Regulação da Pressão Arterial - Papel do Potássio

Título do projeto: Suplementação oral de potássio em homens saudáveis ​​- interações com o sistema renina-angiotensina-aldosterona e o sistema nervoso simpático Número do protocolo: KARAASS-1 Número EudraCT: 2013-004460-66

Objetivo

O objetivo do estudo é investigar como uma suplementação oral de potássio, administrada na forma do medicamento Kaleorid®, regula a pressão arterial humana. Mais especificamente, o objetivo é testar como uma suplementação oral de potássio interage com:

• O sistema renina-angiotensina-aldosterona e
• O sistema nervoso simpático

Para fazer isso, planejamos realizar um estudo cruzado duplo-cego, randomizado, controlado por placebo, para testar como o medicamento Kaleorid® afeta os componentes do sistema renina-angiotensina-aldosterona e o sistema nervoso simpático em comparação com o placebo em homens saudáveis.

Histórico A carga global da hipertensão é enorme. O número estimado de adultos com hipertensão no ano 2000 foi de 972 milhões e espera-se que esse número aumente cerca de 60% para um número total de 1,56 bilhão em 2025 em todo o mundo (1). Na Dinamarca, a prevalência estimada de hipertensão entre a população adulta situa-se entre 26% e 40% (2). A hipertensão é, portanto, uma doença amplamente disseminada e, além disso, sabe-se que a hipertensão é um dos fatores de risco modificáveis ​​mais importantes para doenças cardiovasculares, cerebrovasculares e renais (3;4). Neste estudo investigamos o papel do potássio na regulação da pressão sanguínea humana.

É um conhecimento aceito que uma dieta rica em potássio reduz a pressão arterial, conforme demonstrado no estudo DASH (Abordagens dietéticas para parar a hipertensão) (5). Além de um alto nível de potássio, a dieta DASH também continha altos níveis de magnésio, cálcio e produtos lácteos com baixo teor de gordura e um baixo nível de gordura saturada. nível de potássio ou resultado da dieta combinada é difícil de dizer. No entanto, uma meta-análise demonstrou um efeito significativo na redução da pressão arterial sistólica e diastólica da administração de uma suplementação oral de potássio em alta dose em comparação com o placebo ou a administração de uma suplementação oral de potássio em baixa dose (6). O risco de acidente vascular cerebral, o principal resultado adverso da hipertensão de longa data, também demonstrou ser reduzido com uma alta ingestão de potássio na dieta (7). E um estudo demonstrou que a necessidade de medicação anti-hipertensiva em indivíduos hipertensos pode ser reduzida após um aumento na ingestão dietética de potássio de alimentos naturais (8). Uma alta ingestão dietética de potássio, portanto, parece benéfica.

Além disso, a depleção de potássio parece ter o efeito oposto da suplementação de potássio. Tanto em homens normotensos quanto em pacientes com hipertensão essencial, a pressão arterial aumentou durante a depleção de potássio (9;10).

Tomados em conjunto, há evidências confiáveis ​​de uma correlação inversa entre a ingestão de potássio e o nível de pressão arterial. No entanto, o mecanismo por trás dessa aparente correlação inversa ainda é um enigma. Diferentes hipóteses foram desenvolvidas, principalmente com base em estudos com animais. No rim de rato, espera-se que a depleção de potássio provoque retenção de sódio e, portanto, hipertensão. Ao nível da parede arterial, espera-se que a depleção de potássio diminua o nível intracelular de potássio nas células musculares lisas, o que levaria a uma despolarização da membrana e, assim, provocaria contração, aumento da resistência vascular periférica e hipertensão. Por outro lado, espera-se que uma dieta rica em potássio provoque uma vasodilatação dependente do endotélio. Outro mecanismo postulado é que altos níveis de potássio no líquido cefalorraquidiano diminuiriam o fluxo simpático do cérebro e, portanto, a pressão sanguínea. As teorias mencionadas (11) são baseadas principalmente em estudos com animais.

Sabe-se que uma alta ingestão de potássio em humanos resulta em um aumento do nível de aldosterona no sangue (12). O aumento do nível de aldosterona protege o corpo contra a hipercalemia durante o carregamento de potássio. Em teoria, esse aumento na aldosterona também deve provocar uma retenção inapropriada de sódio e volume e, portanto, hipertensão. Mas isso não acontece. A pressão arterial permanece inalterada (12) ou diminui após um aumento na ingestão de potássio.

Portanto, a questão é: por que a secreção de aldosterona estimulada pelo potássio não resulta em hipertensão?

No laboratório de Biologia Molecular do Departamento de Nefrologia P, Rigshospitalet, encontramos alguns resultados interessantes sobre potássio e aldosterona. Trabalhando com um modelo in vitro de secreção de aldosterona na forma da linha celular adrenocortical humana H295R, que provou ser um modelo para estudar a função do córtex adrenal humano (13;14), encontramos interações entre potássio extracelular e componentes do sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA). A linha celular H295R é um modelo das células da zona glomerulosa adrenocortical humana, que normalmente são o local de síntese e secreção de aldosterona no corpo humano. A secreção de aldosterona dessas células é estimulada principalmente pela angiotensina II (Ang II), como parte da ativação do SRAA, e pelo potássio extracelular em situações de elevação dos níveis de potássio extracelular. Esses dois secretagogos são tradicionalmente vistos como independentes. Mas nossos estudos mostraram interações entre os dois sistemas. Verificou-se que a estimulação das células H295R com altos níveis de potássio extracelular diminuiu a quantidade de receptores de Ang II tipo 1 na membrana das células, medida como uma queda na ligação específica de Ang II marcada radioativa às células (15) . Essa redução na ligação específica da Ang II marcada radioativa foi seguida por uma redução induzida pelo potássio na expressão do gene do receptor Ang II tipo 1 (AGTR1) (15). Isso significa que a sensibilidade à Ang II das células produtoras de aldosterona humana é reduzida por altos níveis de potássio extracelular in vitro e a hipótese é que altos níveis de potássio extracelular modulam assim o sistema renina-angiotensina-aldosterona.

Inspirado em nossos resultados em laboratório, o objetivo do presente estudo é verificar a existência dessas interações inibitórias entre altos níveis de potássio e SRAA in vivo. O objetivo geral é esclarecer o papel do potássio na regulação da pressão sanguínea humana.

Hipóteses Neste estudo, 4 semanas de tratamento com o medicamento Kaleorid®, 750 mg, 3 comprimidos 3 vezes ao dia, equivalente a 90 mmol de potássio diariamente, é testado contra 4 semanas de tratamento com placebo, 3 comprimidos 3 vezes ao dia em um desenho cruzado. Ao final de cada período de tratamento são feitos testes para investigar componentes do sistema renina-angiotensina-aldosterona e do sistema nervoso simpático.

Hipótese primária e desfecho primário:

A hipótese principal é que o tratamento com Kaleorid® reduzirá a sensibilidade à Ang II do córtex adrenal humano e, assim, reduzirá a secreção de aldosterona estimulada pela Ang II. Esta hipótese será testada com uma infusão intravenosa de Ang II e medição da resposta de aldosterona seguinte em amostras de sangue. O teste será feito duas vezes em cada participante do estudo, após o tratamento com Kaleorid® e após o tratamento com placebo.

Objetivo primário: S-aldosterona estimulada por Ang II

Hipótese secundária:

A hipótese secundária é que o tratamento com Kaleorid® também reduzirá a sensibilidade Ang II das células musculares lisas nos vasos de resistência vascular humana através de uma regulação negativa dos receptores Ang II na membrana das células musculares lisas. Isso provocaria vasodilatação e queda da pressão arterial. Para testar isso, mediremos a pressão arterial e avaliaremos o tônus ​​vascular antes, durante e após a infusão intravenosa de Ang II mencionada acima. A pressão arterial antes, durante e após a infusão intravenosa de Ang II será medida por Pletismografia de Dedo e medida convencional da pressão arterial braquial. O tônus ​​vascular antes, durante e após a infusão intravenosa de Ang II será avaliado com a utilização de Impedância Cardiográfica, Pletismografia de Dedo e Medições de Fluxo Sanguíneo Doppler. A cardiografia de impedância e a pletismografia digital serão utilizadas para estimar a resistência periférica total (TPR). O ultrassom Doppler será usado para medir o fluxo sanguíneo e calcular o índice de resistência (IR) na artéria renal, artéria celíaca e artéria mesentérica superior.

Por fim, faremos uma biópsia de gordura da região glútea dos participantes do estudo após cada período de tratamento. Nessas biópsias esperamos encontrar vasos de resistência vascular, os quais investigaremos quanto à função e expressão do receptor. Diferentes receptores serão investigados, entre eles o receptor Ang II tipo 1.

Hipótese terciária:

A hipótese terciária é que o tratamento com Kaleorid® irá interagir com a atividade do sistema nervoso simpático.

Para testar essa interação potencial, planejamos medir a P-epinefrina e a P-norepinefrina no sangue e medir o conteúdo de epinefrina e norepinefrina em uma amostra de urina ao final de cada período de tratamento. Planejamos ainda medir a P-epinefrina e a P-norepinefrina no sangue antes, durante e após a infusão intravenosa de Ang II mencionada acima.

Métodos

Projeto:

Este é um ensaio clínico randomizado, duplo-cego, controlado por placebo, projetado para testar como o medicamento Kaleorid® afeta os componentes do sistema renina-angiotensina-aldosterona e o sistema nervoso simpático em comparação com o placebo em homens saudáveis.

Após inclusão e triagem inicial, um grupo de homens saudáveis ​​com pressão arterial normal no consultório será randomizado para tratamento de 4 semanas com o medicamento Kaleorid®, 750 mg, 3 comprimidos 3 vezes ao dia ou para tratamento de 4 semanas com comprimidos placebo, 3 comprimidos 3 vezes diário.

No dia 26 do primeiro período de tratamento, os participantes do estudo se encontram no hospital e recebem o equipamento para medir a pressão arterial ambulatorial de 24 horas e coletar uma amostra de urina de 48 horas. No mesmo dia será feita uma coleta de sangue, um eletrocardiograma (ECG) e uma biópsia de gordura da região glútea.

No dia 28 do primeiro período de tratamento, os participantes do estudo se encontram novamente no hospital. Este dia será testado posteriormente com a infusão intravenosa de Ang II seguida de medição contínua da pressão arterial e da resposta à aldosterona (usando amostras de sangue). Antes, durante e após a infusão intravenosa de Ang II, a pressão arterial será medida com Pletismografia de Dedo e medida convencional da pressão arterial braquial. O tônus ​​vascular antes, durante e após a infusão intravenosa de Ang II será avaliado com a utilização de Impedância Cardiográfica, Pletismografia de Dedo e Medições de Fluxo Sanguíneo Doppler.

Após este primeiro período de tratamento e testes, é inserido um período de washout de duas semanas. Após duas semanas de washout, os participantes do estudo cruzam e iniciam o tratamento novamente (segundo período de tratamento). Os ex-indivíduos tratados com Kaleorid® tornam-se indivíduos tratados com placebo, e os ex-indivíduos tratados com placebo tornam-se indivíduos tratados com Kaleorid®. Após mais 4 semanas de tratamento, os mesmos testes feitos após o primeiro período de tratamento são repetidos.

Drogas em investigação, Randomização, Cegueira e Estatística:

O medicamento Kaleorid® e os comprimidos de placebo constituem os medicamentos experimentais neste ensaio clínico em humanos. O medicamento Kaleorid® é adquirido e entregue pela farmácia regional da Região da Capital da Dinamarca. Os comprimidos de placebo são fabricados e entregues pela farmácia regional da Região da Capital da Dinamarca. A mesma farmácia é responsável pela randomização do tratamento, embalagem dos medicamentos experimentais e rotulagem dos medicamentos experimentais. Os recipientes de comprimidos entregues não são rotulados com conteúdo, portanto, o tratamento é planejado às cegas para os participantes e investigadores do estudo - portanto, duplo-cego intencional.

Como o projeto do estudo é um projeto cruzado, planeja-se usar estatísticas para dados pareados para avaliação dos resultados. Um cálculo de poder no endpoint primário foi feito de acordo com critérios padrão e 25 participantes do estudo são suficientes.

Procedimentos experimentais:

Dia 7 No dia 7 em ambos os períodos de tratamento, os participantes do estudo fizeram uma amostra de sangue para medir potássio, sódio, creatinina e eGFR. Esta é apenas uma amostra de sangue de segurança para testar se os participantes do estudo podem tolerar os medicamentos em investigação e não desenvolver hipercalemia.

Dia 26 No dia 26 em ambos os períodos de tratamento, os participantes do estudo se encontram no hospital e recebem o equipamento para medir a pressão arterial ambulatorial de 24 horas e coletar uma amostra de urina de 48 horas. No mesmo dia será feita uma coleta de sangue, um eletrocardiograma (ECG) e uma biópsia de gordura da região glútea.

As biópsias de gordura serão realizadas por um médico especialista em cirurgia. Após a remoção, as biópsias são imediatamente transferidas para tampão fisiológico gelado e transportadas para o laboratório do Glostrup Research Institute. No laboratório, as pequenas arteríolas nas biópsias são dissecadas, isentas de gordura e tecido conjuntivo, usando um microscópio. As arteríolas dissecadas são seccionadas em segmentos cilíndricos de 1-2 mm de comprimento que são imediatamente usados ​​para estudos de resposta vasomotora ou armazenados a -80°C para estudos moleculares. Para estudos de resposta vasomotora, os segmentos de arteríola isolados são montados em um miógrafo de fio Mulvany-Halpern, pelo qual é possível testar a resposta fisiológica do vaso após a adição de diferentes hormônios, e. Ang II. Os estudos moleculares consistem em PCR quantitativo em tempo real para quantificar a expressão de mRNA dos genes receptores relevantes, western blot para analisar a expressão da proteína receptora e imuno-histoquímica para analisar a localização do receptor.

Dia 28 No dia 28 em ambos os períodos de tratamento, os participantes do estudo se encontram novamente no hospital. Após a devolução dos equipamentos de aferição ambulatorial de 24 horas e da amostra de urina, os participantes do estudo são testados com a infusão intravenosa de Ang II. A infusão de Ang II é feita com o participante do estudo em decúbito dorsal. A infusão de Ang II é administrada por via intravenosa na dosagem de 5 ng/kg/min por 30 min. A dosagem escolhida e a duração são baseadas em outros estudos e são seguras (16-18). Antes, durante e após a infusão de Ang II, amostras de sangue são retiradas de outro acesso intravenoso para analisar o sangue para S-aldosterona, P-angiotensina II, atividade da renina plasmática, P-epinefrina, P-norepinefrina e N-PRO-ANP.

Antes, durante e após a infusão, os participantes do estudo são monitorados de perto. A pressão arterial é medida com a medição convencional da pressão arterial braquial, mas também com a pletismografia digital, que fornece uma avaliação contínua da pressão arterial. A Cardiografia de Impedância Contínua fornece uma avaliação contínua do débito cardíaco e, juntamente com a pressão arterial, podemos estimar a resistência periférica total durante a infusão de Ang II. Além disso, o fluxo sanguíneo nas artérias centrais do abdome é medido por ultrassom Doppler.

Viabilidade Prática Trata-se de um ensaio clínico com medicamentos em humanos. O estudo foi aprovado pela Autoridade Dinamarquesa de Saúde e Medicamentos e está registrado no banco de dados EudraCT com o número EudraCT: 2013-004460-66.

De acordo com a legislação existente, os ensaios clínicos com medicamentos em humanos devem seguir as regras do GCP (Boas Práticas Clínicas). De acordo com isso, o estudo é monitorado pela unidade GCP no Copenhagen University Hospital.

O estudo foi aprovado pelos Comitês de Ética em Pesquisa em Saúde da Região da Capital da Dinamarca.

Em conclusão, todas as autoridades necessárias aprovaram o julgamento.

Financiamento Este estudo é financiado pela Fundação Dinamarquesa do Coração.