Introdução

A obesidade é uma doença crônica e multifatorial, resultante da interação entre diferentes fatores etiológicos.^{1 , 2} Configura uma disfunção nutricional e metabólica, que pode ser associada a dislipidemia, resistência à insulina e doenças cardiovasculares.³ Estudos clínicos demonstraram que a obesidade pode ocasionar alterações morfológicas e funcionais no coração.^{4 , 5} Pesquisas experimentais mostraram que essa condição se associa com hipertrofia miocárdica,^{6 - 8} fibrose intersticial,^{8 , 9} além de várias mudanças moleculares.^{10 , 11} Entre essas respostas, incluem-se alterações na expressão e funcionamento de peptídeos envolvidos com trânsito intracelular de cálcio, durante o processo de contração e relaxamento muscular.^{7 , 12 - 14}

Contudo, há importantes divergências entre investigações com relação às repercussões da obesidade sobre desempenho miocárdico. Jacobsen et al.,¹⁵ constataram aumento na fase contrátil durante manobra inotrópica no músculo papilar em ratos obesos após três semanas de dieta; outros autores encontraram maior velocidade de encurtamento miocárdico em modelos de 20,⁸ 30,¹¹ 33,¹³ e 35 semanas¹⁶ de duração. Outras investigações documentaram prejuízo na contração cardíaca, demonstrado por análises in vitro de músculos papilares de ratos obesos, após 15 semanas de dieta.^{7 , 17 , 18} Há também relatos de função cardíaca inalterada após 20,⁹ 30¹⁹ e 32¹⁴ semanas de dieta para indução de obesidade. Portanto, tem-se que o desempenho cardíaco necessita ser melhor estudado na obesidade induzida por dieta.

A condição de obesidade está relacionada com maior atividade do sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA).^{11 , 20 , 21} Altos níveis de angiotensina-II (Ang-II) acoplando a receptores do tipo I (AT₁) exercem um efeito vasoconstritor e trófico sobre o miocárdio, estimulando várias cascatas de sinalização intracelular e múltiplas respostas fisiológicas.^{21 - 23} A ativação do SRAA é o principal mecanismo responsável por distúrbios de pressão arterial e remodelação cardíaca na obesidade; essas desordens foram amenizadas após antagonismo de AT₁.^{6 , 11 , 21 , 24} Entretanto, não foram encontrados estudos que tenham documentado a associação entre ativação do SRAA e remodelação ventricular na obesidade, considerando-se a análise in vitro do músculo papilar.

A preparação in vitro do músculo papilar permite mensurações da capacidade contrátil do miocárdio, em termos de encurtamento e geração de força, a despeito de alterações na carga, frequência cardíaca e geometria do coração, condições estas que modificam o desempenho mecânico in vivo.^{7 , 13 , 17 , 19} Com a utilização de manobras inotrópicas e lusinotrópicas, pode-se também estudar o desempenho miocárdico para identificar alterações na contração e no relaxamento, que não poderiam ser observadas em condições basais. As manobras mais comumente utilizadas são: potencial pós-pausa, elevação de Ca² extracelular e estimulação beta-adrenérgica.⁷

Nessa perspectiva, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do bloqueio de AT₁ sobre a morfologia e desempenho cardíaco, utilizando-se de análise in vitro do músculo papilar, em ratos obesos por dieta hiperlipídica, com predomínio de ácidos graxos saturados. Como hipótese inicial, admite-se que a obesidade se associa com alterações no desempenho funcional miocárdico, sustentadas em diferentes condições de estimulação; essas respostas são amenizadas com o antagonismo de receptores AT₁.

Métodos

Resultados

Os dados de comportamento nutricional, composição corporal e morfologia macroscópica do coração estão na Tabela 1 . Embora ingestão calórica não tenha sido alterada, OB e OL mostraram maior ingestão de gordura e eficiência alimentar do que CO e CL, respectivamente. A obesidade foi caracterizada por maiores medidas de massa e adiposidade corporal.

Quanto à morfologia cardíaca, comparado ao CO, o OB apresentou maiores valores de massa de átrios e das respectivas relações entre massa de átrios e VE com o comprimento tibial. O losartan repercutiu em menores medidas de átrios e VE, em valores absolutos e normalizados pelo comprimento da tíbia, no OL comparado ao OB ( Tabela 1 ).

Na Tabela 2 , são apresentados os resultados de PAS, bem como estrutura e desempenho do coração, avaliados por meio de ecocardiograma. Após 16 semanas, a obesidade esteve associada com maior PAS; o losartan culminou em redução da PAS no CL e OL, ao final do experimento. A razão entre diâmetro diastólico de ventrículo esquerdo (DDVE) e comprimento da tíbia não foi diferente entre grupos e momentos. Ao final do experimento, a obesidade culminou em maior velocidade de encurtamento da parede posterior do ventrículo esquerdo (VEPP), como observado nos grupos OB e OL. Considerando-se o desempenho diastólico, o grupo OL apresentou menor relação E/A do que o CL na 20ª semana. O Doppler tecidual da velocidade diastólica tardia do anel valvar mitral (A’ média) foi menor no CL do que no CO; S média e E’ média foram ampliadas da 16ª à 20ª semana no grupo OL.

O desempenho funcional dos músculos papilares é mostrado nas Figuras 1 a 4 . Em condições basais, os índices de TD e +dt/dt foram similares entre os grupos ( Figura 1A e 1B ), enquanto a -dt/dt foi menor no CL do que no CO ( Figura 1C ). A influência da elevação das concentrações de cálcio sobre a função dos músculos papilares é apresentada na Figura 2 . O aumento da [Ca²]₀ de 1,0 a 2,5 mM resultou em resposta progressivamente maior da TD, +dt/dt e -dT/dt em todos os grupos. Nas concentrações de cálcio de 1,5, 2,0 e 2,5 mM, o OL mostrou os valores superiores de TD, +dt/dt e -dT/dt em comparação ao CL. Na manobra de 2,5 mM de [Ca²]₀, as variáveis TD (CO, 109±37; OB, 113±31; CL, 98±33; OL, 134±46 %) e +dt/dt (CO, 118±43; OB, 122±27; CL, 109±37; OL, 153±49 %) foram maiores no OL do que no OB ( Figura 2A e 2B ).

Figura 1 – Avaliação funcional do músculo papilar em situação basal com concentração extracelular de cálcio de 2,5 mM; valores em média±desvio-padrão; (A) TD: tensão máxima desenvolvida; (B) +dT/dt: velocidade máxima de variação da TD; (C) –dT/dt: velocidade máxima de variação de decréscimo da TD; CO: grupo Controle; OB: grupo Obeso; CL: grupo Controle sob losartan; OL: grupo Obeso sob losartan. * p<0,05 comparado ao CO; Two-Way ANOVA e teste de Tukey. 

Figura 2 – Avaliação funcional do músculo papilar segundo concentração extracelular de cálcio (1,0-2,5 mM). Resultados expressos em relação ao valor basal com concentração extracelular de cálcio de 0,5 mM; (média±desvio-padrão); (A) TD: tensão máxima desenvolvida; (B) +dT/dt: velocidade máxima de variação positiva da TD; (C) -dT/dt: velocidade máxima de decréscimo da TD. CO: grupo Controle; CL: grupo Controle sob losartan; OB: grupo Obeso; OL: grupo Obeso sob losartan. Efeito de grupo: † p<0,05 vs OB; ‡ p<0,05 vs CL. Efeito de Cálcio: §, p<0,05 vs 1,0 mM; ¶, p<0,05 vs 1,5 mM;Two-Way RM ANOVA e teste de Bonferroni. 

Na Figura 3 , são apresentados os resultados de desempenho funcional de músculos papilares em resposta ao PPP. A variação do PPP de 30 a 60s culminou em aumento dos valores de TD, +dt/dt e -dt/dt, em geral. No PPP de 60s, o grupo OB mostrou menores medidas de TD, +dt/dt e -dt/dt do que CO; o OL revelou maior TD (C, 65,7±23,6; OB, 56,3±13,9; CL, 58,0±17,4; OL, 66,4±17,4 %) do que os grupos OB e CL e valores superiores de +dt/dt (C, 70,0±25,4; OB, 59,3±15,9; CL, 62,7±20,0; OL, 70,7±20,7%) em relação ao CL.

Figura 3 – Avaliação do músculo papilar isolado, segundo tempo de potencial pós-pausa (PPP). Resultados expressos em relação ao valor basal com concentração extracelular de cálcio de 0,5 mM (média±desvio-padrão); (A) TD: tensão máxima desenvolvida; (B) +dT/dt: velocidade máxima de variação positiva da TD; (C) -dT/dt: velocidade máxima de decréscimo da TD. CO: grupo Controle; CL: grupo Controle sob losartan; OB: grupo Obeso; OL: grupo Obeso sob losartan. Efeito de PPP: §, p<0,05 vs 30s; Efeito de grupo: * p<0,05 vs CO; † p<0,05 vs OB; ‡ p<0,05 vs CL. Two-Way RM ANOVA e teste de Bonferroni. 

Sobre as manobras de estimulação β-adrenérgica ( Figura 4 ), as concentrações de 0,1 e 1mM repercutiram em aumento da TD em comparação às condições basais. A manobra de 1mM de isoproterenol resultou em redução da +dt/dt no OB ( Figura 4B ) e ampliou as medidas -dt/dt em todos os grupos, em comparação às concentrações de base e de 0,1mM ( Figura 4C ). Considerando-se o efeito de grupo, o CL mostrou maior TD (C, 22,8±11,4; OB, 19,5±10,9; CL, 40,4±13,6; OL, 28,7±11,9 %) e menor -dt/dt do que o C (C, 67,5±18,5; OB, 67,2±22,6; CL, 25,3±9,2; OL, 68,8±19,1 %), em resposta a 0,1mM de isoproterenol.

Figura 4 – Avaliação do músculo papilar isolado, segundo estímulo com isoproterenol (0,1 e 1,0 mM). Resultados expressos em relação ao valor basal com concentração extracelular de cálcio de 1,0 mM (média±desvio-padrão); (A) TD: tensão máxima desenvolvida; (B) +dT/dt: velocidade máxima de variação positiva da TD; (C) -dT/dt: velocidade máxima de decréscimo da TD. CO: grupo Controle; CL: grupo Controle sob losartan; OB: grupo Obeso; OL: grupo Obeso sob losartan. Efeito de Isoproterenol: §, p<0,05 vs Basal; ¶, p<0,05 vs 0,1 mM; Efeito de grupo: * p<0,05 vs CO; † p<0,05 vs OB; ‡ p<0,05 vs CL. Two-Way RM ANOVA e teste de Bonferroni. 

Discussão

Este trabalho foi proposto para avaliar a influência do antagonismo de receptores AT₁ sobre características cardiovasculares em ratos obesos por dieta. De fato, os ratos obesos exibiram alterações de PAS, hipertrofia do VE, mudanças no desempenho sistólico avaliado por meio de ecocardiograma e distúrbios na função do músculo papilar. Grande parte desses efeitos foi amenizada com a administração de losartan, um fármaco antagonista de receptores AT₁.

O presente modelo experimental é caracterizado pela indução de obesidade a partir da administração de dieta hiperlipídica, com predomínio de ácidos graxos saturados.^{9 , 16} Nesse sentido, apesar do consumo calórico inalterado entre os grupos, os animais obesos mostraram maiores medidas de ingestão lipídica e eficiência energética em comparação aos respectivos controles. Como resultado, os valores de massa corporal e adiposidade foram também maiores na obesidade. Em razão da maior densidade energética dos lipídeos, o consumo de dietas hiperlipídicas se associa com acúmulo de reservas corporais e hipertrofia do tecido adiposo. Com isso, a variação ponderal positiva dos obesos resultou, possivelmente, de aumento da adiposidade, conforme previamente documentado.^{9 , 11 , 19}

Após a 16ª semana de experimento, a PAS mostrou-se maior na obesidade. A associação entre obesidade e alterações pressóricas foi também comprovada por outros estudos.^{8 , 11 , 17} Além disso, a PAS foi cronicamente ampliada após estresse físico³² e ao longo do tempo,⁸ ainda que os níveis basais estivessem inalterados ao final do experimento. Em geral, fatores inflamatórios e/ou neuro-hormonais relacionados com o excesso de tecido adiposo contribuem para a ocorrência de desordens hemodinâmicas em obesos.^{20 , 23} Na vigência de losartan, os níveis de PAS foram reduzidos, confirmando a participação do SRAA na promoção de distúrbios hemodinâmicos pressóricos derivados da obesidade.

Por sua vez, persistente aumento na PAS tem sido associado com maior pós-carga, deformação parietal e hipertrofia cardíaca.^{33 , 34} Nossos resultados confirmaram hipertrofia ventricular e elevado desempenho sistólico, comprovado pela maior VEPP na obesidade ( Tabela 2 ). A função sistólica é afetada por diferentes fatores, incluindo-se frequência cardíaca, contratilidade, além de mudanças na pré e pós-carga.³³ Embora a obesidade não tenha modificado a frequência cardíaca e a geometria ventricular, maiores medidas de parede poderiam preservar, ou ainda, diminuir a pré-carga. Nesse estado, entretanto, a reduzida pré-carga poderia causar menor ejeção,^{11 , 33} o que não foi confirmado pelos resultados. Provavelmente, o maior desempenho sistólico se associa com hipertrofia ventricular e/ou mudanças na pós-carga no grupo OB. Cabe dizer que a pós-carga é uma variável mecânica diretamente influenciada por alterações na pressão e no diâmetro intraventricular e inversamente relacionada com a espessura da parede ventricular.^{33 , 34}

Entretanto, a avaliação da função papilar mostrou que a obesidade, per se , não se associou com alterações basais, nem em resposta a diferentes concentrações de Ca² e isoproterenol. Estudo prévio mostrou diminuição da força contrátil e outros distúrbios funcionais em condições basais de músculos papilares de obesos.³⁵ Lima-Leopoldo et al.⁷ mostraram que a elevação da concentração extracelular de Ca² resultou em menor resposta nos índices de função miocárdica na contração (TD) e no relaxamento (-dT/dt) na obesidade. Essas divergências podem ter relação com diferenças na composição das dietas, incluindo-se acréscimo de açúcar⁷ e/ou perfil lipídico constituinte das formulações. Utilizando modelo similar ao do presente trabalho, Vileigas et al.¹⁶ também constataram ausência de diferenças na função miocárdica em preparação de músculo papilar na condição basal e após acréscimo de isoproterenol.

Quanto à avaliação de potencial pós-pausa (PPP), pode-se afirmar que a obesidade promoveu disfunção miocárdica, muito provavelmente, em razão de alterações no trânsito intracelular de Ca². A manobra de 60s reduziu a TD, +dT/dt e -dT/dt no miocárdio de ratos obesos ( Figura 3 ). Os dados são consistentes com estudo prévio que mostrou menor resposta contrátil em ratos obesos Zucker após 60s de PPP.³⁵ Como -dT/dt é influenciada pela frequência de absorção de íons cálcio pelo retículo sarcoplasmático,⁷ a menor recaptura de Ca² demonstrada pela -dT/dt nos ratos obesos sugere que a atividade da proteína SERCA2 foi deprimida. A diminuição da -dT/dt com altas concentrações citosólicas de Ca² sugere que a ativação da SERCA2 via Ca² - calmodulina cinase pode ser deprimida pela obesidade. A redução significativa da TD nos ratos obesos poderia ser resultante de redução de Ca²no retículo sarcoplasmático e também de menor liberação de Ca² por meio dos receptores rianodínicos .

Provavelmente, os distúrbios no trânsito Ca² e na contratilidade miocárdica em obesos decorrem da estimulação do SRAA. Quando comparados aos grupos OB e CL, os animais do OL mostraram melhor desempenho contrátil em resposta às manobras de elevação de Ca², PPP e isoproterenol ( Figuras 2-4 ). Considerando-se a manutenção de elevada VEPP e o comportamento mecânico do músculo papilar na vigência de losartan, é provável que o desempenho sistólico tenha sido regulado por maior sensibilidade ao Ca² no grupo OL. Nessa perspectiva, não se pode descartar um possível efeito metabólico do bloqueio de AT₁, propiciando maior eficiência energética a partir da combustão melhorada de macronutrientes, em especial, lipídeos.^{24 , 36} Excessiva oferta de ácidos graxos pode culminar em maior atividade mitocondrial, estimulando mecanismos relacionados com aumento no trânsito de Ca².^{19 , 23} Em experimento prévio, intervenção com losartan resultou na inibição de mecanismos moleculares de resistência à insulina no miocárdio, normalizando também o desempenho contrátil do coração em ratos obesos por dieta de cafeteria.¹¹ Recentemente, o bloqueio de AT₁ culminou em melhora na função mitocondrial em ratos obesos com resistência à insulina.³⁷

Nessa perspectiva, as repercussões clínicas dos achados deste estudo são variadas. Condições de ativação do SRAA têm sido associadas a desordens metabólicas e cardiopatias.²³ No presente trabalho, tem-se a descrição de distúrbios de resposta contrátil que possibilitam a proposição de intervenções voltadas ao tratamento cardiovascular em obesos.

Não obstante, embora esses efeitos tenham sido amenizados com antagonismo de AT₁, não está descartada a participação de outras variáveis, comuns à dieta hiperlipídica de forma isolada, como causa de remodelação cardíaca. Em estudo prévio,⁸ mostramos que o consumo aumentado de lipídeos tem relação direta com indicadores de resposta cardiovascular na obesidade. Nesse sentido, essa é uma importante limitação do trabalho e novas investigações devem ser desenvolvidas para melhor esclarecer o papel isolado de ácidos graxos saturados e insaturados no presente modelo experimental.

Conclusão

Os resultados permitem concluir que a obesidade induzida por dieta promove remodelação cardíaca, sustentada por hipertrofia ventricular e disfunção miocárdica. Considerando-se que o Losartan amenizou grande parte dessas desordens, confirma-se a hipótese inicial desta investigação, segundo a qual a estimulação de receptores AT₁ está associada com prejuízos na função miocárdica em ratos obesos.