pode usar de 3 a 9 locais anatômicos padrão diferentes ao redor do corpo. O lado direito geralmente é medido apenas, beliscando a pele no local apropriado para levantar uma dupla camada de pele e o tecido adiposo subjacente, mas não o músculo. Os paquímetros são então aplicados 1 cm abaixo e em ângulos retos com a pinça, e uma leitura é feita 2 segundos depois. A média de duas medições deve ser tomada. Se as duas medições diferirem muito, uma terceira deve ser feita e, a seguir, o valor mediano. Neste estudo, o compasso de dobra cutânea Holtain será usado para medir a dobra cutânea do tríceps até suas duas leituras consecutivas exatamente semelhantes de cada sujeito.

(4). A função endotelial será determinada por hiperemia reativa-tonometria arterial periférica [RH-PAT] RH-PAT é uma técnica não invasiva para avaliar a função endotelial microvascular periférica medindo as alterações no volume de pulso digital durante a hiperemia reativa 21-24. Bonetti e colegas21 relataram recentemente que é uma ferramenta não invasiva confiável para identificar indivíduos com disfunção endotelial microvascular coronariana digital. O dispositivo (Itamar Medical Ltd., Caesarea, Israel) consiste em duas sondas montadas nos dedos, que incluem um sistema de almofadas de ar de látex infláveis ​​dentro de um invólucro externo rígido. O design da sonda permite a aplicação de uma contrapressão diastólica constante e uniformemente distribuída em toda a sonda, o que aumenta a sensibilidade ao descarregar a tensão da parede arterial e evita o acúmulo de sangue venoso para evitar a vasoconstrição do reflexo venoarteriolar. As alterações de volume pulsáteis da ponta do dedo são detectadas por um transdutor de pressão e transferidas para um computador pessoal, onde o sinal é filtrado por banda (0,3 a 30 Hz), amplificado, exibido e armazenado.

Os estudos PAT serão realizados com o paciente na posição supina e ambas as mãos no mesmo nível em um ambiente confortável e termoneutro. Um manguito de pressão arterial será colocado em um braço superior (braço de estudo), enquanto o braço contralateral serve como controle (braço de controle); As sondas RH-PAT serão colocadas em um dedo (dedo II, III ou IV) de cada mão (mesmo dedo em ambas as mãos). Os dedos de cada lado daquele com a sonda serão separados usando anéis de esponja macia e será iniciada a gravação contínua das respostas do volume de sangue pulsátil de ambas as mãos. Após um período de equilíbrio de 10 min, o manguito de pressão arterial no braço de estudo será inflado a 60 mm Hg acima da pressão sistólica por 5 min. O manguito será então esvaziado para induzir hiperemia reativa, enquanto o registro do PAT será continuado. Dez minutos depois, os pacientes receberão uma dose única de nitroglicerina (NTG) (0,4 mg, sublingual) para avaliar a resposta do PAT independente do endotélio.

Os dados de hiperemia reativa-PAT serão analisados ​​por um computador de maneira independente do operador. Como uma medida da extensão da hiperemia reativa, o índice de hiperemia reativa-PAT será calculado como a razão da amplitude média do sinal PAT ao longo de um intervalo de tempo de 1 minuto começando 1 minuto após a deflação do manguito dividido pela amplitude média do Sinal PAT de um período de tempo de 3,5 minutos antes da insuflação do manguito (linha de base); os valores do índice -PAT reativo do braço de estudo serão então normalizados para o braço de controle para compensar possíveis alterações sistêmicas. A resposta hiperêmica ao NTG será avaliada de maneira semelhante. No início, a amplitude média do sinal PAT de quatro períodos consecutivos de 1 min começando em 5 min após a administração de NTG sublingual (5 a 6 min, 6 a 7 min, 7 a 8 min e 8 a 9 -min intervalo) será calculado; A resposta PAT para NTG será então calculada como a razão da amplitude PAT do intervalo de 1 minuto durante o qual o pico médio do sinal PAT foi registrado dividido pela amplitude do sinal PAT na linha de base (índice NTG-PAT).

(v). O teste de exercício cardiopulmonar será determinado por meio de cicloergometria incremental. A análise dos gases expirados será realizada continuamente durante todo o teste com o Sistema Innocor (Innocor, Dinamarca), que permite a determinação do VO2 e do débito cardíaco.

Os pacientes realizarão um teste de exercício de bicicleta máximo graduado. Após 3 minutos de descanso, o exercício começará com uma carga de trabalho de 0 Watts e aumentará a cada 3 minutos em 25 Watts até o máximo limitado pelos sintomas. A análise dos gases expirados será realizada continuamente durante todo o teste com o Sistema Innocor (Innocor, Innovision A/S, Odense, Dinamarca) que permite a determinação do VO2 e do débito cardíaco. O consumo de oxigênio pico será definido como o maior valor de consumo de oxigênio alcançado nos 20 segundos finais do exercício. Além do consumo de oxigênio [V02], a produção de dióxido de carbono [VC0 2], a frequência respiratória [FR], o produto de pressão de pico [PPR] e o volume expiratório total [VE] serão determinados. O limiar anaeróbio será determinado a partir do nadir do equivalente ventilatório para VO2. O débito cardíaco será determinado pelo método de reinalação de gás inerte (R), utilizando N2o (gás solúvel no sangue) e SF6 (gás insolúvel no sangue), com concentrações, enriquecidas com o2, de 0,5% e 0,1%, respectivamente. O volume corrente aumentará progressivamente no circuito fechado para corresponder ao aumento fisiológico. O uso do SF6 nos permite medir o volume dos pulmões, válvula e bolsa de reinalação. A concentração de N2o diminui durante a manobra de reinalação. Três a quatro ciclos respiratórios serão necessários para obter a eliminação do N2o.

(vi). Neuro-hormônios: O sangue será coletado para noradrenalina plasmática, leptina sérica e adiponectina e citocinas plasmáticas. (a) A medição quantitativa de leptina25-28 no soro realizada usando um imunoensaio enzimático de leptina ou kit ELISA29 (DRG Diagnostics, Marburg, Alemanha), de acordo com as instruções do fabricante: Resumidamente, 100 µl de conjugado de leptina diluído serão dispensados ​​em cada poço de a placa de microtitulação e incubar à temperatura ambiente por 1 h. O conteúdo dos poços será sacudido e os poços enxaguados três vezes com solução de lavagem diluída. Em cada poço apropriado foram dispensados ​​50 µl de amostras (diluídas 1:5) e padrões nas concentrações de 0, 0,8, 1,6, 3,1, 6,2, 12,5 e 25 ng/ml. Cinqüenta microlitros de anticorpo leptina foram então dispensados ​​no centro de cada poço para obter mistura completa, e a placa será incubada durante a noite a 4°C em uma câmara úmida. O conteúdo dos poços será sacudido, os poços serão enxaguados três vezes e as gotas residuais serão removidas. Cem microlitros de segundo anticorpo diluído serão dispensados ​​em cada poço e incubados à temperatura ambiente por 1,5 h. O conteúdo dos poços será sacudido e os poços serão lavados três vezes. Cem microlitros de complexo enzimático de peroxidase de rábano serão dispensados ​​em cada poço e incubados à temperatura ambiente por 45 min. A remoção e lavagem dos poços serão repetidas antes de adicionar 100µl de solução de substrato de tetrametilbenzidina e então incubar em temperatura ambiente por 20 min. A reação enzimática será encerrada pela adição de 50µl de solução de parada de ácido sulfúrico no centro de cada poço, e a absorbância a 450 nm será determinada usando um leitor de placa de microtitulação ELISA (Tecan, Salzburg, Áustria). Uma curva padrão será construída plotando um gráfico da absorbância de cada padrão de referência contra sua concentração correspondente em nanogramas por mililitro. Usando a absorbância correspondente para extrapolar o valor da curva padrão e multiplicando isso pelo fator de diluição de 5, determinará a concentração de leptina de cada amostra de soro. (b) Os níveis de Adponetin30-33 serão medidos por radioimunoensaio pelo laboratório da Professora Jill Belch. (c) Plasma noradrenalina Amostras de sangue de pacientes foram centrifugadas a 4°C por 20 minutos, e o plasma separado será imediatamente congelado e armazenado a -80°C até ser testado. A noradrenalina (NA) plasmática será medida por cromatografia líquida de alta eficiência utilizando um detector eletroquímico. É um método simplificado, sensível e confiável para a determinação de NA no plasma.(d) Citocinas: O kit ELISA Fator de Necrose Tumoral a (TNF-a) será utilizado para dosagem de TNF-a no soro por radioimunoensaio 34-36.

(vii). Questionário de atividade física; neste estudo usará o Kansas City Cardiomyopathy Questionnaire (KCCQ).

(viii). Células endoteliais e coleta de sangue Com o uso de um fio em forma de J de 0,021 polegada de diâmetro (Daig) inserido através de um Angiocath de calibre 18 (Becton Dickinson), as células endoteliais serão coletadas de uma veia superficial do antebraço. O fio será transferido para tampão de dissociação (0,5% de albumina de soro bovino, 2 mmol/L de EDTA e 100 _g/mL de heparina em solução salina tamponada com fosfato) a 4°C. As células serão enxaguadas, fixadas em formaldeído a 3,7%, transferidas para lâminas, secas ao ar e armazenadas a _80°C. O plasma e o soro serão separados por centrifugação e armazenados a _80°C.