O principal achado do presente estudo foi que o bloqueio do AT1R melhorou a função endotelial após estresse mental em homens com sobrepeso e obesidade grau I, confirmando a hipótese de que a ativação da via Ang II- AT1R pode ser o principal mecanismo responsável pela disfunção endotelial transitória. Também foi observado que o estresse mental foi capaz de provocar reduções nos níveis de CPE e na concentração de nitrito e aumentos nos níveis de ET-1, juntamente com peroxidação lipídica elevada, carbonilação de proteínas e atividade da catalase. Assim, o presente estudo fornece evidências de que o dano oxidativo mediado por AT1R é um importante mecanismo responsável pela disfunção endotelial transitória induzida por estresse mental em adultos com sobrepeso / obesidade.
O teste de EM aplicado (Stroop Color Word Test modificado) tem por objetivo simular situações de estresse mental ou psicológico de forma padronizada e em ambiente controlado sob monitorização hemodinâmica, vascular e eletrocardiográfica. No presente estudo, o teste foi capaz de gerar alterações significativas de PA e FC similares possibilitando afirmar que o estímulo foi semelhante em ambas as sessões experimentais. Além disso, em ambas as sessões foi observado aumento no fluxo sanguíneo médio durante o EM, sem que fosse observada alteração na condutância vascular, o que indica que a alteração da PAM durante o EM pode ter sido o principal fator determinante para o aumento de fluxo sanguíneo médio. Estudos anteriores do nosso grupo já utilizaram com sucesso essa intervenção de EM e observaram respostas semelhantes em indivíduos saudáveis e com síndrome metabólica (39, 108). No entanto, o presente estudo é o primeiro estudo a fornecer evidências diretas da participação da via Ang II-AT1R no comprometimento da função endotelial em resposta à EM.
No presente estudo, a função endotelial estava significativamente prejudicada 30 minutos após o EM na sessão placebo, mas se recuperou, retornando aos valores basais 60 minutos após o EM. Já está bem descrito na literatura que a exposição aguda ao EM leva à disfunção endotelial transitória em condições saudáveis e patológicas (5, 36, 39). No entanto, a magnitude e extensão dessa resposta podem ser influenciadas pela duração da exposição
50 ao EM (5), pela responsividade dos indivíduos à situação de estresse (28) e pelas condições de saúde prévias (6). Um estudo anterior do nosso grupo mostrou que indivíduos com síndrome metabólica apresentavam DMF reduzida aos 30 e 60 minutos após a exposição aguda à EM (39). Considerando que os volunetários do presente estudo não apresentavam nenhuma outra comorbidade, é possível que o processo de recuperação esteja preservado, permitindo uma resposta mais eficiente.
Em contrapartida, o bloqueio AT1R foi capaz de melhorar a função endotelial após o EM, e esse efeito se manteve até 60 min após o EM, evidenciando a participação da ligação da Ang II ao seu receptor do tipo 1 na disfunção endotelial transitória em resposta ao EM. Indivíduos com sobrepeso e obesidade grau I apresentam hiperativação do sistema renina-angiotensina (128), que associada há um possível aumento de Ang II durante o estresse mental pode agravar o quadro de disfunção endotelial através o aumento da ativação da NADPH oxidase e aumento de EROs nas células endoteliais. De fato, a ativação da via Ang II-AT1R estimula o aumento da expressão de ROCK1 e gp91phox, o componente catalítico da NAPDH oxidase(48), promovendo desequilíbrios na homeostase redox e entre substâncias vasoativas.
Durante o EM, na sessão placebo, também foi observada diminuição da biodisponibilidade de nitrito plasmático juntamente ao aumento na concentração de ET-1. Como mencionado anteriormente, NO e endotelina-1 são os principais efetores da vasomodulação, levando à vasodilatação e vasoconstrição, respectivamente (62, 65). Além disso, o NO é o principal efetor da vasodilatação dependente do endotélio após hiperemia reativa (9). O aumento da Ang II, como ocorre durante o EM, parece atuar via AT1R, ativando a NADPH oxidase, gerando maior concentração de ânion superóxido no meio intracelular (12). Esse fenômeno é capaz de inibir a expressão de eNOS, resultando em menor biodisponibilidade de NO e aumento da resposta vasoconstritora, além de levar a conversão NO em peroxinitrito (156). A ativação da NADPH oxidase também está relacionada ao desacoplamento da eNOS (157). Ou seja, na ausência de seus substratos principais (L-arginina e BH4), a eNOS pode aumentar ainda mais a produção de ânion superóxido e
51 peróxido de hidrogênio, diminuindo a biodisponibilidade do NO e agravando o desequilíbrio redox (156-158).
Somado a isso, a ET-1 parece contribuir para a disfunção endotelial após o EM através dos receptores ETA (36). A atividade simpática aumentada em resposta ao EM pode aumentar os níveis de Ang II e sua ligação ao AT1R (48), o que, por sua vez, induz o aumento na expressão dos receptores ETA pelas vias PKC e ERK (159). Foi demonstrado ainda que a liberação de Ang II estimula transcrição pré-pro-endotelina-1, resultando em níveis elevados de ET-1 (62). Assim, levando em consideração que a Ang II é liberada durante o EM, é plausível argumentar que ambas as vias são estimuladas e agem juntas, levando a danos endoteliais. É importante destacar que Joyner et al. demonstraram que a inibição do sistema simpático não melhora a função endotelial durante ou após estresse mental agudo (37), indicando que substâncias vasoativas como NO e ET-1 podem ser os principais mediadores da resposta endotelial à EM.
Como dito anteriormente, as CPE são recrutadas da medula óssea para atuar no reparo endotelial, além de atuar paracrinamente secretando fatores de crescimento e citocinas pró-angiogênicas que estimulam os processos de neovasculogênese e de angiogênese (97). Essas células são atraídas por fatores quimiotáxicos como NO, fatores de crescimento e metaloproteinases (100), mecanismos que parecem estar prejudicados em presença de risco cardiovascular. Diversos estudos demonstraram que o número de CPE, bem como a capacidade migratória e de reparo estão prejudicados na presença da obesidade (107, 108) e em situações de estresse (108). Além disso, a resposta de CPE parece ser prejudicada pelo EM por diversos fatores como aumento de Ang II circulante (113) e desequilíbrio oxidativo (112). No presente estudo, a mobilização da CPE em resposta ao EM foi menor na sessão de placebo quando comparada ao bloqueio AT1R, evidenciando seu efeito nas propriedades funcionais da CPE. Sob condições fisiológicas, o endotélio libera substâncias quimiotáticas, como o NO, que atraem CPE da medula óssea para o vaso danificado (97). Na presença de condições não fisiológicas, como obesidade e diabetes, a funcionalidade e mobilização do CPE parece estar deteriorada(107). Rocha et al. observaram o mesmo comprometimento da funcionalidade da CEP após a exposição ao EM agudo em indivíduos com
52 síndrome metabólica (108). É possível que o aumento da liberação de Ang II durante o EM e, consequentemente, os níveis reduzidos de NO e concentrações mais altas de ERO levem a uma menor resposta da CPE (12, 113). Assim, o bloqueio da via Ang II-AT1R pode ter preservado a capacidade de reparo do EPC.
Em relação à homeostase redox, foi observado um potencial efeito antioxidante do bloqueador do receptor AT1 uma vez que os resultados dos momentos basais mostraram diminuição da peroxidação lipídica e aumento da atividade catalase na sessão com bloqueio. Além disso, teste de EM gerou aumentos na peroxidação lipídica e na carbonilação de proteínas, além do aumento da atividade da catalase, possivelmente em resposta a um ambiente pró-oxidante. O bloqueio do AT1R foi capaz de inibir esse fenômeno. Esses achados corroboram nossa hipótese de que o EM poderia levar a um desequilíbrio redox mediado pela via Ang II-AT1R. Como mencionado acima, Ang II é um agonista chave da ativação da NADPH oxidase, principalmente pelo estímulo de suas subunidades NOX1 e NOX2 (48, 160), que atua como uma transferase de elétrons, gerando ânion superóxido(161). Sob condições de reduzida biodisponibilidade de NO, o ânion superóxido é rapidamente desmutado em peróxido de hidrogênio, provocando danos às células endoteliais(48). Além disso, a homeostase redox parece ter uma associação complexa com o sistema ET-1. Além da presença de superóxido que estimula a síntese de ET-1, as EROs são importantes mediadores dos efeitos da cascata de sinalização de ET-1 e são um dos produtos finais da ativação da cascata(62). Portanto, toda essa maquinaria pode ter sido ativada durante a EM, culminando na disfunção endotelial transitória evidenciada pela DMF.
Algumas limitações devem ser consideradas na interpretação dos resultados do presente estudo. Uma limitação potencial que deve ser levada em consideração é o tamanho da amostra. No entanto, o número de voluntários recrutados foi adequado de acordo com os cálculos do tamanho mínimo da amostra necessário, considerando a DMF como principal resultado, com poder estatístico de 0,8 e erro alfa de 0,05. Além disso, para evitar os efeitos já bem conhecidos dos hormônios sexuais na função vascular das mulheres, optamos por recrutar apenas homens no estudo; portanto, os presentes resultados não permitem inferir que as mesmas respostas seriam
53 observadas em mulheres. Além disso, os resultados não podem ser extrapolados para indivíduos saudáveis. Por fim, o bloqueio AT1R não pôde ser testado; no entanto, Stangier et al. mostraram que 40mg de telmisartana produzem 80% de inibição do receptor(162). Dado que o olmesartana apresenta maior afinidade de ligação ao AT1R que o telmisartana, é improvável que a inibição induzida no presente estudo seja menor do que a observada com o telmisartana (163, 164).
É importante destacar que o estresse mental ou emocional é um dos maiores problemas atuais da sociedade e o sistema cardiovascular possui ampla participação nas respostas e adaptações a ele, sofrendo consequências da sua exacerbação. Seja na forma aguda ou crônica, o estresse é um dos mais importantes fatores de risco para a morbimortalidade cardiovascular. Assim, medidas preventivas e/ou terapêuticas que diminuam os efeitos do estresse sobre o sistema cardiovascular são importantes para diminuição do risco de desenvolvimento de doenças cardiovasculares e de morte em indivíduos com sobrepeso/obesidade grau I.
54
8 CONCLUSÃO
Os resultados do presente estudo fornecem evidências convincentes sobre a disfunção endotelial transitória observada em resposta ao EM agudo. Além disso, o comprometimento observado na função endotelial parece estar diretamente associado ao desequilíbrio na homeostase redox e ao aumento de endotelina-1 concomitante a reduzida biodisponibilidade de NO. O bloqueio da via Ang II-AT1R provocou uma melhora significativa na função endotelial, juntamente com a redução da peroxidação lipídica e da carbonilação de proteínas, além de atenuar o desequilíbrio de substâncias vasoativas em resposta ao EM, corroborando a hipótese de que a angiotensina II é uma importante mediadora da resposta endotelial após estresse mental agudo em homens com sobrepeso e obesidade grau I.
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9 REFERÊNCIAS
1. Cohen JB, Cohen DL. Cardiovascular and renal effects of weight reduction in obesity and the metabolic syndrome. Current hypertension reports. 2015;17(5):34.
2. Apovian CM, Gokce N. Obesity and cardiovascular disease. Circulation. 2012;125(9):1178-82.
3. Trachta P, Drapalova J, Kavalkova P, Touskova V, Cinkajzlova A, Lacinova Z, et al. Three months of regular aerobic exercise in patients with obesity improve systemic subclinical inflammation without major influence on blood pressure and endocrine production of subcutaneous fat. Physiological research. 2014;63 Suppl 2:S299-308.
4. Broadley AJ, Korszun A, Abdelaal E, Moskvina V, Jones CJ, Nash GB, et al. Inhibition of cortisol production with metyrapone prevents mental stress- induced endothelial dysfunction and baroreflex impairment. Journal of the American College of Cardiology. 2005;46(2):344-50.
5. Ghiadoni L, Donald AE, Cropley M, Mullen MJ, Oakley G, Taylor M, et al. Mental stress induces transient endothelial dysfunction in humans. Circulation. 2000;102(20):2473-8.
6. Loures DL, Sant Anna I, Baldotto CS, Sousa EB, Nobrega AC. [Mental stress and cardiovascular system]. Arquivos brasileiros de cardiologia. 2002;78(5):525-30.
7. Pi-Sunyer X. The medical risks of obesity. Postgraduate medicine. 2009;121(6):21-33.
8. Simon GE, Arterburn D, Rohde P, Ludman EJ, Linde JA, Operskalski BH, et al. Obesity, depression, and health services costs among middle-aged women. Journal of general internal medicine. 2011;26(11):1284-90.
9. Widlansky ME, Gokce N, Keaney JF, Jr., Vita JA. The clinical implications of endothelial dysfunction. Journal of the American College of Cardiology. 2003;42(7):1149-60.
10. Favero G, Paganelli C, Buffoli B, Rodella LF, Rezzani R. Endothelium and its alterations in cardiovascular diseases: life style intervention. BioMed research international. 2014;2014:801896.
11. Marrero MB, Venema VJ, Ju H, He H, Liang H, Caldwell RB, et al. Endothelial nitric oxide synthase interactions with G-protein-coupled receptors. The Biochemical journal. 1999;343 Pt 2:335-40.
12. Imanishi T, Hano T, Nishio I. Angiotensin II potentiates vascular endothelial growth factor-induced proliferation and network formation of endothelial progenitor cells. Hypertens Res. 2004;27(2):101-8.
13. Collaboration NCDRF. Trends in adult body-mass index in 200 countries from 1975 to 2014: a pooled analysis of 1698 population-based measurement studies with 19.2 million participants. Lancet. 2016;387(10026):1377-96.
14. Organization WH. Obesity. 2019.
15. Speakman JR. The 'Fat Mass and Obesity Related' (FTO) gene: Mechanisms of Impact on Obesity and Energy Balance. Current obesity reports. 2015;4(1):73-91.
16. Saúde Suplementar: vigilância de fatores de
risco e proteção para doenças crônicas por inquérito telefônico. Brasília: Ministério
56 da Saúde [Internet]. 2018.
17. Collaborators GBDRF. Global, regional, and national comparative risk assessment of 79 behavioural, environmental and occupational, and metabolic risks or clusters of risks, 1990-2015: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2015. Lancet. 2016;388(10053):1659-724.
18. Dib MW, Riera R, Ferraz MB. Estimated annual cost of arterial hypertension treatment in Brazil. Revista panamericana de salud publica = Pan American journal of public health. 2010;27(2):125-31.
19. Go AS, Mozaffarian D, Roger VL, Benjamin EJ, Berry JD, Blaha MJ, et al. Heart disease and stroke statistics--2014 update: a report from the American Heart Association. Circulation. 2014;129(3):e28-e292.
20. Gonzalez-Muniesa P, Martinez-Gonzalez MA, Hu FB, Despres JP, Matsuzawa Y, Loos RJF, et al. Obesity. Nature reviews Disease primers. 2017;3:17034.
21. Martinez JA. Body-weight regulation: causes of obesity. The Proceedings of the Nutrition Society. 2000;59(3):337-45.
22. McAllister EJ, Dhurandhar NV, Keith SW, Aronne LJ, Barger J, Baskin M, et al. Ten putative contributors to the obesity epidemic. Critical reviews in food science and nutrition. 2009;49(10):868-913.
23. Direk K, Cecelja M, Astle W, Chowienczyk P, Spector TD, Falchi M, et al. The relationship between DXA-based and anthropometric measures of visceral fat and morbidity in women. BMC cardiovascular disorders. 2013;13:25.
24. Freedland ES. Role of a critical visceral adipose tissue threshold (CVATT) in metabolic syndrome: implications for controlling dietary carbohydrates: a review. Nutrition & metabolism. 2004;1(1):12.
25. Fox CS, Massaro JM, Hoffmann U, Pou KM, Maurovich-Horvat P, Liu CY, et al. Abdominal visceral and subcutaneous adipose tissue compartments: association with metabolic risk factors in the Framingham Heart Study. Circulation. 2007;116(1):39-48.
26. Grant RW, Dixit VD. Adipose tissue as an immunological organ. Obesity. 2015;23(3):512-8.
27. Engin A. The Pathogenesis of Obesity-Associated Adipose Tissue Inflammation. Advances in experimental medicine and biology. 2017;960:221- 45.
28. Carter JR, Ray CA. Sympathetic neural responses to mental stress: responders, nonresponders and sex differences. American journal of physiology Heart and circulatory physiology. 2009;296(3):H847-53.
29. Carter JR, Goldstein DS. Sympathoneural and adrenomedullary responses to mental stress. Comprehensive Physiology. 2015;5(1):119-46. 30. Jennings JR, Kamarck TW, Everson-Rose SA, Kaplan GA, Manuck SB, Salonen JT. Exaggerated blood pressure responses during mental stress are prospectively related to enhanced carotid atherosclerosis in middle-aged Finnish men. Circulation. 2004;110(15):2198-203.
31. Kamarck TW, Everson SA, Kaplan GA, Manuck SB, Jennings JR, Salonen R, et al. Exaggerated blood pressure responses during mental stress are associated with enhanced carotid atherosclerosis in middle-aged Finnish men: findings from the Kuopio Ischemic Heart Disease Study. Circulation. 1997;96(11):3842-8.
57 32. Deanfield JE, Shea M, Kensett M, Horlock P, Wilson RA, de Landsheere CM, et al. Silent myocardial ischaemia due to mental stress. Lancet. 1984;2(8410):1001-5.
33. Rozanski A, Bairey CN, Krantz DS, Friedman J, Resser KJ, Morell M, et al. Mental stress and the induction of silent myocardial ischemia in patients with coronary artery disease. The New England journal of medicine. 1988;318(16):1005-12.
34. Rozanski A, Blumenthal JA, Kaplan J. Impact of psychological factors on the pathogenesis of cardiovascular disease and implications for therapy. Circulation. 1999;99(16):2192-217.
35. Wallerath T, Witte K, Schafer SC, Schwarz PM, Prellwitz W, Wohlfart P, et al. Down-regulation of the expression of endothelial NO synthase is likely to contribute to glucocorticoid-mediated hypertension. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999;96(23):13357-62.
36. Spieker LE, Hurlimann D, Ruschitzka F, Corti R, Enseleit F, Shaw S, et al. Mental stress induces prolonged endothelial dysfunction via endothelin-A receptors. Circulation. 2002;105(24):2817-20.
37. Halliwill JR, Lawler LA, Eickhoff TJ, Dietz NM, Nauss LA, Joyner MJ. Forearm sympathetic withdrawal and vasodilatation during mental stress in humans. The Journal of physiology. 1997;504 ( Pt 1):211-20.
38. Scarpina F, Tagini S. The Stroop Color and Word Test. Front Psychol. 2017;8:557.
39. Sales AR, Fernandes IA, Rocha NG, Costa LS, Rocha HN, Mattos JD, et al. Aerobic exercise acutely prevents the endothelial dysfunction induced by mental stress among subjects with metabolic syndrome: the role of shear rate. American journal of physiology Heart and circulatory physiology. 2014;306(7):H963-71.
40. Steptoe A, Vogele C. Methodology of mental stress testing in cardiovascular research. Circulation. 1991;83(4 Suppl):II14-24.
41. Stroop JR. Studies of interference in serial verbal reactions. Journal of Experimental Psychology. 1935;18(6):643-62.
42. Dietz NM, Halliwill JR, Joyner MJ. Nitric oxide contributes to the rise in forearm blood flow during mental stress in humans. The American journal of cardiology. 1998;81(6):808.
43. Medeiros RF, Silva BM, Neves FJ, Rocha NG, Sales AR, Nobrega AC. Impaired hemodynamic response to mental stress in subjects with prehypertension is improved after a single bout of maximal dynamic exercise. Clinics. 2011;66(9):1523-9.
44. Kuniyoshi FH, Trombetta IC, Batalha LT, Rondon MU, Laterza MC, Gowdak MM, et al. Abnormal neurovascular control during sympathoexcitation in obesity. Obesity research. 2003;11(11):1411-9.
45. McEwen BS. Protective and damaging effects of stress mediators. The New England journal of medicine. 1998;338(3):171-9.
46. De Matteo R, Head GA, Mayorov DN. Angiotensin II in dorsomedial hypothalamus modulates cardiovascular arousal caused by stress but not feeding in rabbits. American journal of physiology Regulatory, integrative and comparative physiology. 2006;290(1):R257-64.
47. Saavedra JM, Ando H, Armando I, Baiardi G, Bregonzio C, Juorio A, et al. Anti-stress and anti-anxiety effects of centrally acting angiotensin II AT1 receptor antagonists. Regulatory peptides. 2005;128(3):227-38.
58 48. Chung IM, Kim YM, Yoo MH, Shin MK, Kim CK, Suh SH. Immobilization stress induces endothelial dysfunction by oxidative stress via the activation of the angiotensin II/its type I receptor pathway. Atherosclerosis. 2010;213(1):109- 14.
49. Bjorntorp P. Do stress reactions cause abdominal obesity and comorbidities? Obesity reviews : an official journal of the International Association for the Study of Obesity. 2001;2(2):73-86.
50. Gibson EL. Emotional influences on food choice: sensory, physiological and psychological pathways. Physiology & behavior. 2006;89(1):53-61.
51. Aschbacher K, Kornfeld S, Picard M, Puterman E, Havel PJ, Stanhope K, et al. Chronic stress increases vulnerability to diet-related abdominal fat, oxidative stress, and metabolic risk. Psychoneuroendocrinology. 2014;46:14- 22.
52. Geiker NRW, Astrup A, Hjorth MF, Sjodin A, Pijls L, Markus CR. Does stress influence sleep patterns, food intake, weight gain, abdominal obesity and weight loss interventions and vice versa? Obesity reviews : an official journal of the International Association for the Study of Obesity. 2018;19(1):81-97.
53. Lissner L, Sjoberg A, Schutze M, Lapidus L, Hulthen L, Bjorkelund C. Diet, obesity and obesogenic trends in two generations of Swedish women. European journal of nutrition. 2008;47(8):424-31.
54. Robinson WR, Utz RL, Keyes KM, Martin CL, Yang Y. Birth cohort effects on abdominal obesity in the United States: the Silent Generation, Baby Boomers and Generation X. International journal of obesity. 2013;37(8):1129- 34.
55. Fowler-Brown AG, Bennett GG, Goodman MS, Wee CC, Corbie-Smith GM, James SA. Psychosocial stress and 13-year BMI change among blacks: the Pitt County Study. Obesity. 2009;17(11):2106-9.
56. Rivenes AC, Harvey SB, Mykletun A. The relationship between abdominal fat, obesity, and common mental disorders: results from the HUNT study. Journal of psychosomatic research. 2009;66(4):269-75.
57. Tucker LA, Earl AB. Emotional health and weight gain: a prospective study of midlife women. American journal of health promotion : AJHP. 2010;25(1):30-5.
58. Sims R, Gordon S, Garcia W, Clark E, Monye D, Callender C, et al. Perceived stress and eating behaviors in a community-based sample of African Americans. Eating behaviors. 2008;9(2):137-42.
59. Calkins AW, Hearon BA, Capozzoli MC, Otto MW. Psychosocial predictors of sleep dysfunction: the role of anxiety sensitivity, dysfunctional beliefs, and neuroticism. Behavioral sleep medicine. 2013;11(2):133-43.
60. Markus CR. Dietary amino acids and brain serotonin function; implications for stress-related affective changes. Neuromolecular medicine. 2008;10(4):247-58.
61. Iantorno M, Campia U, Di Daniele N, Nistico S, Forleo GB, Cardillo C, et al. Obesity, inflammation and endothelial dysfunction. Journal of biological regulators and homeostatic agents. 2014;28(2):169-76.
62. Le Brocq M, Leslie SJ, Milliken P, Megson IL. Endothelial dysfunction: from molecular mechanisms to measurement, clinical implications, and therapeutic opportunities. Antioxidants & redox signaling. 2008;10(9):1631-74. 63. Anderson TJ, Uehata A, Gerhard MD, Meredith IT, Knab S, Delagrange D, et al. Close relation of endothelial function in the human coronary and
59 peripheral circulations. Journal of the American College of Cardiology.