Obesidade Pediátrica e Disfunção Cardiovascular

Antecedentes A obesidade infantil causa uma ampla gama de complicações graves, aumentando o risco de morbidade e mortalidade prematuras e levantando preocupações de saúde pública. Além disso, crianças obesas são mais propensas a se tornarem adultos obesos, com maior risco de doenças cardiovasculares (DCV). Um conjunto de fatores de risco de DCV foi identificado em crianças a partir dos 5 anos de idade. Além disso, entre adolescentes e adultos jovens, a presença de fatores de risco para DCV correlaciona-se com aterosclerose coronariana assintomática. A obesidade infantil tem sido relacionada a uma estrutura e função cardíaca prejudicada.

A aterogênese e o dano à parede arterial começam durante a infância e há evidências crescentes de que indicadores clínicos de aterosclerose, como espessura da camada íntima e média da artéria carótida (EMIC), rigidez arterial e função endotelial, estão alterados em crianças obesas. Além disso, pouco se sabe sobre a potencial associação entre alterações cardiovasculares precoces e anormalidades metabólicas em crianças obesas. A síndrome metabólica (MetS) é um conjunto de características, que inclui dislipidemia, hipertensão e obesidade visceral, conferindo maior risco de DCV e diabetes tipo 2. Poucos estudos investigaram a associação da SM com alterações cardiovasculares na infância. A hiperuricemia tem sido reconhecida como fator de risco para DCV em adultos com impacto negativo na longevidade. No entanto, ainda faltam dados em idade pediátrica e a associação entre hiperuricemia e anormalidades cardiovasculares em crianças obesas ainda é desconhecida. Além disso, a obesidade é um estado de inflamação crônica de baixo nível e aumento do estresse oxidativo. O estresse oxidativo desempenha um papel importante na patogênese das alterações cardiovasculares, desencadeando ou exacerbando os processos bioquímicos que acompanham a disfunção endotelial.

Além disso, o tecido adiposo atua como uma glândula secretora, liberando hormônios e adipocinas com atividade pró ou anti-inflamatória. Estudos clínicos em adultos obesos observaram uma associação entre os níveis plasmáticos de adipocinas e marcadores de inflamação e/ou estresse oxidativo. Entre várias adipocinas, a adiponectina parece desempenhar um papel importante. De fato, em contraste com outras adipocinas que são reguladas positivamente na obesidade, a secreção de adiponectina é acentuadamente reduzida em indivíduos obesos. Em segundo lugar, a adiponectina parece exercer principalmente atividades positivas no metabolismo, tônus ​​vascular e reação inflamatória. Consequentemente, em contraste com outras adipocinas, que circulam em excesso em indivíduos obesos e exercem efeitos não benéficos quando cronicamente elevados, a deficiência, e não o excesso de adiponectina, está implicada nas complicações associadas à obesidade. Finalmente, a concentração sérica de adiponectina é muito alta em comparação com outros hormônios e citocinas, o que sugere que, além de se ligar a receptores específicos de alta afinidade, essa proteína também pode ter alguns alvos menos específicos de baixa afinidade. A adiponectina tem sido associada à melhora endotelial e à proteção vascular por meio da ativação de uma isoforma endotelial da sinalização relacionada ao óxido nítrico (eNOS) e com propriedades anti-inflamatórias e efeitos antiaterogênicos. Assim, uma produção prejudicada de adipocinas pode ser um mecanismo chave que liga a obesidade à inflamação e ao estresse oxidativo. A compreensão desses mecanismos complexos e a identificação de possíveis marcadores precoces de danos cardiovasculares são, portanto, necessários para estabelecer medidas preventivas e terapêuticas na infância e diminuir a morbimortalidade cardiovascular na vida adulta.

Sujeitos e métodos Este estudo é um estudo longitudinal unicêntrico. Os indivíduos foram recrutados na Divisão de Pediatria, Departamento de Ciências da Saúde, Universidade de Piedmont Orientale, Novara (Itália). O protocolo do estudo estava de acordo com as diretrizes éticas da Declaração de Helsinki e foi aprovado pelo Comitê de Ética local. O consentimento informado por escrito foi obtido de todos os indivíduos e seus pais antes do estudo. Os investigadores inscreveram consecutivamente 80 crianças e adolescentes caucasianos obesos (OB), com idades entre 6 e 16 anos, e 20 controles com peso normal, idade e sexo pareados (NW). Os pacientes NW foram avaliados apenas no início, enquanto os indivíduos OB serão avaliados no início e após 6 (T6) e 12 meses (T12) de uma dieta isocalórica mediterrânea balanceada mais treinamento aeróbico.

Avaliação em ambos os grupos (OB e NW)

Avaliação ecocardiográfica O ecocardiograma transtorácico usando um scanner de ultrassom Vivid 7 Pro (General Electric Healthcare, EUA) será realizado por um ultrassonografista e as imagens serão revisadas por um cardiologista pediátrico especialista, cego para os dados clínicos dos pacientes. As medidas do ventrículo esquerdo (diâmetro diastólico final do VE, DVED; diâmetro sistólico final do VE, DVESD; septo interventricular no final da diástole, IVSD; parede posterior do VE no final da diástole, LVPWD) e diâmetro do átrio esquerdo (DAE) serão obtidas de acordo com padrões estabelecidos. O volume máximo do AE será calculado a partir de visualizações ampliadas apicais de 4 e 2 câmaras do AE. Os volumes diastólicos e sistólicos finais do VE e a fração de ejeção do VE em repouso serão calculados a partir de visualizações de 2 e 4 câmaras, usando o método biplano de Simpson modificado. A massa do VE (LVM) será derivada da fórmula de Devereux e indexada à área de superfície corporal (índice de massa ventricular esquerda [LVMI]). A espessura relativa da parede (RWT) será calculada como a razão (LVPWD x 2)/LVEDD. Usando Doppler de onda pulsada, as velocidades de influxo mitral, pico de velocidade diastólica precoce (E), pico de velocidade diastólica tardia (A), relação E/A, serão medidos.

Avaliação vascular As medições vasculares serão realizadas com uma ultrassonografia de alta resolução (Esaote MyLab25TM Gold, Esaote, Itália) usando um transdutor linear de 8 megaHertz (mHz) e um transdutor convexo de 5 mHz para a aorta abdominal, por um ultrassonografista especialista e as imagens serão ser então revisado off-line por um cirurgião vascular especializado cego para o estado clínico do paciente. A ultrassonografia das artérias carótidas direita e esquerda será realizada na posição supina com a cabeça virada 45° para longe do lado que está sendo fotografado. A CIMT será definida como a distância média do bordo de ataque da interface lúmen-íntima ao bordo de ataque da interface média-adventícia da parede oposta, aproximadamente 10 mm distal à artéria carótida comum. A CIMT será calculada pela média de três medições realizadas em intervalos de 0,2 mm.

O diâmetro da aorta abdominal será medido na expansão sistólica máxima (Ds) e na expansão diastólica mínima (Dd) no ponto médio entre a origem das artérias renais e o carrefour ilíaco. O strain aórtico (S) será calculado pela fórmula (S = (Ds-Dd)/Dd). O módulo elástico de deformação de pressão (Ep) será calculado a partir de S usando a fórmula (Ep=(Ps-Pd)/S; Ps= pressão sistólica aórtica; Pd= pressão diastólica aórtica). A deformação pressórica normalizada pela pressão diastólica (Ep*), será calculada pela fórmula (Ep* = Ep/Pd). Enquanto S é a tensão média da parede aórtica, Ep e Ep* são a rigidez média da aorta. Para medir a dilatação mediada pelo fluxo (DFM) da artéria braquial, um manguito pneumático será colocado no antebraço direito, 2 cm acima da fossa antecubital e inflado a um nível suprassistólico (300 mmHg) por 5 minutos. Uma avaliação contínua da velocidade Doppler será obtida simultaneamente, e os dados serão coletados usando o menor ângulo de insonação (entre 30° e 60°). Os diâmetros da artéria braquial, pico de velocidade sistólica (PSV) e velocidade diastólica final (EDV) serão medidos imediatamente após e 2 minutos após a liberação do manguito e então comparados com os valores basais obtidos imediatamente antes da insuflação. O diâmetro máximo registrado após hiperemia reativa será relatado como uma alteração percentual do diâmetro de repouso (FMD = diâmetro de pico - diâmetro basal/diâmetro basal).

Variáveis ​​antropométricas A estatura será medida com precisão de 0,1 cm usando um estadiômetro Harpenden e o peso corporal com precisão de 0,1 kg usando uma balança manual. O índice de massa corporal (IMC) será calculado como peso corporal dividido pela altura ao quadrado (kg/m2). A circunferência da cintura (CC) será medida no ponto alto da crista ilíaca ao redor do abdômen e registrada com precisão de 0,1 cm. A circunferência do quadril será medida na parte mais larga da região glútea. Os estágios puberais serão determinados pelo exame físico, utilizando os critérios de Marshall e Tanner. A pressão arterial sistólica (PAS) e diastólica (PAD) será medida três vezes em intervalos de 2 minutos usando um esfigmomanômetro de mercúrio padrão com manguito de tamanho apropriado. Os valores médios serão usados ​​para a análise.

Avaliação apenas no grupo OB

Variáveis ​​bioquímicas Após jejum noturno de 12 horas, serão coletadas amostras de sangue para dosagem de: glicose (mg/dL), insulina (μUI/mL), colesterol total (mg/dL), lipoproteína de alta densidade-colesterol (HDL-c , mg/dL), triglicerídeos (mg/dL), AUs (mg/dL), utilizando métodos padronizados no Laboratório do Hospital. O colesterol-lipoproteína de baixa densidade (LDL-c) será calculado pela fórmula de Friedwald. A sUA (mg/dL) será medida pelo método de reação de Fossati usando uricase com um endpoint semelhante ao Trinder.

Os indivíduos OB também serão submetidos a um teste oral de tolerância à glicose (1,75 g de solução de glicose por kg, máximo de 75 g) e amostras serão coletadas para dosagem de glicose e insulina a cada 30 min. A resistência à insulina em jejum será calculada usando a fórmula de avaliação do modelo de homeostase (HOMA)-IR. A sensibilidade à insulina em jejum e durante o OGTT será calculada como a fórmula do Índice Quantitativo de Verificação de Sensibilidade à Insulina (QUICKI) e índice de Matsuda (ISI).

Determinação de interleucinas (IL), fator de necrose tumoral (TNF)α, inibidor do ativador do plasminogênio-1 (PAI1), adiponectina e marcadores plasmáticos de estresse oxidativo IL-8, IL-10, IL-6, TNFα, PAI-1, adiponectina , 3-nitrotirosina, malondialdeído (MDA), geração de espécies reativas de oxigênio (ROS), mieloperoxidase (MPO), glutationa reduzida (GSH) e superóxido dismutase (SOD) serão medidos usando kits específicos. O NO será quantificado a partir de amostras de sangue por meio do reagente de Griess.

Morfologia e função das mitocôndrias As mitocôndrias serão isoladas de monócitos. Análises ultraestruturais das mitocôndrias (através do microscópio eletrônico de transmissão ZEISS 109) serão realizadas para avaliar as alterações morfológicas mitocondriais (inchaço mitocondrial, diminuição da densidade da matriz, possível diferença na sub-fração subplasmalêmica e intrafibrilar das mitocôndrias, propriedades mitocondriais dinâmicas de fissão-fusão , mitofagia). Além disso, as mitocôndrias serão utilizadas para ensaios in vitro de consumo de oxigênio mitocondrial, atividade do complexo I (NAD+/NADH), potencial transmembranar e expressão de proteínas dinâmicas mitocondriais (razão de fusão e fissão através da análise de Western blot mitofusina 1 e 2).

Evolução temporal das medidas no grupo OB Todas as avaliações descritas anteriormente serão realizadas no início e após 6 (T6) e 12 meses (T12) de dieta isocalórica mediterrânea balanceada mais treinamento aeróbico.

Análise e intervenções nutricionais Um endocrinologista pediátrico clínico bem treinado e experiente avaliará o consumo de alimentos em todos os indivíduos e administrará uma dieta isocalórica mediterrânea balanceada em crianças com OB. Para avaliar o consumo alimentar, os alimentos serão divididos de acordo com os grupos clássicos de alimentos básicos pelo Instituto Italiano de Pesquisa em Alimentação e Nutrição. Questionários de frequência alimentar, validados para uma ampla gama de idades, também serão preenchidos pelos pais. O aconselhamento nutricional será realizado na linha de base e após 6 e 12 meses, de acordo com as Diretrizes italianas LARN (Livelli di Assunzione di Riferimento di Nutrienti) e a pirâmide alimentar italiana.

Além disso, indivíduos obesos serão submetidos a um regime de treinamento físico. O exercício será realizado diariamente e consistirá em 60 minutos de atividade física aeróbica. Os pais registrarão todos os dias, em um questionário específico, o treinamento realizado.