L'invecchiamento endoteliale/vascolare e l'aterogenesi sono meccanismi chiave che promuovono lo sviluppo di malattie cardiovascolari. Il presente protocollo descrive metodi per valutare la rigidità arteriosa, la disfunzione endoteliale e l'aterogenesi in pazienti con fattori di rischio correlati, che sono molto preziosi nel campo della ricerca cardiovascolare.
Articolo metodologico
Velocità dell'onda del polso, dilatazione flusso-mediata e spessore intima-medio carotideo per valutare il rischio cardiovascolare nella popolazione con sindrome metabolica
In questo articolo
Sommario
Abstract
La velocità dell'onda del polso (PWV), la dilatazione flusso-mediata (FMD) e lo spessore intima-medio carotideo (CIMT) sono metodi consolidati utilizzati nella ricerca e in contesti clinici per valutare la rigidità arteriosa, la funzione endoteliale e l'aterogenesi subclinica. Queste misurazioni possono riflettere la malattia vascolare e la progressione aterosclerotica, che sono le principali cause di eventi cardiovascolari avversi. Questi metodi sono particolarmente preziosi per determinare la disfunzione cardiovascolare tra popolazioni con diversi fattori di rischio, come il diabete mellito, l'ipertensione e altre condizioni correlate alla disfunzione metabolica. Forniscono una fonte di informazioni non invasiva e affidabile che integra la pratica clinica. È possibile ottenere una diagnosi precoce, una valutazione del rischio e decisioni terapeutiche relative alle malattie cardiovascolari, contribuendo in ultima analisi a migliorare gli esiti dei pazienti. Gli strumenti tradizionali per la valutazione delle malattie cardiovascolari non rivelano se la sindrome metabolica influisca sulla malattia cardiovascolare subclinica precoce nei pazienti con obesità. Recenti ricerche hanno evidenziato l'importanza di includere la rigidità arteriosa e la funzione endoteliale in una valutazione cardiovascolare completa. Pertanto, lo scopo del presente studio è quello di descrivere metodi che forniscano informazioni sull'invecchiamento vascolare subclinico precoce, sulla disfunzione endoteliale e sulla malattia aterogena, consentendo la stratificazione del rischio mirato al sistema vascolare tra popolazioni con obesità e diversi profili metabolici.
Introduzione
L'obesità è un grave problema di salute in tutto il mondo a causa delle complicanze ad essa associate, come ipertensione, dislipidemia, malattie del fegato, aterosclerosi, insulino-resistenza e diabete mellito di tipo 2 (T2DM), nonché un aumento del rischio di malattie cardiovascolari (CVD)1.
La costellazione di queste condizioni, nota come sindrome metabolica (SM), è stata segnalata come una delle principali cause di patogenesi CVD, che è una delle principali cause di morte, rappresentando fino al 30% di tutti i decessi in tutto il mondo2. Gli individui obesi hanno un maggiore fabbisogno di ossigeno e sostanze nutritive in tutto il corpo a causa di una maggiore richiesta di afflusso di sangue, che porta a significativi cambiamenti emodinamici. Questi cambiamenti possono comportare una diminuzione della disponibilità di ossido nitrico (NO), un aumento dello stress ossidativo e una disfunzione endoteliale vascolare 3,4,5.
Le malattie aterosclerotiche sono le principali condizioni cardiovascolari e rappresentano la principale causa di morte in tutto il mondo. Questa è una manifestazione clinica di molteplici possibili fattori, inclusi fattori genetici e ambientali6. È stato dimostrato che le persone con anomalie metaboliche, come l'insulino-resistenza o il prediabete, hanno una prevalenza e un'incidenza significativamente più elevate di aterosclerosi coronarica rispetto alle persone sane. Inoltre, vasi sanguigni congestionati con placca altamente lipidica sono stati trovati anche prima della comparsa di manifestazioni cliniche di disfunzione metabolica 7,8,9,10.
La rigidità arteriosa, la disfunzione endoteliale e l'aterogenesi sono state descritte come fattori importanti nello sviluppo delle malattie cardiovascolari. Questi processi sono correlati all'invecchiamento vascolare e alla formazione di placche aterogene in vasi critici come le arterie coronarie, carotidi o degli arti. La ricerca traslazionale ha evidenziato che la rigidità arteriosa, la disfunzione endoteliale e l'aterogenesi sono correlate al danno vascolare comune indotto da infiammazione cronica, minore produzione di NO e stress ossidativo11,12.
La misurazione della velocità dell'onda pulsare carotideo-femorale (cfPWV) rappresenta il metodo gold standard per misurare la rigidità arteriosa. La cfPWV può essere misurata utilizzando un tonometro carotideo contemporaneamente a un bracciale per le gambe per catturare le forme d'onda della pressione sanguigna nei siti carotideo e femorale. Quindi, un software può eseguire il calcolo della velocità calcolando D/Δt, dove D è la distanza di transito tra i siti del polso carotideo e femorale e Δt è il ritardo temporale dal picco dell'onda R dell'ECG al piede della corrispondente forma d'onda di pressione tra le forme d'onda carotidee e femorale. L'aumento della rigidità delle arterie centrali, come l'aorta, provoca una maggiore velocità dell'impulso espulso dal ventricolo sinistro attraverso le arterie, nonché un ritorno più rapido della pressione riflessa, con un conseguente aumento della pressione durante l'eiezione ventricolare sinistra, che potenzialmente diminuisce la perfusione dell'arteria coronaria. Pertanto, il cfPWV può essere utile come marcatore di malattia coronarica, ictus e malattie cardiovascolari13,14.
Allo stesso modo, l'analisi delle onde del polso (PWA) è un parametro vascolare non invasivo che valuta le caratteristiche dell'onda di pressione centrale, dove le pressioni arteriose sistoliche e diastoliche aortiche sono le variabili principali. Misurando la rigidità arteriosa e la compliance elastica, la PWA riflette la distensibilità arteriosa, che è strettamente correlata al rischio cardiovascolare. Questo metodo consente di misurare parametri come l'indice di aumento, che ha la capacità di prevedere la gravità delle malattie cardiovascolari e coronariche. L'indice di aumento può essere descritto come segue: un'onda arteriosa incidente precoce viene prodotta dopo l'eiezione ventricolare sinistra, con una successiva onda riflessa originata dalla periferia. La velocità di queste onde aumenta in base alla rigidità arteriosa e, se l'onda riflessa arriva precocemente all'aorta centrale, la pressione sistolica aortica aumenterà. Questo è noto come pressione aumentata (AP), mentre la sua percentuale relativa alla pressione del polso è nota come indice di aumento. La PWA può essere misurata attraverso il metodo della tonometria ad applanazione, che prevede una leggera compressione dell'arteria brachiale in modo che la sua pressione transmurale sia zero. A questo punto, è possibile misurare la pressione arteriosa media. Dopo aver scalato la forma d'onda della pressione arteriosa, viene analizzata la parte sistolica della forma d'onda AP, considerando anche i dati biometrici e demografici 15,16,17. In particolare, il metodo di tonometria ad applanazione (SphygmoCor) ha dimostrato una ripetibilità accettabile e una correlazione significativa con il cateterismo aortico invasivo nella determinazione della PWV aortica, nonché un buon accordo con le linee guida della Artery Society 18,19,20.
Altri test vascolari come la dilatazione flusso-mediata (FMD) e lo spessore intima-medio carotideo (CIMT) rappresentano tecniche non invasive eseguite mediante ecografia con trasduttori lineari. Queste procedure di valutazione sono utili per valutare la salute vascolare, in particolare la disfunzione endoteliale e l'aterogenesi subclinica, rispettivamente. Entrambi hanno mostrato capacità prognostiche per gli eventi cardiovascolari. L'afta epizootica è comunemente considerata un riflesso della funzione arteriosa endotelio-dipendente, mediata principalmente dall'ossido nitrico. Serve come marcatore surrogato per la salute vascolare ed è stato utilizzato in modo non invasivo per confrontare gruppi di soggetti e valutare gli effetti degli interventi sugli individui21.
Lo scopo del presente studio è quello di descrivere l'uso di metodi che producono la determinazione di marcatori che riflettono l'invecchiamento vascolare subclinico precoce, la disfunzione endoteliale e la malattia aterogena. Tali informazioni consentono la stratificazione del rischio tra popolazioni con obesità e diversi profili metabolici. Questi metodi potrebbero essere utili per determinare il danno cardiovascolare e la prognosi, nonché per valutare le risposte vascolari e aterogene a interventi farmacologici e non farmacologici, in particolare tra le popolazioni con fattori di rischio metabolico.
Protocollo
Il comitato etico per la ricerca istituzionale del Centro medico nazionale "20 de Noviembre" ISSSTE ha approvato questo protocollo (ID n. 386.2013). Tutti i pazienti arruolati hanno fornito il consenso informato scritto. I dettagli delle attrezzature e dei software utilizzati in questo studio sono elencati nella tabella dei materiali.
Criteri di inclusione/esclusione del paziente:
I pazienti eleggibili avevano più di 18 anni e avevano una diagnosi di obesità patologica (indice di massa corporea [BMI] >40 kg/m² o BMI >35 kg/m² con condizioni di salute correlate all'obesità, come diabete mellito, ipertensione o apnea/ipopnea ostruttiva del sonno) e candidati alla chirurgia bariatrica. I pazienti sono stati esclusi se avevano utilizzato la terapia dimagrante durante i 6 mesi precedenti l'arruolamento, avevano malattie infiammatorie significative, grave malattia renale e/o epatica, neoplasie maligne attive, gravidanza o evidenza di malattia cardiovascolare (auto-riferita o diagnosticata con cardiopatia ischemica, malattia coronarica, anomalie strutturali del miocardio, interventi cardiaci o essendo in trattamento per una di queste condizioni).
1. Valutazione del profilo cardiometabolico
NOTA: Il campione di studio utilizzato per questo esperimento comprendeva 21 pazienti obesi metabolicamente sani (MHO) e 25 obesi metabolicamente malsani (MUO), determinati rispettivamente dall'assenza o dalla presenza di sindrome metabolica. I partecipanti avevano un'età compresa tra 43 ± 9 anni, con un BMI di 45 ± 7,8 kg/m², e il 78% erano donne. Le comorbilità più diffuse erano il diabete mellito di tipo 2, l'ipertensione arteriosa sistemica e/o la dislipidemia. Il campione doveva essere abbinato all'età.
- Valutare il profilo cardiometabolico
- Ottenere caratteristiche demografiche e antropometriche, come età, sesso, altezza, peso, malattie croniche (diabete di tipo 2, ipertensione, ecc.) e farmaci consumati. Calcola l'IMC dividendo il peso per il quadrato dell'altezza. Ottenere la circonferenza della vita misurando tra il punto inferiore dell'ultima costola e la cresta iliaca.
- Eseguire test biochimici clinici di routine, tra cui glucosio, insulina, test di funzionalità epatica e profilo lipidico22.
- Designare i pazienti come MUO o MHO, in base alla presenza o all'assenza di sindrome metabolica, rispettivamente.
NOTA: La sindrome metabolica viene diagnosticata secondo i criteri23 NCEP/ATP III. A un paziente viene diagnosticata la sindrome metabolica se presenta almeno tre dei seguenti cinque fattori di rischio: - Obesità addominale (circonferenza della vita >102 cm negli uomini o >88 cm nelle donne). (2) Livello sierico di trigliceridi ≥150 mg/dL (1,7 mmol/L). (3) Il livello di colesterolo HDL <40 mg/dL (1,0 mmol/L) negli uomini o <50 mg/dL (1,3 mmol/L) nelle donne. (4) Pressione arteriosa sistolica ≥130 mmHg o pressione arteriosa diastolica ≥85 mmHg. (5) Livello di glucosio plasmatico a digiuno ≥100 mg/dL (5,6 mmol/L).
2. Invecchiamento vascolare (rigidità arteriosa)
NOTA: L'invecchiamento vascolare può essere valutato in termini di rigidità aortica, che è determinata dalla pressione del polso aortico centrale e dalla velocità dell'onda del polso carotideo-femorale (cfPWV). Al giorno d'oggi, la cfPWV è il gold standard per determinare la rigidità arteriosa13.
- Valutazione della pressione aortica
NOTA: La valutazione della pressione aortica viene eseguita utilizzando un dispositivo per misurare la riflessione delle onde arteriose e l'analisi delle onde del polso (PWA), su cui vengono determinati i parametri della forma d'onda della pressione aortica centrale.- Crea un profilo del paziente nel software del dispositivo e inserisci dati come ID paziente, nome, data di nascita, sesso e altezza.
- Posizionare il paziente in posizione supina per almeno 5 minuti prima di iniziare la valutazione.
- Posizionare una cuffia brachiale e fissarla attorno al braccio del paziente, centrata sull'arteria brachiale, assicurandosi che il centro della cuffia e il cuore siano allo stesso livello.
- Il dispositivo esegue automaticamente PWA. Premere il pulsante di avvio . Il bracciale si gonfierà automaticamente per la prima volta per determinare la pressione sistolica e diastolica brachiale. Quindi, il bracciale si sgonfierà e si gonfierà di nuovo per catturare la forma d'onda PWA.
- Ottenere PWA mediante tonometria ad applanazione, che consente la registrazione del polso periferico e la generazione di forme d'onda della pressione dell'aorta centrale. Le sedi periferiche per la tonometria ad applanazione includono le arterie brachiali o radiali.
- Dopo aver scalato la forma d'onda della pressione arteriosa, analizzare la parte sistolica della forma d'onda, considerando anche i dati biometrici e demografici.
NOTA: Il software calcola in base alla formula K· Psa· (1 + Ts/Td), dove Psa è l'area sotto la parte sistolica della curva sopra la pressione telediastolica, Ts e Td sono le durate della sistole e della diastole, rispettivamente, e K è una costante correlata al volume sistolico24,25. - Calcola l'indice di aumento seguendo la NOTA seguente.
NOTA: Un'onda arteriosa incidente precoce viene prodotta dopo l'eiezione ventricolare sinistra, con una successiva onda riflessa originata dalla periferia. La velocità di queste onde aumenta in base alla rigidità arteriosa e, se l'onda riflessa arriva precocemente all'aorta centrale, la pressione sistolica aortica aumenterà. Questo è noto come pressione aumentata, mentre la sua percentuale relativa alla pressione del polso è nota come indice di aumento (Aix). - Ottenere un report automatico del test, contenente i parametri aortici, tra cui la forma d'onda media della pressione centrale: SP (pressione sistolica aortica), DP (pressione diastolica aortica), PP (pressione del polso aortico), MAP (pressione arteriosa media) e HR (frequenza cardiaca); parametri clinici rappresentati su un grafico a barre; così come Aix.
- Eseguire la determinazione del cfPWV attraverso il metodo della tonometria ad applanazione (SphygmoCor)
- Posizionare una cuffia femorale attorno alla coscia del paziente, il più in alto possibile, assicurandosi che il tubo sia centrato nella parte superiore della gamba.
- Trova il polso carotideo sul collo del paziente sotto la mascella. Chiedere al paziente di ruotare leggermente la testa di lato; Se necessario, posizionare un cuscino sotto il collo per fornire supporto. Una volta che il polso carotideo viene rilevato nel sito percepito più forte, posizionare un segno indicatore sulla pelle del paziente.
- Ottenere tre misurazioni. In primo luogo, la distanza tra il polso carotideo e l'incisura soprasternale; in secondo luogo, la distanza tra l'incisura soprasternale e la cuffia femorale; e infine, la distanza tra l'arteria femorale palpando il polso sull'inguine del paziente e la cuffia femorale.
NOTA: Tutte le distanze devono essere prese in linea retta (evitando le curve del corpo del paziente) e devono essere espresse in millimetri.- Quindi, inserire le informazioni sulle tre distanze nel software cfPWV.
- Posizionare la punta del tonometro sul sito in cui si trovava precedentemente il polso carotideo. Quindi premere il pulsante START . Il sensore rileverà automaticamente il polso carotideo e registrerà la forma del polso una volta registrato un modello regolare. Il dispositivo sincronizzerà entrambi gli impulsi (carotideo e femorale) per determinare gli impulsi d'onda e stimare il cfPWV e il tempo di transito degli impulsi (Figura 1).
- Assicurarsi che il software esegua automaticamente il calcolo della velocità calcolando D/Δt, dove D è la distanza di transito tra i siti del polso carotideo e femorale e Δt è il ritardo dal picco dell'onda R dell'ECG al piede della corrispondente forma d'onda di pressione tra le forme d'onda carotidee e femorale.
- Valutare un test di controllo qualità, come riportato dal dispositivo, per determinare se le misurazioni sono accettabili.
NOTA: Tenere la punta del tonometro come una matita per garantire la massima stabilità. Le regolazioni della pressione e della posizione sul tonometro devono essere delicate e morbide per ottenere misurazioni accurate, che saranno indicate da un colore verde o giallo di una linea superiore sullo schermo e dalle forme d'onda; In caso contrario, il colore diventerà rosso, indicando la necessità di una riduzione della pressione del tonometro (se l'indicatore del livello di pressione aumenta) o un aumento della pressione del tonometro (se l'indicatore scende). L'operatore deve assicurarsi che vi sia una corsa verso l'alto ben definita sulle forme d'onda carotidee, poiché è una caratteristica importante che verrà utilizzata per determinare la cfPWV. È importante posizionare lo schermo del computer in un luogo comodo per consentire all'operatore di visualizzare prima della determinazione. Se lo schermo si trova in un punto in cui l'operatore ha difficoltà a visualizzare, l'acquisizione dei dati può essere difficile. Il dispositivo avrà bisogno di un minimo di 10 s di forme d'onda simultanee coerenti degli impulsi carotidei e femorali e catturerà automaticamente le forme d'onda; tuttavia, alcune circostanze richiederanno all'operatore di catturare manualmente le onde del polso (Figura 2).
3. Disfunzione endoteliale (dilatazione flusso-mediata [FMD])
NOTA: Il test di dilatazione flusso-mediata (FMD) è una tecnica non invasiva per valutare la salute vascolare; È particolarmente utile per valutare la funzione endoteliale ed è stato descritto come uno strumento utile per prevedere futuri eventi cardiovascolari21. Viene eseguita utilizzando l'ecografia con un trasduttore lineare.
- Eseguire il protocollo FMD secondo le raccomandazioni internazionali26. Utilizzare uno sfigmomanometro e posizionare il bracciale attorno all'avambraccio destro.
- Posizionare un trasduttore lineare ad alta risoluzione in modalità B accoppiato al software di analisi compatibile sull'arteria brachiale.
- Scansionare longitudinalmente 5-10 cm sopra il gomito. Acquisire l'immagine B-mode più chiara delle interfacce intimali anteriore e posteriore e determinare il diametro basale dell'arteria.
- Tenere il trasduttore nello stesso punto per garantire la coerenza del sito di misura.
- Occludere per 5 minuti utilizzando il bracciale per la pressione sanguigna, raggiungendo una pressione di 30-50 mmHg al di sopra della pressione sistolica determinata.
- Dopo lo sgonfiaggio della cuffia, eseguire una registrazione continua dell'immagine longitudinale dell'arteria brachiale per 3 minuti e determinare nuovamente il diametro.
- Calcolare l'afta epizootica come variazione percentuale relativa al diametro del vaso prima del gonfiaggio del bracciale, come segue: (diametro di picco − diametro di base)/diametro di base (diametro di picco − diametro di base) / diametro di base (diametro di picco − diametro di base)/ diametro di base x 100 (Figura 3). L'afta epizootica% misura la capacità delle arterie di rispondere con il rilascio endoteliale di ossido nitrico durante l'iperemia reattiva (flusso-mediata)27.
- Valutare ulteriormente la disfunzione endoteliale determinando l'NO plasmatico (kit per il saggio dell'ossido nitrico, disponibile in commercio) misurato mediante test di immunoassorbimento enzimatico.
- Preparare la curva standard e i campioni, quindi aggiungerli ai pozzetti della piastra di analisi.
- Aggiungere la nitrato reduttasi e il cofattore enzimatico e incubare per 60 minuti a temperatura ambiente per convertire il nitrato in nitrito.
- Aggiungere potenziatori e reagenti Griess; quindi sviluppare a temperatura ambiente per 10 minuti, consentendo al nitrito di trasformarsi in un composto azocromoforo viola intenso, che riflette accuratamente le quantità di NO.
- Analizza in un lettore di micropiastre misurando a una densità ottica di 540 nm.
4. Aterogenesi subclinica (spessore intima-medio carotideo [CIMT])
NOTA: I pazienti devono essere posti comodamente in posizione supina, con la testa ruotata per esporre la vena giugulare e l'arteria carotide; Un asciugamano arrotolato o un cuscino sotto il collo possono essere utilizzati per esporre meglio la carotide.
- Eseguire il protocollo di misurazione dello spessore intima-media carotideo (CIMT) secondo il consenso degli esperti28,29 come segue: applicare una sonda ecografica a 4,0 MHz per identificare le strutture vascolari del collo, come l'arteria carotide e la vena giugulare, nonché la ghiandola tiroidea, con orientamento trasversale alla base del collo.
- Localizzare l'arteria carotide destra utilizzando un orientamento trasversale del trasduttore, muovendosi in direzione cefalica fino a identificare il bulbo carotideo e la biforcazione dell'arteria carotide interna ed esterna. Quindi, ruotare il trasduttore di 90° per ottenere una visione longitudinale del bulbo carotideo.
- Determinare lo spessore intima-medio carotideo misurando la distanza tra le interfacce intima-lume e media-avventizia lungo un intervallo di 1 cm distale dal bulbo carotideo (Figura 4).
NOTA: Il protocollo non include follow-up, farmaci o interventi.
Risultati
I soggetti sono stati classificati come MHO e MUO in base ai loro profili cardiometabolici. Il gruppo MUO ha mostrato una maggiore prevalenza di malattie croniche, come l'ipertensione arteriosa sistemica, il diabete mellito di tipo 2 (t2DM) e la dislipidemia. Allo stesso modo, il fenotipo MUO ha mostrato livelli elevati di glucosio e HbA1c, nonché differenze nei trigliceridi e nel colesterolo totale (Tabella 1).
È stato quindi valutato l'invecchiamento vascolare, che riflette la rigidità arteriosa e la disfunzione endoteliale, determinate rispettivamente attraverso parametri emodinamici aortici, FMD e ossido nitrico (NO). Inoltre, l'aterosclerosi subclinica è stata valutata mediante misurazione CIMT (Tabella 2).
Il gruppo MUO ha mostrato valori più bassi di afta epizootica (4,87% ± 1,80% contro 7,32% ± 2,90%, p = 0,001; Tabella 2) e NO plasmatico (154,3 μM/L ± 6,15 μM/L vs. 170,6 μM/L ± 4,97 μM/L, p = 0,04; Tabella 2 e Figura 5) rispetto al gruppo MHO. Tuttavia, non sono state riscontrate differenze statistiche nei parametri emodinamici aortici e nella CIMT.
Figura 1: Rappresentazione schematica della valutazione della velocità dell'onda del polso carotideo-femorale. Questa figura illustra la metodologia per valutare la velocità dell'onda del polso carotideo-femorale (PWV), una misura chiave della rigidità arteriosa e della salute cardiovascolare. La tonometria carotidea e la determinazione del polso femorale sono rappresentate come fasi integranti nel sistema di misurazione della PWV arteriosa. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 2: Forme d'onda dell'impulso carotideo e femorale determinate per valutare la velocità dell'onda dell'impulso carotideo-femorale. Vengono visualizzati il tempo (asse x) e l'ampiezza della forma d'onda (asse y). Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 3: Dilatazione flusso-mediata (FMD). Valutazione del diametro dell'arteria brachiale, sia (A) prima che (B) dopo l'occlusione dell'arteria, per determinare la funzione endoteliale attraverso il calcolo della dilatazione. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 4: Ecografia carotidea per determinare lo spessore intima-media (CIMT). È importante effettuare tre misurazioni dagli angoli anteriore, laterale e posteriore. La determinazione CIMT viene eseguita su entrambi i lati del collo del paziente. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
Figura 5: Test di funzionalità endoteliale. Confronto tra dilatazione flusso-mediata (FMD, a sinistra) e ossido nitrico plasmatico (NO, a destra) tra pazienti MHO e MUO. La sindrome metabolica riduce significativamente la biodisponibilità dell'NO; pertanto, le arterie di questi pazienti hanno una ridotta capacità di dilatarsi dopo lo stress durante il test dell'afta epizootica. *P < 0,05. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.
| Obeso metabolicamente sano (MHO) | Obesità metabolicamente non salutare (MUO) | Valore p | |
| n = 21 | n = 25 | ||
| Età | 43,3 ± 7,63 | 46,7 ± 7,75 | 0.0695 |
| Sesso maschile | 5 (23.8) | 9 (36) | 0.5223 |
| Ipertensione arteriosa sistemica | 7 (33.3) | 19 (76) | 0.0067* |
| Diabete mellito di tipo 2 | 1 (4.8) | 17 (68) | <0,0001* |
| Dislipidemia | 3 (14.3) | 16 (64) | 0.0009* |
| BMI | 46,27 ± 4,86 | 47,61 ± 6,90 | 0.2288 |
| Glucosio | 90,59 ± 2,46 | 100,4 ± 3,38 | 0.0273* |
| HbA1c | 5,514 ± 0,10 | 6,186 ± 0,19 | 0.0053* |
| Insulina | 26,68 ± 3,6 | 46,64 ± 9,57 | 0.2723 |
| Trigliceridi | 109,5 ± 7,82 | 197,1 ± 37,15 | 0.0005* |
| Hdlc | 49,86 ±5,38 | 40 ± 1,72 | 0.1163 |
| LDLc | 115,9 ± 7,095 | 115,3 ± 8,23 | 0.7131 |
| Colesterolo totale | 186,7 ± 6,47 | 167,7 ± 11,84 | 0.0392* |
| Le variabili categoriali sono state confrontate mediante test esatto di Fisher; mentre le variabili quantitative sono state confrontate mediante U-mann Withney o T-test indipendenti a 2 vie, secondo la valutazione della normalità. La significatività statistica è stata considerata se p<0,05. Abbreviazioni: BMI; Indice di massa corporea, HbA1c, emoglobina glicata A1c | |||
Tabella 1: Caratteristiche basali dei pazienti. La tabella confronta le caratteristiche di base tra i soggetti con MUO (obesità metabolicamente malsana) e MHO (obesità metabolicamente sana).
| Obeso metabolicamente sano (MHO) | Obesità metabolicamente malsana (MUO) | p | |
| n = 21 | n = 25 | ||
| Pressione sistolica aortica (mmHg) | 121,1 ± 3,77 | 119,7 ± 2,93 | 0.9608 |
| Pressione diastolica aortica (mmHg) | 79,9 ± 2,56 | 75,96 ± 1,79 | 0.515 |
| AIX (%) | 26 ± 3.16 | 30.08 ± 2.19 | 0.2823 |
| Velocità dell'onda di impulso (m/s) | 6,089 ± 0,32 | 6,854 ± 0,26 | 0.3154 |
| afta epizootica (%) & | 7.32 ± 2.90 | 4,87 ± 1,80 | 0.0011* |
| CIMT (mm) | 0,69 ± 0,02 | 0,704 ± 0,03 | 0.933 |
| Ossido nitrico (uM/L) | 170,6 ± 4,97 | 154,3 ±6,15 | 0.0443* |
| Le variabili quantitative sono state confrontate mediante U-mann Withney o T-test indipendente a 2 vie, secondo la valutazione della normalità. La significatività statistica è stata considerata se p<0,05. Abbreviazioni: AIX – Indice di aumento aortico; FMD – dilatazione flusso-mediata; CIMT – Spessore Intima-Media Cartido. (&) A causa dell'area fisica limitata nel nostro laboratorio, i dati sull'afta epizootica mostrati sono stati ottenuti in posizione seduta, il che può alterare il valore dell'afta epizootica, poiché la misurazione dell'afta epizootica è raccomandata in posizione supina. | |||
Tabella 2: Valutazione del rischio cardiovascolare. La tabella confronta i fattori di rischio cardiovascolare tra soggetti con MUO (obesità metabolicamente malsana) e MHO (obesità metabolicamente sana).
Discussione
Affrontare la salute vascolare e comprendere e gestire il rischio cardiovascolare sono essenziali per la prevenzione, l'intervento precoce e la riduzione dell'onere globale delle malattie cardiovascolari. A questo proposito, l'uso combinato di metodi per valutare l'elasticità e la compliance della parete arteriosa (inclusi i parametri emodinamici aortici, cfPWV per la rigidità arteriosa e l'indice di aumento), la produzione endoteliale di ossido nitrico e l'aterosclerosi forniscono una valutazione più completa. Questi metodi sono molto utili per gli studi traslazionali, la caratterizzazione dei fattori di rischio cardiovascolare e le valutazioni cardiovascolari negli studi clinici, migliorando così la nostra comprensione della salute vascolare e della progressione delle malattie cardiovascolari e coronariche30,31.
Ad esempio, la dilatazione flusso-mediata (FMD) è stata impiegata per comprendere meglio le conseguenze endoteliali e vascolari indotte da COVID-19, per caratterizzare la disfunzione endoteliale nei disturbi del sistema immunitario come il lupus eritematoso sistemico e per esplorare se il danno endoteliale contribuisce all'ipertensione e al rischio cardiovascolare nell'iperuricemia 32,33,34.
Inoltre, altri studi hanno studiato l'impatto delle modifiche dello stile di vita, come l'esercizio fisico e i cambiamenti nella dieta, sulla rigidità arteriosa, sulla funzione endoteliale e sulla CIMT. Utilizzando questi strumenti, i ricercatori possono misurare oggettivamente l'efficacia degli interventi e monitorare i cambiamenti nella salute delle arterie nel tempo35.
Nel presente studio, sono stati confrontati i marcatori che riflettono l'invecchiamento vascolare in popolazioni con rischio cardiometabolico. È interessante notare che il gruppo con un rischio cardiometabolico più elevato ha mostrato una funzione endoteliale significativamente compromessa, come determinato dai livelli di FMD e NO, mentre non è stata osservata alcuna differenza nella progressione dell'aterosclerosi secondo CIMT.
Qui, i risultati dell'afta epizootica sono coerenti con i risultati di altri studi36,37, supportando l'impatto del rischio metabolico sulla risposta alla dilatazione vascolare. La mancanza di associazione tra afta epizootica e CIMT può essere attribuita al lasso di tempo che intercorre tra la disfunzione endoteliale e il successivo sviluppo di lesioni vascolari. Inoltre, la disfunzione endoteliale è probabilmente associata a risposte infiammatorie, mentre i cambiamenti morfologici nella struttura vascolare possono essere collegati al rimodellamento extracellulare38. Ciò suggerisce che gli individui con sindrome metabolica possono mostrare risposte diverse alle terapie mirate alla funzione vascolare, mentre la progressione dell'aterosclerosi può essere influenzata da altri fattori. Ciò sottolinea l'importanza di utilizzare più biomarcatori per valutare in modo completo la salute vascolare generale.
Possono sorgere alcune sfide durante le misurazioni della rigidità arteriosa, dell'afta epizootica e della CIMT se l'apparecchiatura è inadeguata o l'ambiente non è adatto. Per la convalida, si raccomanda di valutare la variabilità inter-osservatore e intra-osservatore. Allo stesso modo, alcune limitazioni di queste tecniche includono: (1) i risultati ottenuti possono applicarsi a specifiche funzioni vascolari e regioni anatomiche, quindi non riflettono la salute vascolare generale; (2) l'accuratezza delle misure può dipendere dall'operatore e i risultati possono variare all'interno dello stesso individuo nel tempo a causa di fattori quali lo stato di idratazione, la posizione del corpo e i pasti recenti; (3) Sebbene i test possano indicare la presenza di rigidità arteriosa, disfunzione endoteliale o aterogenesi accelerata, potrebbero non fornire informazioni sulle cause sottostanti. Inoltre, la salute vascolare è dinamica e può cambiare nel tempo e le misurazioni potrebbero non catturare il profilo di rischio cardiovascolare completo di un individuo. La ricerca in corso sta migliorando la nostra comprensione di queste misurazioni e i perfezionamenti nelle tecniche di misurazione e nell'interpretazione sono ancora in evoluzione.
In conclusione, i parametri emodinamici aortici, l'afta epizootica e la CIMT rappresentano strumenti diagnostici utili e non invasivi per valutare la salute e la malattia cardiovascolare.
Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori ringraziano il supporto del Programma Istituzionale E015.
Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Dispositivo per la misurazione della riflessione delle onde arteriose e l'analisi delle onde del polso | ATCOR | SphygmoCor | Analizzatore di onde del polso per pressione centrale. Contiene una cuffia brachiale e una cuffia femorale |
| Lettore di micropiastre per assorbanza, Sunrise | Tecan | 30190079 | Modalità di rilevamento: assorbanza; Gamma di lunghezze d'onda: 340 nm - 750 nm; Lunghezza d'onda del filtro: 405 nm, 450 nm, 492 nm, 620 nm; Formato piastra 96 pozzetti |
| Kit per il dosaggio dell'ossido nitrico | Abcam | ab65328 | Kit per il dosaggio dell'ossido nitrico, colorimetrico, Abcam Cat. ab65328 per piastre a 96 pozzetti |
| Ecografia Portatil per misurare l'afta epizootica | Trasduttore lineare per ecografia | Sonolife | MED 36-13 |
| Software per FMD WirelessUSG | SonoStarMed Technologies | WirelessUSG v. 3.6.52 | Software utilizzato per misurare il diametro dell'arteria per l'afta epizootica |
| Software utilizzato per calcolare i parametri vascolari dalla forma d'onda Analisi | ATCOR | SphygmoCor XCEL | Software utilizzato per integrare il profilo del paziente, l'analisi della forma d'onda, il calcolo di PWA, PWV e altri parametri vascolari |
| Sfigmomanometro | Assistenza domiciliare | ANEROIDE 1000 | 100% cotone bracciale autoregolabile con gancio, bracciale indicatore arteria adulta. |
| Ecografia per misurare CIMT | Philips | Trasduttore lineare a banda larga EPIQ7L12-3 Trasduttore | lineare (trasduttore lineare a banda larga) |
Riferimenti
- Csige, I., et al. The impact of obesity on the cardiovascular system. J Diabetes Res. 2018, 3407306(2018).
- McAloon, C. J., et al. The changing face of cardiovascular disease 2000-2012: An analysis of the World Health Organization Global Health Estimates data. Int J Cardiol. 224, 256-264 (2016).
- Virdis, A. Endothelial dysfunction in obesity: Role of inflammation. High Blood Press Cardiovasc Prev. 23 (2), 83-85 (2016).
- Medina-Leyte, D. J., et al. Endothelial dysfunction, inflammation and coronary artery disease: Potential biomarkers and promising therapeutical approaches. Int J Mol Sci. 22 (8), 3850(2021).
- Mikael, L. R., et al. Vascular aging and arterial stiffness. Arq Bras Cardiol. 109 (3), 253-258 (2017).
- Liang, Y., et al. The Mechanisms of the development of atherosclerosis in prediabetes. Arq Bras Cardiol. 22 (8), 4108(2021).
- Açar, B., et al. Association of prediabetes with higher coronary atherosclerotic burden among patients with first diagnosed acute coronary syndrome. Angiology. 70, 174-180 (2019).
- Amano, T., et al. Abnormal glucose regulation is associated with lipid-rich coronary plaque: Relationship to insulin resistance. JACC Cardiovasc Imaging. 1, 39-45 (2008).
- Fan, J., Watanabe, T. Atherosclerosis: Known and unknown. Pathol Int. 72 (3), 151-160 (2022).
- Coutinho, M. S. S. A. Abdominal adiposity and intima-media carotid thickness: An Association. Arq Bras Cardiol. 112 (3), 228-229 (2019).
- Zanoli, L., et al. Arterial stiffness in the heart disease of CKD. J Am Soc Nephrol. 30 (6), 918-928 (2019).
- Boutouyrie, P., et al. Arterial stiffness and cardiovascular risk in hypertension. Circ Res. 128 (7), 864-886 (2021).
- Ben-Shlomo, Y., et al. Aortic pulse wave velocity improves cardiovascular event prediction: An individual participant meta-analysis of prospective observational data from 17,635 subjects. J Am Coll Cardiol. 63 (7), 636-646 (2014).
- Butlin, M., Ahmad, Q. Large artery stiffness assessment using SphygmoCor technology. Pulse. 4 (4), 180-192 (2017).
- Choi, J., Kim, S. Y., Joo, S. J., Kim, K. S. Augmentation index is associated with coronary revascularization in patients with high Framingham risk scores: A hospital-based observational study. BMC Cardiovasc Disord. 19 (15), 131(2015).
- Doupis, J., Papanas, N., Cohen, A., McFarlan, L., Horton, E. Pulse wave analysis by applanation tonometry for the measurement of arterial stiffness. Open Cardiovasc Med J. 10, 188-195 (2016).
- Saugel, B., et al. Cardiac output estimation using pulse wave analysis-physiology, algorithms, and technologies: A narrative review. Br J Anaesth. 126 (1), 67-76 (2021).
- Grillo, A., et al. Short-term repeatability of non-invasive aortic pulse wave velocity assessment: comparison between methods and devices. Am J Hypertens. 31 (1), 80-88 (2017).
- Salvi, P., et al. Non-invasive estimation of aortic stiffness through different approaches. Hypertension. 74 (1), 117-129 (2019).
- Milan, A., et al. Current assessment of pulse wave velocity: Comprehensive review of validation studies. J Hypertens. 37 (8), 1547-1557 (2019).
- Thijssen, D. H., et al. Assessment of flow-mediated dilation in humans: A methodological and physiological guideline. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 300 (1), H2-H12 (2011).
- Costa Pereira, L. M., et al. Assessment of cardiometabolic risk factors, physical activity levels, and quality of life in stratified groups up to 10 years after bariatric surgery. Int J Environ Res Public Health. 16 (11), 1975(2019).
- Grundy, S. M., Hansen, B., Smith, S. C. Jr, Cleeman, J. I., Kahn, R. A. Clinical management of metabolic syndrome: Report of the American Heart Association/National Heart, Lung, and Blood Institute/American Diabetes Association conference on scientific issues related to management. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 24 (2), e19-e24 (2004).
- Williams, R. R., Wray, R. B., Tsagaris, T. J., Kuida, H. Computer estimation of stroke volume from aortic pulse contour in dogs and humans. Cardiology. 59 (6), 350-366 (1974).
- Kouchoukos, N. T., Sheppard, L. C., McDonald, D. A. Estimation of stroke volume in the dog by a pulse contour method. Circ Res. 26 (5), 611-623 (1970).
- Corretti, M. C., et al. Guidelines for the ultrasound assessment of endothelial-dependent flow-mediated vasodilation of the brachial artery: A report of the International Brachial Artery Reactivity Task Force. J Am Coll Cardiol. 39 (2), 257-265 (2002).
- Atkinson, G., Batterham, A. M. The percentage flow-mediated dilation index: A large-sample investigation of its appropriateness, potential for bias and causal nexus in vascular medicine. Vasc Med. 18 (6), 354-365 (2013).
- Touboul, P. J., et al. Mannheim carotid intima-media thickness consensus (2004-2006). An update on behalf of the Advisory Board of the 3rd and 4th Watching the Risk Symposium, 13th and 15th European Stroke Conferences, Mannheim, Germany, 2004, and Brussels, Belgium, 2006. Cerebrovasc Dis. 23, 75-80 (2007).
- Touboul, P. J., et al. Mannheim carotid intima-media thickness and plaque consensus (2004-2006-2011). An update on behalf of the advisory board of the 3rd, 4th, and 5th watching the risk symposia at the 13th, 15th and 20th European Stroke Conferences, Mannheim, Germany, 2004, Brussels, Belgium, 2006, and Hamburg, Germany, 2011. Cerebrovasc Dis. 34, 290-296 (2012).
- Thijssen, D. H. J., et al. Expert consensus and evidence-based recommendations for the assessment of flow-mediated dilation in humans. Eur Heart J. 40 (30), 2534-2547 (2019).
- Lucas-Herald, A. K., Christian, D. Carotid intima-media thickness is associated with obesity and hypertension in young people. Hypertension. 79 (6), 1177-1179 (2022).
- Mansiroglu, A. K., Seymen, H., Sincer, I., Gunes, Y. Evaluation of endothelial dysfunction in COVID-19 with flow-mediated dilatation. Arq Bras Cardiol. 119 (2), 319-325 (2022).
- Sincer, I., et al. Association between serum total antioxidant status and flow-mediated dilation in patients with systemic lupus erythematosus: an observational study. Anatol J Cardiol. 15 (11), 913-918 (2015).
- Sincer, I., et al. Significant correlation between uric acid levels and flow-mediated dilatation in patients with masked hypertension. Clin Exp Hypertens. 36 (5), 315-320 (2014).
- Nakanishi, K., et al. Carotid intima-media thickness and subclinical left heart dysfunction in the general population. Atherosclerosis. 305, 42-49 (2020).
- Klobučar, I., et al. Associations between endothelial lipase, high-density lipoprotein, and endothelial function differ in healthy volunteers and metabolic syndrome patients. Int J Mol Sci. 24 (3), 2073(2023).
- Sandoo, A., et al. The association between functional and morphological assessments of endothelial function in patients with rheumatoid arthritis: a cross-sectional study. Arthritis Res Ther. 15 (5), R107(2013).
- Toyoda, S., et al. Relationship between brachial flow-mediated dilation and carotid intima-media thickness in patients with coronary artery disease. Int Angiol. 39 (5), 433-442 (2020).
Ristampe e permessi
