De la Institutul de Cardiologie (T.F., N.E., T.S., I.E., Z.B.), Universitatea din Debrecen, Ungaria; al 2-lea Departament de Medicină și Centrul de Cardiologie (E.J., T.F.), Universitatea din Szeged, Ungaria; și Departamentul de fiziologie (A.K., Z.B.), New York Medical College, Valhalla, NY.

De la Institutul de Cardiologie (T.F., N.E., T.S., I.E., Z.B.), Universitatea din Debrecen, Ungaria; al 2-lea Departament de Medicină și Centrul de Cardiologie (E.J., T.F.), Universitatea din Szeged, Ungaria; și Departamentul de fiziologie (A.K., Z.B.), New York Medical College, Valhalla, NY.

De la Institutul de Cardiologie (T.F., N.E., T.S., I.E., Z.B.), Universitatea din Debrecen, Ungaria; al 2-lea Departament de Medicină și Centrul de Cardiologie (E.J., T.F.), Universitatea din Szeged, Ungaria; și Departamentul de fiziologie (A.K., Z.B.), New York Medical College, Valhalla, NY.

De la Institutul de Cardiologie (T.F., N.E., T.S., I.E., Z.B.), Universitatea din Debrecen, Ungaria; al 2-lea Departament de Medicină și Centrul de Cardiologie (E.J., T.F.), Universitatea din Szeged, Ungaria; și Departamentul de fiziologie (A.K., Z.B.), New York Medical College, Valhalla, NY.

De la Institutul de Cardiologie (T.F., N.E., T.S., I.E., Z.B.), Universitatea din Debrecen, Ungaria; al 2-lea Departament de Medicină și Centrul de Cardiologie (E.J., T.F.), Universitatea din Szeged, Ungaria; și Departamentul de fiziologie (A.K., Z.B.), New York Medical College, Valhalla, NY.

De la Institutul de Cardiologie (T.F., N.E., T.S., I.E., Z.B.), Universitatea din Debrecen, Ungaria; al 2-lea Departament de Medicină și Centrul de Cardiologie (E.J., T.F.), Universitatea din Szeged, Ungaria; și Departamentul de fiziologie (A.K., Z.B.), New York Medical College, Valhalla, NY.

De la Institutul de Cardiologie (T.F., N.E., T.S., I.E., Z.B.), Universitatea din Debrecen, Ungaria; al 2-lea Departament de Medicină și Centrul de Cardiologie (E.J., T.F.), Universitatea din Szeged, Ungaria; și Departamentul de fiziologie (A.K., Z.B.), New York Medical College, Valhalla, NY.

De la Institutul de Cardiologie (T.F., N.E., T.S., I.E., Z.B.), Universitatea din Debrecen, Ungaria; al 2-lea Departament de Medicină și Centrul de Cardiologie (E.J., T.F.), Universitatea din Szeged, Ungaria; și Departamentul de fiziologie (A.K., Z.B.), New York Medical College, Valhalla, NY.

Vizualizați cea mai recentă versiune a acestui articol. Versiunile anterioare:

Abstract

Obiective- Am emis ipoteza că prezența simultană a obezității și a hipertensiunii arteriale activează mecanisme vasculare adaptive care afectează dilatațiile arteriolelor coronare umane.

Metode și rezultate— Dilatările induse de agoniști au fost evaluate în arteriole coronare sub presiune izolate de la pacienți (n = 38) care au suferit o intervenție chirurgicală cardiacă. Printre normotensivi am constatat că dilatațiile la bradikinină (BK) și donatorul de NO, nitroprusidul de sodiu (SNP) au fost reduse la subiecții obezi (BK, 10 −7 mol/L, slab: 90 ± 4%, obez: 64 ± 7 SNP, 10 −6 mol/L, slab: 89 ± 7%, suspensie: 76 ± 5%). Cu toate acestea, printre hipertensivi, atât dilatațiile induse de BK, cât și cele de SNP au fost semnificativ îmbunătățite la pacienții obezi, în comparație cu persoanele slabe (BK, slab: 71 ± 7%, obez: 85 ± 3%; SNP, slab: 60 ± 6%, suspendat: 83 ± 2%). În mod corespunzător, la pacienții hipertensivi, dar nu și la cei cu normotensivi, s-a găsit o corelație pozitivă între indicele de masă corporală (IMC) și indus de BK (P= 0,036, r= 0,46) și, de asemenea, evocată de SNPP= 0,031, r= 0,44) dilatații coronare. Mai mult, la un număr suplimentar de 55 de pacienți hipertensivi au fost evaluate dilatațiile arterei brahiale induse de flux (FMD) și nitroglicerină (NTG). La indivizii hipertensivi obezi, dilatațiile induse de FMD și NTG au fost mai mari (FMD: 6,2 ± 0,7%, NTG: 17,2 ± 0,9%) decât la pacienții hipertensivi slabi (FMD: 3,7 ± 0,6%, NTG: 13,6 ± 1,1%). . În mod corespunzător, dilatațiile induse de FMD și NTG au fost corelate pozitiv cu IMC (P= 0,020, r= 0,31 și P= 0,033, r= 0,29, respectiv).

Concluzii - Aceste descoperiri sunt primele care sugerează că obezitatea poate duce la activarea mecanismelor vasculare adaptive pentru a spori funcția de dilatare a vaselor coronare și arteriale periferice la pacienții hipertensivi.

Prezentul studiu arată dilatații sporite ale arteriolelor coronare și arterelor brahiale la pacienții hipertensivi obezi, implicând o adaptare funcțională importantă, cum ar fi o sensibilitate crescută la NO a vaselor coronare și arteriale periferice, la prezența simultană a obezității și a hipertensiunii arteriale.

Comorbiditatea obezității cu alte boli, cum ar fi hipertensiunea, este foarte frecventă la populațiile occidentale. 1,2 Atât obezitatea, cât și hipertensiunea sunt considerate a fi predictori independenți ai bolilor coronariene (CHD). 3.4 Studiile anterioare au demonstrat că disfuncția vasomotorie a vaselor coronare este una dintre modificările timpurii asociate cu CHD. 5.6 În hipertensiune arterială, o dezvoltare precoce a disfuncției vasomotorii pare să fie stabilită prin studii efectuate pe animale experimentale 7-10 și pe vase umane, 11,12 care - în faza incipientă - se caracterizează în primul rând prin dilatații reduse atât ale vaselor coronariene, cât și ale vaselor arteriale periferice. Recent, s-a demonstrat că copiii obezi prezintă deja afectarea relaxării arterei brahiale la fluxul hiperemic (dilatarea mediată prin flux [FMD]) 13,14; și pentru că alte studii 15,16 au demonstrat o asociere strânsă între funcția vasomotorie coronariană și febra aftoasă a arterei brahiale, s-a speculat că obezitatea poate afecta negativ și dilatațiile coronariene.

Metode

Pacienți

Toate protocoalele au fost aprobate de Comitetul etic al Universității din Debrecen, Centrul de științe medicale și de sănătate. Toți pacienții au primit informații scrise despre intervențiile experimentale și despre utilizarea experimentală a specimenului uman. Evaluarea răspunsurilor arteriolare coronariene a fost efectuată la pacienții (n = 38, Tabelul 1) care au suferit o intervenție chirurgicală cardiacă. Evaluarea relaxării arterei brahiale a fost efectuată la un grup separat de pacienți cu hipertensiune documentată (n = 55, Tabelul 2), care au fost recrutați local.

Tabelul 1. Pacienții au suferit o intervenție chirurgicală cardiacă

Tabelul 2. Demografia pacienților supuși investigației cu ultrasunete a arterei brahiale

Izolarea arteriolelor coronare umane și a protocoalelor experimentale

Evaluarea relaxării arterei brahiale la fluxul hiperemic (dilatarea mediată prin flux) și la nitroglicerină

Măsurătorile cu ultrasunete ale arterei brahiale au fost efectuate în conformitate cu metoda descrisă de Celermajer și colab, 21 utilizând ultrasunete de înaltă rezoluție (Acuson Sequoia) cu un traductor cu matrice liniară de 7,5 MHz. Măsurătorile de diametru ale arterei brahiale drepte au fost luate în repaus după repaus în decubit dorsal timp de cel puțin 10 minute, după deflarea manșetei, completând compresia suprasistolică (cel puțin 50 mm Hg peste presiunea sistolică) a brațului superior drept timp de 4,5 minute și după aplicarea sublinguală 0,4 mg nitroglicerină. Au fost efectuate scanări ale arterei brahiale proximale la bifurcația radial și a celei ulnare de către același operator cu ultrasunete. Diametrele lumenului au fost măsurate de la o interfață media-adventitia la cealaltă de cel puțin 3 ori la momentul inițial, la fiecare 20 de secunde după hiperemia reactivă și ulterior administrării de nitroglicerină. Diametrul de dilatare indus de dilatarea mediată prin flux maxim (FMD) și nitroglicerina (NTG) au fost luate ca medie a celor 3 măsurători consecutive consecutive ale diametrului. Vasodilatația a fost apoi calculată ca schimbare procentuală în diametru peste valoarea inițială. 22

Analize statistice

figura 1. Bradykinin (BK; a) și sodiu-nitroprusid (SNP) induse (b) dilatații ale arteriolelor coronare ale pacienților normotensivi (non-HT, n = 14) și hipertensivi (HT, n = 24). BK- (0,1 μmol/L; c) și induse de SNP (1 μmol/L; d) dilatații la pacienții slabi și obezi în subgrupuri normotensive și hipertensive (n≥7). Datele sunt medii ± SEM. *P

umane

Figura 2. Corelațiile Pearson între BK- (0,1 μmol/L; a) și dilatările induse de SNP (1 μmol/L; b) și IMC, ambele în normotensive (non-HT, n = 14, simboluri goale) și hipertensive (HT, n = 24, simboluri umplute) pacienți. Liniile de regresie sunt incluse în figura care este întreruptă în non-HT și solidă în grupurile HT.

Pentru a elucida și a valida în continuare posibilul rol al supraponderabilității și obezității care afectează răspunsurile arteriolare coronariene, impactul IMC asupra amplorii dilatațiilor a fost, de asemenea, investigat prin testul de corelație Pearson. Am găsit o corelație pozitivă semnificativă între dilatațiile induse de bradichinină și IMC în grupul hipertensiv, unde s-a găsit o corelație negativă la cele ale pacienților normotensivi (Figura 2a). În mod similar, s-a observat o corelație pozitivă între dilatațiile induse de SNP ale arteriolelor coronariene și IMC la hipertensivi, dar nu la cei ai subiecților normotensivi (Figura 2b). Pante ale liniilor de regresie au fost, de asemenea, comparate între grupurile normotensive și hipertensive. Evaluând răspunsurile induse de bradichinină, s-a găsit o diferență semnificativă între pantele celor 2 linii de regresie (P= 0,008). În mod similar, atunci când donatorul de NO, răspunsurile induse de SNP au fost analizate, pantele dintre grupurile normotensive și hipertensive s-au dovedit a fi semnificativ diferite (P= 0,041).

Mai mult, nu s-au găsit asociații semnificative în nici o altă variabilă investigată pe răspunsurile induse de bradichinină (vârsta: P= 0,617; genul masculin: P= 0,341, diabet zaharat: P= 0,496, boala coronariană: P= 0,809, niveluri ridicate de colesterol: P= 0,418, β-blocante: P= 0,477, inhibitori ai ECA: P= 0,269, nitrați: P= 0,640, Diuretice: P= 0,670, medicamente hipolipemiante: P= 0,444), precum și asupra răspunsurilor induse de SNP (vârstă: P= 0,406; genul masculin: P= 0,612, diabet zaharat: P= 0,147, boala coronariană: P= 0,793, niveluri ridicate de colesterol: P= 0,340, β-blocante: P= 0,516, inhibitori ai ECA: P= 0,934, nitrați: P= 0,739, Diuretice: P= 0,410, medicamente hipolipemiante: P= 0,115).

Dilatații ale arterei brahiale la fluxul hiperemic (FMD) și nitroglicerină (NTG)

Figura 3. a, Rezumatul datelor despre dilatarea mediată prin flux (FMD) a arterei brahiale la pacienții slabi (n = 11), supraponderali (n = 21) și obezi (n = 23) cu hipertensiune. Datele sunt medii ± SEM. *P

Figura 4. a, Date sumare ale dilatațiilor arterei brahiale induse de nitroglicerină (NTG) la pacienții slabi (n = 11), supraponderali (n = 21) și obezi (n = 23) cu hipertensiune. Datele sunt medii ± SEM. *P

În plus față de o corelație pozitivă semnificativă între IMC și dilatațiile arterei brahiale, s-a găsit o corelație negativă semnificativă între febra aftoasă și vârstă (r= −0,32, P= 0,021), dar nu între dilatații induse de NTG și vârstă (r= −0,15, P= 0,285). Astfel, această variabilă a fost apoi utilizată în analiza de regresie multiplă, ca o covariabilă. Corelațiile dintre IMC și FMD și, de asemenea, dilatațiile induse de IMC și NTG, au rămas însă semnificative după ajustarea în funcție de vârstă (FMD versus IMC: P= 0,047 și NTG versus IMC: P= 0,007). Nu s-au găsit corelații semnificative în alte variabile investigate pe febra aftoasă (sex/bărbat: P= 0,196, diabet zaharat: P= 0,200, boala coronariană: P= 0,499, niveluri ridicate de colesterol: P= 0,611, blocanți β: P= 0,428, inhibitori ai ECA: P= 0,317, Diuretice: P= 0,230, medicamente hipolipemiante: P= 0,922) și, de asemenea, pe dilatații ale arterei brahiale induse de NTG (sex/masculin: P= 0,245, diabet zaharat: P= 0,415, boală coronariană: P= 0,108, niveluri ridicate de colesterol: P= 0,541, β-blocante: P= 0,619, inhibitori ai ECA: P= 0,980, Diuretice: P= 0,566, medicamente hipolipemiante: P= 0,570).

Discuţie

Noile descoperiri ale acestui studiu sunt că la arteriolele coronariene izolate ale pacienților hipertensivi, bradichinina și donatorul de NO, dilatațiile induse de SNP au fost crescute la persoanele obeze comparativ cu cele ale subiecților slabi. Modificările arteriolelor coronariene au fost reflectate în arterele periferice mari, întrucât a existat o corelație pozitivă între dilatațiile arterei brahiale induse de FMD și NTG și IMC la pacienții hipertensivi. Colectiv, aceste descoperiri sugerează o adaptare importantă a funcției de dilatare a microvaselor coronare și a arterelor periferice la prezența simultană a obezității și a hipertensiunii.

Deși s-a sugerat că obezitatea crește riscul apariției bolilor coronariene 3,4, impactul obezității asupra funcției vasomotorii coronare, în special în prezența altor boli, cum ar fi hipertensiunea arterială, este slab înțeles. Există un acord general că în hipertensiune se dezvoltă disfuncție vasculară, care poate contribui la creșterea riscului cardiac la acești indivizi. 11,12 Disfuncția vasomotorie se caracterizează în primul rând prin dilatații reduse dependente de endoteliu atât în ​​vasele mari de conducte, cât și în arterele de rezistență. 7-12 La subiecții cu hipertensiune arterială a fost demonstrată anterior o relaxare redusă a arterei brahiale la fluxul hiperemic (FMD). 11 La obezitate, a fost descrisă și o dezvoltare timpurie a disfuncției vasculare. 13.23 De exemplu, la copiii obezi cu risc de ateroscleroză cu relaxare a arterelor brahiale indusă de febra aftoasă și NTG a fost raportată recent. 13 Aceste observații au sugerat că atât hipertensiunea, cât și obezitatea sunt asociate cu relaxarea afectată a arterelor conductelor. Datorită corelației strânse dintre funcția arterială coronariană și relaxarea arterei brahiale, 15.16 am emis ipoteza că prezența simultană a hipertensiunii și obezității are un efect negativ asupra funcției vasomotorii arteriolare coronare.

Trebuie remarcat faptul că în acest studiu a existat o predominanță a pacienților supraponderali și obezi-hipertensivi, în comparație cu cei ai indivizilor slabi-hipertensivi. Acest lucru a fost luat în considerare, atunci când ANOVA a realizat o comparație a rezultatelor obținute din subgrupuri cu numere diferite. Mai mult, impactul IMC, fiind o variabilă continuă, a fost, de asemenea, evaluat prin corelația Pearson, pentru a valida impactul cheie al excesului de greutate și al obezității asupra răspunsurilor vasomotorii. Deși aceste analize au demonstrat o asociere pozitivă, mai degrabă decât negativă (așa cum ne-am aștepta), asocierea dintre IMC și FMD și, de asemenea, între dilatațiile arterei brahiale induse de IMC și NTG, totuși, influența posibilă a predominanței supraponderali și a obezității subiecții nu pot fi excluși în totalitate, ceea ce poate limita concluziile finale trase de acest studiu. Luate împreună, constatările noastre prezente sugerează cu tărie că la pacienții hipertensivi supraponderalitatea și obezitatea sunt în strânsă asociere cu dilatații arteriale îmbunătățite/adaptative nu numai în microvasele coronare, ci și în arterele conductelor periferice.

În acest moment, totuși, se poate specula doar cu privire la relevanța fiziologică sau clinică a prezentei observații. Semnul distinctiv al hipertensiunii esențiale este cunoscut ca fiind o rezistență periferică totală crescută. 17 Odată cu progresul bolii cardiovasculare hipertensive, debitul cardiac începe să scadă, iar rezistența periferică totală devine mai crescută. În schimb, orice creștere a masei corporale (țesut muscular sau adipos) necesită un debit cardiac mai mare și un volum intravascular extins pentru a satisface cerințele metabolice crescute. 17 O funcție dilatatorie îmbunătățită a arteriolelor coronariene poate reflecta creșterea fluxului sanguin coronarian și a metabolismului cauzate de circulația hiperdinamică la începutul hipertensiunii și obezității. În mod interesant, în studiile timpurii s-a postulat că obezitatea poate proteja un anumit pacient de efectul dăunător al hipertensiunii arteriale prin scăderea afectării organelor țintă hipertensive. 28 În plus, sensibilitatea crescută la NO a arteriolelor coronariene la persoanele obeze și hipertensive, dezvăluită în prezentul studiu, ar putea avea efecte benefice în ceea ce privește eficacitatea terapiei cu nitrați, precum și prevalența toleranței la nitrați în această populație de pacienți, care a a fi elucidat.

Luat împreună, prezentul studiu este primul care arată o asociere strânsă între obezitate și amploarea dilatațiilor microvaselor coronare și a arterelor conductelor periferice ale pacienților hipertensivi. Obezitatea pare să activeze mecanisme vasculare intrinseci, cum ar fi sensibilitatea crescută la NO, implicând o adaptare funcțională importantă a vaselor arteriale în circulația coronariană și periferică la prezența simultană a obezității și a hipertensiunii.

Original primit la 8 februarie 2007; versiunea finală acceptată pe 25 august 2007.

Surse de finanțare

Această lucrare este susținută de subvențiile F-048837 de la Fondul Național Maghiar de Cercetare în Științe (OTKA), NKFP 1A/008/04, ETT-454-2006, ETT-449/2006, ETT-634/2006 și American Heart Association Afiliat nord-est, 0555897T și 0735540T. Zsolt Bagi deține o bursă Bolyai.