Perda de peso e o sistema Renin-Angiotensin-Aldosterona

Obesidade leva à hipertensão e ao aumento do risco cardiovascular.1,2 O sistema Renin-Angiotensin-Aldosterona (RAAS) tem sido implicado por vários autores.3 Em humanos, o aumento da atividade do angiotensinogênio circulante (AGT), renina, aldosterona e enzima conversora de angiotensina (ECA) foram relatados em indivíduos obesos.4-10 Além disso, o aumento da expressão do gene RAAS foi descrito no tecido adiposo, especialmente em modelos de roedores de obesidade.3,11-15 A ligação entre a expressão do gene AGT do tecido adiposo e a pressão arterial foi documentada recentemente em 2 modelos de camundongos. A expressão alvo de AGT em adipócitos do tipo selvagem e em camundongos com AGT knockout aumentou os níveis de AGT circulantes e a pressão arterial.16 A expressão alvo de 11β-hydroxysteroid dehydrogenase-1 em adipócitos aumentou a pressão arterial, o AGT plasmático e a expressão do gene AGT do tecido adiposo em camundongos com um fundo genético do tipo selvagem.17,18 A relação entre a pressão arterial e o RAAS em humanos obesos vem principalmente de estudos observacionais e não de estudos de intervenção. A influência da perda de peso na atividade RAAS, especialmente nos níveis plasmáticos de AGT e no tecido adiposo RAAS, não foi explorada.

Métodos

O conselho de revisão institucional aprovou ambos os estudos; todos os voluntários deram consentimento informado por escrito. Trinta e oito mulheres da menopausa branca participaram do estudo transversal, 30 mulheres da menopausa iniciaram o protocolo de redução de peso e 17 alcançaram a meta de 5% de redução de peso corporal. Nenhuma tinha diabetes melito, doença hepática, insuficiência cardíaca congestiva, doença cardíaca coronária ou microalbuminúria. A terapia de reposição hormonal foi interrompida 4 semanas e todos os outros medicamentos 7 dias antes dos estudos. Nenhuma medicação concomitante foi permitida durante a perda de peso. Tomamos a precaução de que nenhum sujeito perdeu >1 kg de peso durante os 3 meses anteriores a ambos os protocolos. As medidas antropométricas e as amostras de sangue em jejum foram obtidas às 9 horas da manhã. As amostras de tecido adiposo subcutâneo abdominal foram obtidas por biópsia com agulha da região periumbilical.13 O tamanho adequado do manguito foi utilizado para a medição da pressão arterial ambulatorial de 24 horas (SPACELABS 90207). Foi calculado o índice de resistência insulínica do modelo de homeostasia (HOMA).13 No estudo de perda de peso, foram iniciadas consultas dietéticas para reduzir o consumo de energia em 600 kcal/d e exercícios de ginástica aquática no dia seguinte às avaliações clínicas. Biópsias do tecido adiposo e medidas clínicas foram repetidas após uma perda de 5% de peso corporal. Foram mantidos diários nutricionais de quatro dias. A urina foi coletada por 24 horas no início e no final do estudo de perda de peso em paralelo à medição ambulatorial da pressão arterial.

Isolamos e processamos mRNA para reação em cadeia da polimerase em tempo real (tecnologia TaqMan da PE Biosystems, Weiterstadt, Alemanha) como descrito em detalhes anteriormente.13 O método da curva padrão foi usado para os genes alvo (AGT, renina, renino-receptor, ACE, receptor tipo 1 da angiotensina II) e o gene de controle interno (gliceraldeído-3-fosfato desidrogenase humana, GAPDH) em amostras idênticas de RNA. A expressão dos genes alvo foi normalizada pela expressão GAPDH em cada amostra e é dada em unidades arbitrárias. A expressão do gene receptor de renina em adipócitos humanos isolados foi detectada pelo nosso grupo (dados não mostrados) e não foi relatada antes. As sequências utilizadas para a reacção em cadeia da polimerase em tempo real foram: primer forward, 5′CCAGGACTCGCAGTGGGTAA3′; primer reverse, 5′CACTCCCTTCACCATCACCAT3′; sonda marcada fluorescentemente, 6-FAM-5′TGTTTCATCGTCCTCGGGCTACCG3′-TAMRA. Os coeficientes de variação entre ensaios foram 1,8% para GAPDH, 6,7% para AGT, 6,4% para renina, 3,1% para o receptor de renina, 6,6% para ACE e 6,8% para o receptor AT1.

Amostras de plasma e soro em jejum foram coletadas após 30 minutos de repouso na posição supina. O AGT plasmático foi determinado por radioimunoensaio após a clivagem para Ang I por adição exógena de renina humana, conforme descrito.19 O Ang II sérico foi medido por imunoensaio enzimático após a extração com etanol gelado utilizando o kit de Ang II EIA (Bachem, Alemanha).20 A atividade da ECA no soro foi determinada por um ensaio calorimétrico (Sigma Diagnostics, Deisenhofen, Alemanha). A renina plasmática e a concentração de prorenina ativada foi determinada por um ensaio imunochemiluminométrico (Nichols Institute Diagnostics, Advantage Direct Renin Assay, San Clemente, Califórnia). A aldosterona sérica foi determinada por um radioimunoensaio de fase sólida (DPC Biermann, Bad Nauheim, Alemanha). Os coeficientes de variação inter-ensaio foram 3,4% para AGT, 17% para Ang II, 7,2% para atividade ACE, 6,1% para renina e 5,6% para aldosterona.

Dados foram analisados pelo SPSS 11.5.1 (SPSS Inc, Chicago, Illinois). Todas as variáveis (média±SD) foram normalmente distribuídas. O teste t de Student foi utilizado para comparações de grupo. Um teste t de amostra pareada foi usado para dados de linha de base e perda de peso. O coeficiente de correlação de Pearson descreveu as relações entre as variáveis. Os resultados foram considerados estatisticamente significativos em P<0,05,

Resultados

Quadro 1 mostra as variáveis clínicas das 38 mulheres participantes do estudo transversal. Os níveis de glicose, insulina e o índice HOMA de resistência à insulina foram aumentados nos indivíduos obesos, mas não se encontravam na faixa diabética. A pressão arterial ambulatorial e os lipídios sanguíneos foram semelhantes; níveis ligeiramente aumentados de colesterol lipoproteico total e de baixa densidade foram encontrados em ambos os grupos. Para o RAAS sistêmico, níveis aumentados foram encontrados para AGT, renina, aldosterona e atividade ACE em indivíduos obesos (Figura 1). No tecido adiposo, foi encontrada diminuição da expressão para o gene AGT em indivíduos obesos, enquanto a expressão dos outros genes não foi diferente entre mulheres magras e obesas (Figura 2).

Perda de peso de 5% em 16 semanas foi alcançada por 17 das 30 mulheres. Estas mulheres tinham 59±7 anos de idade e perderam 5,6±1,0% de peso corporal durante 13±2 semanas. A Tabela 2 resume as mudanças nas variáveis clínicas, composição da dieta e excreção eletrolítica com redução de peso. Estes dados demonstram que as mulheres obesas na secção transversal e os estudos de perda de peso foram semelhantes, permitindo um estudo sistemático do RAAS na obesidade e na perda de peso. Além das variáveis antropométricas, foram observadas alterações na medida da pressão arterial média diária sistólica ambulatorial, da insulina em jejum e do índice HOMA. A perda de peso foi obtida pela redução do consumo total de alimentos; não foram observadas grandes alterações na composição dos alimentos. A ingestão e excreção de sódio e potássio não foram significativamente reduzidas no final do estudo.

Níveis reduzidos foram encontrados para AGT, renina, aldosterona e ACE circulantes após a perda de peso (Figura 3). No tecido adiposo, foi encontrada uma diminuição da expressão para AGT (Figura 4). As diferenças entre os valores médios da linha de base e da perda de peso não foram refletidas pelas relações entre o grau de perda de peso e o grau de redução da expressão do AGT, AGT circulante, renina, aldosterona ou ECA (coeficiente de correlação de Pearson, dados não mostrados). No entanto, a perda de peso não é específica, enquanto que a diminuição da circunferência da cintura é um substituto valioso para a perda de tecido adiposo visceral. Encontramos uma correlação altamente significativa entre o declínio nos níveis plasmáticos de AGT e a circunferência da cintura que foi independente da redução no peso corporal ou índice de massa corporal (IMC) (r=0,71; P=0,004; após a correção para perda de peso e redução do IMC; Figura 5). Além disso, a diminuição do AGT circulante foi fortemente correlacionada com a diminuição da expressão do gene AGT no tecido adiposo (Figura 5). A redução da pressão arterial sistólica foi correlacionada tanto com o AGT plasmático (r=0,61; P=0,006) quanto com a expressão do gene AGT no tecido adiposo (r=0,51; P<0,05).

Discussão

Os níveis mais altos de AGT, renina, aldosterona e ACE em mulheres obesas em comparação com mulheres lean na menopausa sugerem que o RAAS foi ativado em nossos sujeitos obesos. Essa ativação foi reduzida em 5% de redução do peso corporal, que foi acompanhada por uma diminuição de 7 mm Hg na pressão arterial sistólica ambulatorial de 24 horas. No tecido adiposo, a expressão do gene AGT foi reduzida em mulheres obesas e diminuiu ainda mais com a perda de peso. Além de serem obesas, todas as mulheres eram saudáveis, com um ligeiro aumento dos níveis de colesterol. Nenhuma tinha sinais e sintomas de danos aos órgãos terminais associados à obesidade.

Níveis plasmáticos de AGT circulantes aumentados na obesidade já foram descritos anteriormente.4-7,21 Confirmamos este achado e demonstramos pela primeira vez ao nosso conhecimento que o aumento dos níveis plasmáticos de AGT em indivíduos obesos pode ser reduzido em 5% de perda de peso, próximo aos níveis em indivíduos magros. Além disso, a diminuição da circunferência da cintura, um substituto para a redução da massa gorda corporal, foi um melhor preditor da diminuição dos níveis plasmáticos de AGT do que a perda de peso per se. Esta descoberta leva diretamente à questão de se a secreção adiposa de AGT está envolvida na determinação dos níveis plasmáticos de AGT, como tem sido sugerido por estudos com animais.16,22 Esta questão é difícil de ser estudada em humanos. A microdiálise não pode ser usada devido ao tamanho molecular do AGT e diferenças arteriovenosas do AGT sobre depósitos de tecido adiposo nunca foram medidas. O estudo da expressão do gene AGT ao invés disso produziu resultados conflitantes.

Encontramos diminuição da expressão do AGT no tecido subcutâneo adiposo de indivíduos obesos, confirmando nossos resultados anteriores.13 Níveis de expressão de AGT diminuídos ou inalterados no tecido adiposo de indivíduos obesos ou hipertensos também foram publicados por outros.14,15,23 Além disso, a secreção de AGT de adipócitos subcutâneos isolados não foi diferente entre doadores magros e obesos.24 Apenas 1 grupo relatou aumento da expressão do gene AGT em tecido adiposo subcutâneo e visceral com IMC aumentado ou aumento da circunferência da cintura.11,12 Em claro contraste com dados de animais,16-18,22,25-27 a maioria dos estudos em humanos não suportou aumento da expressão do AGT do tecido adiposo na obesidade. A diminuição da expressão de AGT do tecido adiposo após a perda de peso não foi relatada anteriormente. Embora a secreção de AGT dos adipócitos esteja bem documentada, não podemos excluir a possibilidade de que outros tipos celulares além dos adipócitos (por exemplo, células endoteliais, linfócitos, monócitos/macrófagos) contribuam para a diminuição da formação de AGT no tecido adiposo. Além disso, não podemos excluir a possibilidade de que a secreção de AGT do fígado diminua com a perda de peso no nosso estudo. Dados animais, entretanto, sugerem fortemente que a secreção de AGT do fígado não é influenciada pela obesidade ou perda de peso.22,27

Se os adipócitos contribuem para a circulação dos níveis de AGT em humanos, então o aumento da própria massa tecidual adiposa seria suficiente para aumentar os níveis plasmáticos de AGT nos obesos. O aumento da expressão de AGT no nível de adipócitos não é um requisito necessário. A diminuição da expressão de AGT nas células adiposas durante o período de perda de peso, juntamente com a diminuição da massa do tecido adiposo, poderia contribuir para o declínio do AGT plasmático com a perda de peso. Uma forte relação entre a diminuição da expressão do AGT do tecido adiposo e os níveis de AGT circulantes foi encontrada em nosso estudo. Assim, propomos um ciclo de feedback negativo que controla a expressão de AGT do adipócito na situação de aumento dos níveis plasmáticos de AGT nos obesos. A perda de peso pode acrescentar um mecanismo regulador que reduz ainda mais a expressão de AGT no tecido adiposo. A diminuição dos níveis plasmáticos de AGT pode então promover a diminuição da pressão sanguínea. Este modelo é baseado na suposição de que o AGT do tecido adiposo entra na circulação sistémica. Em ratos, este estado é o caso.16

Os mecanismos que podem controlar a expressão de AGT nos obesos e reduzir a expressão de AGT durante a perda de peso não são conhecidos. Nenhum regulador hormonal convincente do gene AGT foi identificado em adipócitos humanos ou animais.3 Vários estudos sugeriram a importância dos genótipos AGT para a relação peso/pressão sanguínea corporal.28-31 Como essas variantes (AGT-6, AGT-20, AGT174, AGT235) podem controlar a expressão AGT e os níveis plasmáticos de AGT não são conhecidos. Além disso, também foram obtidos resultados negativos para o genótipo AGT235 e fenótipos obesos.5,32 A secreção de AGT de adipócitos humanos isolados não foi influenciada pelo genótipo AGT235.24 No que diz respeito à perda de peso, os genótipos AGT-6 foram associados à redução da pressão sanguínea, mas não à perda de peso em si.33

Nossos dados confirmam níveis mais altos de renina e aldosterona em indivíduos obesos.8-10,34 O aumento dos níveis de renina e aldosterona não é necessariamente esperado, pois indivíduos obesos tipicamente apresentam retenção de sódio e expansão de volume.35 A super-atividade do sistema nervoso simpático renal pode estimular a liberação de renina em indivíduos obesos.36 A atividade do nervo simpático renal pode ser estimulada pela leptina, que pode representar a ligação entre o aumento dos níveis de renina e o aumento da massa gorda.37 Um derivado oxidado de ácido linoleico foi um potente estimulante da secreção de aldosterona em um estudo in vitro anterior.38 Além disso, meios condicionados de adipócitos humanos continham substâncias bioquímicas que aumentavam a secreção de aldosterona in vitro independentemente da ativação do receptor de potássio ou AT1.39 A perda de peso diminuiu os níveis de renina e aldosterona circulantes em nosso estudo, confirmando achados anteriores.8,40,41 Níveis elevados de renina mostraram predizer a queda na pressão sanguínea induzida pela perda de peso,42 mas não vimos uma relação próxima entre a redução de renina ou aldosterona e a redução de peso ou pressão sanguínea em nosso estudo (dados não mostrados). Os mecanismos que podem aumentar a renina nos obesos são reduzidos pela perda de peso.43,44 Os mecanismos que diminuem a aldosterona circulante em indivíduos com redução de peso são menos claros, mas a diminuição da actividade da renina per se pode contribuir, assim como a possível redução de produtos adipócitos e derivados de ácidos gordos oxidados. A ingestão de sódio e potássio não se alterou durante o período de perda de peso e, portanto, é pouco provável que esteja envolvida. A perda de peso pode reduzir a renina e a aldosterona por diferentes mecanismos, porque os níveis basais de renina e aldosterona estavam altamente correlacionados (r=0,75; P<0,01), mas não após os níveis de perda de peso.

Atividade mais elevada da ECA na obesidade e a diminuição da atividade da ECA com a perda de peso já foram descritas anteriormente.5,40 O genótipo DD do gene ACE pode prever obesidade abdominal e aumentos maiores no peso corporal e na pressão sanguínea com o envelhecimento nos homens.32 Além disso, o genótipo DD influenciou a sensibilidade da pressão sanguínea à perda de peso, mas não a quantidade de perda de peso em si.45 A diminuição da actividade da ACE com a perda de peso, no entanto, não foi estreitamente ligada à redução da pressão sanguínea no nosso estudo (dados não mostrados). Em ratos obesos, a atividade da ECA renal foi significativamente aumentada de forma dependente do receptor de endotelina tipo A.46 Outros tecidos não foram examinados neste estudo.

Onde os níveis circulantes de RAAS foram aumentados em indivíduos obesos e reduzidos pela perda de peso, a expressão do gene RAAS do tecido adiposo, com exceção do gene AGT, não foi influenciada pela obesidade ou perda de peso. Este achado é consistente com resultados anteriores.13-15 Se a falta de regulação do gene RAAS na obesidade se transforma em produção local de Ang II no tecido adiposo, podemos especular que uma formação e ação desregulada de Ang II não é de grande importância para o metabolismo perturbado do tecido adiposo na obesidade. Os achados utilizando a técnica da microdiálise em tecido adiposo corroboram esta especulação.47 Os dados da microdiálise, assim como os dados aqui apresentados, foram obtidos em tecido adiposo subcutâneo. Sabe-se que pelo menos a expressão do AGT é 2 vezes maior no tecido visceral adiposo em comparação com o tecido adiposo subcutâneo.3 Além disso, várias complicações metabólicas da obesidade estão mais estreitamente ligadas à presença de tecido visceral adiposo aumentado do que ao próprio IMC.48 Assim, nossos achados estão restritos a um depósito específico de tecido adiposo. Entretanto, o tecido adiposo subcutâneo representa o ≈75% da massa gorda corporal total. Alterações na regulação dos genes que codificam as proteínas secretadas no tecido adiposo subcutâneo podem, portanto, ter um impacto importante. Na prática clínica, o acúmulo de tecido adiposo visceral é determinado pela medida da circunferência da cintura. A estreita relação entre a diminuição dos níveis plasmáticos de AGT e a redução da circunferência da cintura em nosso estudo suporta a suposição de que o tecido adiposo visceral reage de forma semelhante ao tecido adiposo subcutâneo sob a condição de perda de peso.

Perspectivas

Obesidade está associada com o aumento dos níveis de RAAS circulante (AGT, renina, aldosterona, ACE). Estes níveis aumentados foram significativamente reduzidos em 5% de perda de peso corporal. A expressão desregulada de AGT no tecido adiposo em resposta à perda de peso suporta a suposição de que os níveis plasmáticos de AGT estão ligados à expressão do gene AGT no tecido adiposo. Além disso, as reduções na expressão de AGT no tecido adiposo e AGT circulante foram correlacionadas com a redução na pressão arterial sistólica. Estes dados sugerem que a redução da massa gorda corporal pode diminuir a actividade do RAAS no plasma e tecido adiposo, um achado com implicações terapêuticas.

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