Modelos de investigação etiopatológica de anormalidades do calibre vascular retiniano: integração de fatores epidemiológicos, clínicos e moleculares

Abstract

Introdução: Hipertensão arterial sistêmica é um dos principais fatores de risco para doença cardiovascular, que hoje constitui a principal causa de morbimortalidade no Brasil. Além das doenças macrovasculares, a hipertensão também está implicada na etiopatogenia de doenças microvasculares, a retinopatia hipertensiva. Alteração no calibre dos vasos da retina ocorre precocemente. Redução do calibre arteriolar e aumento do calibre venular associaram-se diretamente com incidência de doenças cardiovasculares e mortalidade por qualquer causa em grandes estudos de coorte. Estreitamento arteriolar é capaz de predizer incidência de hipertensão. Além do valor prognóstico, a visualização dos vasos da retina permite o estudo de alterações que podem ser atribuíveis, ao menos em parte, ao remodelamento microvascular sistêmico que ocorre em hipertensos, oportunizando estudá-las in vivo em seres humanos. O óxido nítrico é uma das principais substâncias vasoativas na retina, em parte, produzido através da enzima óxido nítrico sintase endotelial, codificada pelo gene NOS3. Polimorfismos nesse gene, especialmente o polimorfismo de único nucleotídeo G894T (Glu298Asp), associaram-se a aumento de risco de hipertensão e doença coronariana em algumas populações. Fatores genéticos têm grande importância na determinação do calibre vascular retiniano, mas o polimorfismo G894T do gene NOS3 nunca foi investigado como candidato Adiponectina é um hormônio que aumenta a sensibilidade insulínica em diversos tecidos, melhorando perfil lipídico e glicídico, sendo associada a menor risco de diabetes mellitus e doença aterosclerótica na população geral. xi Entre indivíduos com doença cardiovascular estabelecida e em idosos, no entanto, aumento de adiponectina plasmática associa-se a maior mortalidade. Estudos em indivíduos hipertensos sugerem que adiponectina é protetora contra arterioesclerose de grandes vasos e contra retinopatia hipertensiva avaliada por oftalmoscopia. A associação entre adiponectina e calibre vascular da retina, no entanto, ainda não foi investigada. Objetivos: O objetivo geral foi analisar a etiopatogenia das alterações microvasculares aferidas por calibre vascular retiniano, compostos por fatores de risco cardiovascular advindos da base epidemiológica e elementos moleculares oriundos de modelos experimentais. Para tal, desenvolveram-se modelos integrados de etiopatogenia das alterações microvasculares retinianas. Os objetivos específicos foram estudar, através dos modelos propostos, a associação entre o polimorfismo G894T do gene NOS3 e calibre vascular retiniano e a relação entre adiponectina plasmática e calibre dos vasos da retina. Métodos: Indivíduos de 18 a 80 anos encaminhados ao Ambulatório de Hipertensão, do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, foram avaliados. Dados de monitorização ambulatorial da pressão arterial de 24 horas e medidas de consultório, informações sociodemográficas, história médica pregressa, medicamentos em uso e amostra de sangue para exames complementares e genótipo foram coletados. O calibre vascular foi aferido em retinografias digitalizadas, por método microdensitométrico. Genotipagem foi realizada com sistema TaqMan, e adiponectina total foi mensurada por ELISA. xii Resultados: Para estudo do polimorfismo G894T, 175 indivíduos foram incluídos. Comparando-se os grupos GG vs. TT/TG, a média do calibre arteriolar foi 107,1 ±10,5 μm (n=85) vs. 106,8 ±9,4 μm (n=84; P=0,98), e a média do calibre venular foi 129,2 ±13,8 (n=89) vs. 129,6 ±14,9 (n=84; P=0,95). Preditores independentes de calibre arteriolar foram HbA1c (β=-0,224; P=0,004), colesterol total (β=-0,195; P=0,014) e fellow vessel. Índice de massa corporal (β=0,181; P=0,02), tabagismo (β=0,170; P=0,03), e fellow vessel foram preditores independentes do calibre venular. Nenhuma associação foi encontrada com o genótipo TT/TG. Para investigação de adiponectina, 172 indivíduos foram incluídos. Indivíduos com adiponectina abaixo da mediana apresentaram maior circunferência da cintura (102,0 ±10,0 vs. 98,6 ±11,8 cm; P=0,04), HbA1c (6,8±1,4 vs. 6,4±0,8%, P=0,008), e prevalência de diabetes (50,0 vs. 33,7%, P=0,03), e menor HDL (45,7±10,9 vs. 50,7±14,0 mg/dl, P=0,01). Calibre arteriolar associou-se diretamente com idade (β=0,183; P=0,03) e inversamente com HbA1c (β=- 0,211; P=0,01). Calibre venular foi maior entre homens do que mulheres (132,3±17,9 vs. 127,2 ±11,4; P=0.04). Na análise multivariada, adiponectina (β =-0,410; P<0,001) e HbA1c (β =-0,362; P=0,001) associaram-se inversamente com calibre arteriolar em indivíduos mais velhos. Entre os mais jovens, não houve associações significativas. Não foram identificados preditores independentes de calibre venular. Conclusões: Polimorfismo G894T do gene NOS3 não está associado com o calibre dos vasos da retina entre indivíduos hipertensos. A associação inversa entre calibre arteriolar e adiponectinemia sugere que essa seja marcadora de dano vascular e de mau prognóstico cardiovascular. Essa associação, no xiii entanto, restringe-se aos indivíduos com 60 a 80 anos.

Background: Hypertension is a major cardiovascular risk factor, and one of the leading causes of morbidity and mortality in Brazil. Hypertension is associated with macrovascular as well as microvascular disease, including hypertensive retinopathy. Changes in retinal vascular caliber occur early in the clinical course of the disease. Narrower arterioles and wider venules are predictors of cardiovascular disease (CVD) and death in cohort studies. Arteriolar narrowing can also predict incidence of hypertension. Besides their prognostic significance, retinal vascular calibers allows direct in vivo visualization of pathological processes that may be at least partially attributable to the systemic arteriolar remodeling found in hypertensive subjects. Nitric oxide is a major vasoactive substance in the retina, and is mostly synthesized by endothelial nitric oxide synthase, coded by the NOS3 gene. Polymorphisms in NOS3, specially the single nucleotide polymorphism (SNP) G894T (Glu298Asp), have been related to increased risk of hypertension and coronary disease in some populations. Genetic factors are major determinants of retinal vascular caliber, but the SNP G894T has not been investigated to date.Adiponectin increases insulin sensitivity in many tissues, improving the carbohydrate and lipid metabolisms. It was associated with lower prevalence of diabetes mellitus and atherosclerotic disease in the general population. Among individuals with established CVD and also in older subjects, adiponectin has been associated with increased mortality. Regarding individuals with hypertension, it was demonstrated that adiponectin is associated with reduction xv in arteriosclerosis and hypertensive retinopathy severity, assessed through ophthalmoscopy. The relationship between adiponectin and retinal vessel caliber has not been investigated. Objectives: We aimed to assess retinal microvascular findings in hypertension, assessed through retinal vascular caliber. We aimed to developing an integrative etiopathological model for retinal microvascular abnormalities. This model would include risk factors identified in epidemiologic studies and molecular factors based on physiopathological investigations. The specific goals were to investigate the association of the G894T SNP of NOS3 gene and retinal vascular caliber and the relationship of plasma adiponectin and vessel calibers through these models. Methods: Subjects 18 to 80 years old referred to the Hypertension Outpatient Clinic at Hospital de Clínicas de Porto Alegre were evaluated. Ambulatory Blood Pressure (ABP) monitoring and office blood pressure, socio-demographic characteristics, past medical history, and pharmacological treatment, as well as blood samples, were collected. Retinal vessel measurement was performed through microdensitometric analysis of retinographies. TaqMan system was used for genotyping and ELISA for total plasma adiponectin quantification. Results: One hundred seventy five subjects were included in the NOS3 study. Comparing GG vs. TT/TG groups, mean arteriolar caliber was 107.1 ±10.5 μm (n=85) vs. 106.8 ±9.4 μm (n=84; P=0.98); mean venular caliber was 129.2 ±13.8 (n=89) vs. 129.6 ±14.9 (n=84; P=0.95), respectively. HbA1c (β=-0.224; P=0.004), total cholesterol (β=-0.195; P=0.014), and fellow vessel were independent predictors of arteriolar caliber. Body mass index (β=0.181; xvi P=0.02), smoking (β=0.170; P=0.03), and fellow vessel were independent predictors of venular caliber. No association was found with TT/TG genotype. One hundred and seventy two individuals were included in the adiponectin study. Subjects under adiponectin median had larger waist circumference (102.0 ±10.0 vs. 98.6 ±11.8 cm; P=0.04), higher HbA1c (6.8±1.4 vs. 6.4±0.8%, P=0.008) and diabetes mellitus prevalence (50.0 vs. 33.7%, P=0,03), and lower HDL cholesterol (45.7±10.9 vs. 50.7±14.0 mg/dl, P=0.01). Arteriolar caliber was directly correlated with age (β=0.183; P=0.03) and inversely with HbA1c (β=- 0.211; P=0.01). Venules were wider among men than women (132.3±17.9 vs. 127.2 ±11.4; P=0.04). In multivariate analysis, adiponectin (β =-0.410; P<0.001) and HbA1c (β =-0.362; P=0.001) were independently associated with arteriolar caliber among individuals 60 to 80 years old, adjusted for fellow vessel. Among subjects 27 to 59 years old, no independent predictors were identified. We found no independent predictor of venular caliber besides the fellow vessel. Conclusions: G894T SNP of NOS3 gene is not associated with retinal vessel caliber among patients with hypertension. The inverse association between adiponectin and arteriolar caliber suggests that it is a marker of vascular damage, and may indicate poor cardiovascular prognosis. This relationship is restricted to subjects 60 to 80 years old.