UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE
ASSOCIAÇÃO DA FREQÜÊNCIA ALÉLICA DOS POLIMORFISMOS DOS GENES DO SISTEMA RENINA ANGIOTENSINA COM A FORÇA
MUSCULAR E PRESSÃO ARTERIAL DE IDOSAS
HILDEAMO BONIFACIO OLIVEIRA
ii
ASSOCIAÇÃO DA FREQÜÊNCIA ALÉLICA DOS POLIMORFISMOS DOS GENES DO SISTEMA RENINA ANGIOTENSINA COM A FORÇA
MUSCULAR E PRESSÃO ARTERIAL DE IDOSAS
Tese apresentada ao Programa de Pós- Graduação em Ciências da Saúde da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, como requisito para a obtenção do titulo de Doutor em Ciências da Saúde.
Orientador: Prof. Dr. Aldo da Cunha Medeiros
iii
7,5cm
Ficha elaborada pela Biblioteca de Pós-Graduação da SIBI//UCB
O48a Oliveira, Hildeamo Bonifacio
Associação da frequência alélica dos polimorfismos dos genes do sistema renina angiotensina com a força muscular e pressão arterial de idosas / Hildeamo Bonifacio Oliveira – Natal/RN 2013.
69 f. : il. ; 30 cm.
Tese (doutorado) – Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013.
Orientação: Dr. Aldo da Cunha Medeiros
iv
CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS DA SAÚDE
Coordenadora do Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde: Profª. Drª. Ivonete Batista de Araujo
v
ASSOCIAÇÃO DA FREQÜÊNCIA ALÉLICA DOS POLIMORFISMOS DOS GENES DO SISTEMA RENINA ANGIOTENSINA COM A FORÇA
MUSCULAR E PRESSÃO ARTERIAL DE IDOSAS
Aprovada em 12/12/2012
BANCA EXAMINADORA
Presidente da Banca:
Prof. Dr. Aldo da Cunha Medeiros – UFRN
Membros da Banca:
Prof. Dr. Daniel Alexandre Boullosa Álvarez – UCB-Brasília Prof. Dra. Patrícia Froes Meyer-UnP
vi
vii
A Deus, por ter colocado em meu caminho pessoas iluminadas.
Ao Programa de Pós Graduação em Ciências da Saúde-PPGCSa da Universidade Federal do rio Grande do Norte pelo acolhimento durante o doutorado.
Ao Prof. Dr. Aldo da Cunha Medeiros, orientador, por ser um facilitador neste processo de capacitação para a comunidade científica.
A minha esposa Sylmara M S Bonifacio, meus filhos Caroline S Bonifácio e Heytor S Bonifacio, pelos inúmeros momentos de ausência como marido e pai.
Aos meus pais Hildebrando Bonifácio da Silva e Amália Maria Oliveira e Silva, pelo ideal e perseverança no compromisso de formação e educação, regrado de amor e cumplicidade.
Aos meus irmãos Rosa Bonifácio, Marízia Bonifácio, Benedito Bonifácio, Simone Bonifácio e Joselito Bonifácio que me puxaram e me empurraram nos momentos de dificuldade.
A todos da minha família, que seguiram o caminho da Educação Física, tendo como inspirador o Tio Geovanni Camilo de Oliveira.
A todos os amigos Mestrandos e Doutorandos da UFRN.
A todos meus queridos professores e professoras que participaram deste processo de formação e capacitação, desde o jardim de infância até este doutoramento.
Aos Professores Doutores do PPGCSa, pelo incentivo, dedicação e confiança recebido.
A todos os Funcionários do Programa de Pós-graduação em Ciências da saúde pela atenção.
Aos técnicos, professores e alunos da Universidade Católica de Brasília que participaram direta ou indiretamente deste doutoramento.
Ao Dr José Fernandes Filho pela oportunidade de ingresso ao PPGCSa da UFRN.
viii
ix ANOVA a-vDO2 CEP D DC DNA dp DXA ECA EDTA FVM FVMc IFN-y IL-6 I ID IECA IMC IPAQ LABEF MLG MCT n PA PApré1 PApré2 PApós1
Análise de variância
Diferença arterio-venosa de oxigênio Comitê de Ética em Pesquisa
Deleção
Débito cardíaco
Ácido desoxinibonucléico (do inglês, deoxyribonucleic acid)
Desvio-padrão
Absortometría de raios-x de dupla energia (do inglês, dual energy X-rayabsorptiomeiry}
Enzima conversora de angiotensina
Anticoagulante, ácido etilenodiamino tetra(do inglês
Ethylenediamine tetraacetic acid)
Força voluntária máxima
Força voluntária máxima corrigida Interferon gama
Interleucina 6 Inserção
Inserção-deleção
Inibidor da enzima conversora de angiotensina índice de massa corporal
Questionário Internacional de Atividade Física (do inglês,
(Infemationaí FhysicafAaivilyQitffstSfrtifiQire)
Laboratório de Estudos de Força Massa livre de gordura
Massa corporal Total Amostra
Pressão arterial
Pressão arterial antes da sessão de exercício antes da periodização (baseline pré)
Pressão arterial antes de cada sessão exercício durante a periodização
x
PAD PÁS pb PCR
PSE RCQ RM RMp SNPs TNF-α
periodização
Pressão arterial diastólica Pressão arterial sistólica Pares de bases
Reação em Cadeia de Polimerase (do inglês, Polymerase Chain Reaction)
Percepção subjetiva de esforço Relação Cintura Quadril
Repetição máxima
Repetição máxima predita
xi
Dedicatória... vi
Agradecimentos... vii
Epigrafe... viii
Lista de Abreviaturas... ix
Resumo... xiii
1 INTRODUÇÃO... 1
2 OBJETIVOS ... 5
2.1 Objetivo Geral... 5
2.2 Objetivos específicos... 5
3 METODOS 6 3.1 Desenho experimental ... 6
3.2 População e critérios de exclusão... 6
3.3 Avaliação Clínica... 7
3.4 Avaliação Antropométrica e da Composição Corporal... 7
3.5 Avaliação cardiorrespiratória... 8
3.6 Coleta de sangue e análises clínicas... 9
3.7 Análises do polimorfismo... 10
3.8 Reação em cadeia de polimerase confirmatória... 10
3.9 Avaliação, prescrição e acompanhamento da força... 11
3.10 Testes de Resistência Dinâmica Variável... 12
3.11 Teste isocinético de força máxima... 12
4 ARTIGOS PRODUZIDOS... 14
4.1 Blood pressure response of elderly women to strength exercise as a function of angiotensin-converting enzyme polymorphisms use... 14
5 COMENTÁRIOS, CRÍTICAS E CONCLUSÕES... 30
5.1 Adequações e limitações metodológicas... 30
5.2 O mérito, a originalidade, a multidisciplinaridade e a contribuição científica... 31
xii
6 REFERÊNCIAS... 36
7 APENDICES... 46
8 ANEXOS... 51
8.1 Parecer do Comitê de Ética em Pesquisas... 52
8.2 Termo de consentimento livre e esclarecido... 53
xiii
As alterações fisiológicas induzidas pelo processo de envelhecimento são dinâmicas e progressivas, reduzindo a capacidade de adaptação e autonomia do idoso, podendo ser influenciada por fatores genéticos e ambientais. Assim o objetivo desta tese foi verificar a associação entre o polimorfismo ID do gene da ECA e os fenótipos de força muscular e pressão arterial sistêmica de 62 idosas brasileiras (67,35±5,66 anos) durante um programa de 16 semanas de treinamento supervisionado. As idosas foram estratificadas pela idade, sendo o grupo1 (G1, n=γ4 )<70 anos e grupo β (Gβ n=β8)≥ 70 anos, e em três grupos pela ECA, ECA-II (n=8) ECA-DD (n=35) e ECA-ID (n=19). O nível de força muscular foi avaliado pelo método de repetições máximas e as medidas da pressão arterial (PA) foram aferidas antes e após o treinamento (PAPré1 e PAPós1) e antes e após cada sessão de treino (PAPre2 e PAPós2), no local de treinamento. Amostras de DNA foram isoladas a partir de leucócitos de sangue periférico e o polimorfismo de inserção/deleção (ID) do gene ECA (rs1800795) foi genotipado pela reação em cadeia de polimerase (PCR) acrescida de PCR-confirmatória. A distribuição genotípica do polimorfismo ID atendeu as prerrogativas do equilíbrio de Hardy-Weitíherg. Houve variação nos níveis de força pré e pós-treinamento e entre os grupos pela idade (teste t) e pelo polimorfismo da ECA (ANOVA) com (p<0,05). Em função dos resultados concluiu-se que o treinamento contra resistência contribui para redução da PAS e aumento da força muscular de membros superiores e inferiores quando consideradas a idade e o polimorfismo da ECA. Neste estudo as Idosas portadoras do alelo D foram mais reativas as variações da PA ao treinamento resistido. A realização deste estudo teve caráter multidisciplinar, envolvendo pesquisadores das áreas Medicina, Educação Física, Farmácia, Nutrição, Gerontologia e Estatística. Este aspecto preencheu os requisitos da multidisciplinaridade do Programa de Pós-graduação em Ciências da Saúde.
1- INTRODUÇÃO
Atualmente as maiores taxas de morbidade e mortalidade estão relacionadas às doenças cardiovasculares, estando esta associada a fatores de risco, como a idade, sexo, hipertensão, tabagismo, elevado colesterol LDL, baixo colesterol HDL, diabetes melito, sedentarismo, obesidade e história familiar de doença cardíaca prematura, fatores genético e ambiente1.
Estudos atuais buscam explicações genéticas para as doenças do sistema circulatório apontando os polimorfismos do gene do angiotensinogênio com forte associação a hipertensão arterial essencial. Já o polimorfismo (inserção/ deleção) do gene da enzima conversora da angiotensina I apresenta associação com alto risco para eventos coronários agudos, morte súbita cardíaca e cardiomiopatia hipertrófica, bem como predisposição para esforços físicos específicos, como resistência, força e potência2.
Assim, grande parte da população urbana, principalmente os idosos, tem sido incentivada a buscarem nas academias ou health centers os benefícios
relacionados à prática exercícios físicos3. Infelizmente, muitos profissionais desconhecem as recomendações4 e métodos precisos de avaliação da força5, a relação volume e intensidade dos exercícios (dose-resposta), as vantagens, desvantagens, assim como riscos envolvidos nessa prática sobre a saúde do idoso4, principalmente quando considerado as características genéticas.
Outro aspecto importante está centrado no conhecimento do processo de envelhecimento onde diversas alterações podem ter origem nas funções imunológicas ou influenciadas por elas, enquanto alguns parâmetros imunológicos diminuem com idade, outros aumentam ou permanecem inalterados6.
A imunocenescência compreende uma série de modificações morfofuncionais no idoso, como o aumento da atividade inflamatória basal, definido como inflammaging 7. O termo inflammaging vem sendo utilizado para
Alzheimer, aterosclerose, diabetes e alguns cânceres apresentam um importante componente inflamatório em suas respectivas fisiopatologias8.
Nessa linha vários estudos associam o processo às adaptações do tecido muscular frente aos exercícios como capacidade de regeneração que se da em respostas a um exercício de média a alta intensidade, iniciando respostas pró-inflamatórias para as microlesões teciduais induzidas pelo estresse tensional e metabólico gerados pelos exercícios de força9. Hipotetizamos que essas respostas inflamatórias podem se diferenciar em função de alterações imulológicas induzidas por diferentes intensidades, frequência e duração de exercício de força, pelos níveis séricos correlacionados bem como do perfil genético para produção destas citocinas10.
Alguns polimorfismos de região promotora e de fase aberta de leitura têm sido implicados com níveis séricos de mediadores inflamatórios. Por exemplo, um polimorfismo de repetição de dinucleotídeos CA no primeiro íntron do gene para interferon alfa (IFN- ) vem sendo associado com maior produção da referida citocina11. Outro polimorfismo para IFN- foi indicado como provável marcador para inflammaging em mulheres12. Mas o principal polimorfismo de
Além dos genes para citocinas, outros genótipos vêm sendo consistentemente associados a fenótipos inflamatórios que contribuem para motalidade como das proteínas CD 14 solúvel (sCD14) e receptores TOLL-like.
Em pacientes com sepse, os níveis de sCD14 estão de três a cinco vezes aumentados18. Outra variação genética que vem ganhando destaque entre os fatores predisponente à sepse em seres humanos consiste no principal polimorfismo do gene codante da enzima conversora de angiotensina, onde um evento de inserção (I) ou deleção (D) de um elemento Alu (aproximadamente 250 bp) sobre o gene gerou um polimorfismo ECA I/D amplamente distribuído na espécie humana18. Pesquisadores19 encontraram forte associação entre o genótipo DD e níveis da enzima circulante duas vezes superior aos níveis encontrados em pacientes II. Neste sentido, o papel da variação ECA I/D na sepse vem sendo estudada, de modo a se revelar sua contribuição coadjuvante, enquanto fator pressórico hemostático20, no desenvolvimento e/ou agravamento da fisiopatologia da sepse21,22,23 e alterações da força muscular24,25.
O entendimento dos mecanismos imunogenéticos contribui para o monitoramento do fenômeno de inflammaging e das respostas aos exercícios
em idosas brasileiras com vistas ao desenvolvimento de estratégias terapêuticas voltadas à promoção da qualidade de vida e diminuição da morbi-mortalidade, uma vez que a baixos níveis de força muscular em idosos tem sido associado a fatores de riscos para complicações crônicas26,27, déficits de atividade funcional e índices aumentados de mortalidade27.
A redução dos níveis de força muscular com o avanço da idade é descrita na literatura como um processo inerente ao envelhecimento, mesmo àquele desacompanhado por morbidades. No entanto, apresenta-se com grandes diferenças individuas27,28,29,30 sugerindo que além da grandeza dos estímulos, ambiente e hábitos diários a influencia genética nos fenótipos musculares, especialmente na força e na massa muscular 31,32,33 é uma possibilidade a ser considerada.
34,35. A variação polimórfica de inserção, denominada alelo I, encontra-se associada à produção reduzida da ECA36 e menor porcentagem de fibras musculares tipo IIb, responsáveis por maiores níveis de força muscular37, observando-se uma relação inversa das concentrações de ECA para indivíduos portadores do alelo DD.
Outras pesquisas demonstram que homozigotos do alelo D, assim denominado o alelo sobre o qual não ocorreu o evento de inserção, responderiam de forma mais eficiente ao programa de exercícios de força fazendo alusão de que maiores níveis de ECA estariam relacionados à predisposição para ganhos de força34,38,39.
Um estudo com mulheres idosas hipertensas que faziam uso de inibidores da ECA demonstraram respostas semelhantes aquelas de mulheres homozigóticas II para a enzima conversora de angiotensina40. Porém estudos demonstram que alguns medicamentos só controlam os níveis plasmáticos de angiotensinogênio II no repouso40. Em outra pesquisa41 foi hipotetizado que os ganhos de força de indivíduos com alelo DD estariam relacionados indiretamente com melhor adaptação neural em função de uma maior estimulação dos receptores de angiotensina II nos receptores nervosos e assim aumento da atividade nervosa simpática43.
2- OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Investigar níveis séricos e genótipos de citocinas e genes relacionados com função imunológica, aptidão física, composição corporal e alterações da pressão arterial de mulheres idosas.
2.2 Objetivos Específicos
2.2.1 - Investigar a associação da frequência alélica dos polimorfismos dos genes do sistema renina angiotensina com a força muscular e a alterações da pressão arterial de mulheres idosas hipertensas.
2.2.2 - Investigar as alterações induzidas pelo treinamento de força no perfil antropométrico em função da frequência alélica dos polimorfismos dos genes do sistema renina angiotensina em idosas hipertensas.
2.2.3 - Investigar as alterações induzidas pelo treinamento de força e da composição corporal em função da frequência alélica dos polimorfismos dos genes do sistema renina angiotensina em mulheres idosas hipertensas.
3- MÉTODOS
3.1 Desenho experimental
Esse estudo se caracteriza como semilongitudinal descritivo correlacional. Foi desenvolvido em parceria intrainstitucional com a Pós Graduação em Gerontologia (PGG_UCB), com o projeto Universidade Aberta à Terceira Idade (UnATI) e com o Hospital da Universidade Católica de Brasília (HUCB). Essa parceria, com a PGG-UCB, possibilitou ainda a utilização dos benefícios oriundos da parceria interinstitucional, já existente, com o Laboratório de Imunologia da Universidade Federal de Ouro Preto. Esta pesquisa foi aprovada pelo Comitê de Ética e Pesquisa da Universidade Católica de Brasília (CEP/UCB 133/2007) estando em conformidade com a resolução 196/96 do Conselho Nacional de Saúde.
3.2 População e critérios de exclusão
As participantes deste estudo foram selecionadas por conveniência do cadastro geral de 800 participantes do programa UnATI - Universidade Católica de Brasília. Foi divulgado o convite a mulheres idosas para participar de um estudo multicêntrico com garantias a cada participante do acompanhamento nas áreas de clínica geral, nutricional, farmacológico e de atividade física.
3.3 Avaliação Clínica
Após a assinatura do termo de conhecimento livre e consentido, as idosas foram avaliadas por meio de anamnese clínica, onde foi utilizado questionário padronizado voltado para detectar sintomas e avaliação do estado geral de saúde das pacientes49 além de verificar o consumo de medicamentos utilizados pelo grupo. Este procedimento permitiu que idosas saudáveis e idosas apresentando morbidades fossem segregadas em grupos para o estudo de associação com os perfis de citocinas, genótipos obtidos e exercício físico.
O exame clínico foi realizado dentro das normas semiológicas de rotina, por um médico, sendo procedida uma inspeção geral da paciente, a aferição da pressão arterial (PA), auscultas cardíaca e pulmonar; palpação superficial e profunda do abdome, inspeção dos membros inferiores e a palpação digital dos mesmos. A PA teve como padrão de normalidade aferições em nível menor que 130 mm/Hg para pressão sistólica e menor que 85 mm/Hg para a pressão diastólica, conforme preconizado pela Sociedade Brasileira de Cardiologia para pacientes idosos50. As auscultas foram realizadas para avaliação dos aparelhos cardiovascular e pulmonar, enquanto, na palpação do abdome, buscou-se evidenciar pontos dolorosos e visceromegalias 49 e demais sinais clínicos de infecção e inflamação. A avaliação médica e laboratorial permitiu que fossem desconsideradas as idosas que apresentaram sinais clínicos de processos infecciosos e/ou inflamatórios ativos ou que fizessem uso de medicamentos imunomodulatórios49, como forma de minimizar interferências sobre a homeostase imunológica ou ainda aquelas não diagnosticadas como hipertensas. Esses procedimentos foram realizados no Ambulatório de Farmacologia Clínica do Hospital da Universidade Católica de Brasília.
3.4 Avaliação Antropométrica e da Composição Corporal
pelo estadiômetro da Country Tecnology INC, Gays Mills, Wl. (modelo 67034) com escala em milímetros.
Foram determinadas as características antropométricas por meio da estatura, envergadura, comprimento e circunferência dos segmentos corporais. Assim, foi determinada a da Massa Corporal Total- MCT: i) dados
antropométricos (Índice de Massa Corporal – IMC e Relação Cintura Quadril – RCQ, Índice Braquial, Índice crual), ii) avaliação da composição corporal
(Absortometria Radiológica de Dupla Energia – DXA, dobras cutâneas e impedância bioelétrica)51, iii) dados bioquímicos e iv) análise da ingestão de
nutrientes através de registro de consumo alimentar estimado52, v) hábitos diários de atividades físicas 3,4 e IPAC versão curta (OMS).
Para determinação do IMC de cada idosa, foi considerada a fórmula proposta por Lipschitz 51, a qual é recomendada pelo National Council on the Aging, conforme valores referenciais próprios para pacientes idosos. A análise
do IMC permitiu a classificação em desnutrido, obeso ou estado nutricional eutrófico. A RCQ foi aferida por meio da divisão da circunferência da cintura realizada no ponto médio entre a última costela e a crista ilíaca e pela medida da circunferência do quadril realizada ao nível do trocânter maior do fêmur52. A estratificação foi feita em função das formas de obesidade abdominal (andróide) e de glúteos (ginóide). Para estratificação da composição corporal, a avaliação antropométrica foi complementada pelo método (DXA), que permitiu determinar com maior fidedignidade a proporção de massa magra e de massa gorda de cada idosa, comparando-se os resultados com os protocolos de dobras cutâneas e impedância biolétrica. Foi investigada a associação tanto do estado nutricional quanto da composição corporal de cada paciente com os perfis séricos e genômicos e da força muscular.
Esses procedimentos foram realizados nos Laboratórios LABEF e no Ambulatório de Farmacologia Clínica do Hospital da Universidade Católica de Brasília.
Todas as voluntárias foram submetidas ao exame de eletrocardiograma de repouso (ECG), visando identificar possíveis cardiopatias que impedissem a participação no estudo, por meio de laudo emitido por um Cardiologista do Laboratório de Avaliação Física e Treinamento (LAFIT-UCB).
Após o ECG as voluntárias foram submetidas ao teste cardiopulmonar em esteira rolante da Inbramed modelo Super-ATL® do Brasil com analise das trocas ventilatórias pelo analisador de gás Córtex Biophysik - modelo Metalize 3D. O analisador foi calibrado antes dos testes conforme especificação do fabricante como um gás de composição de 20,93 % de oxigênio, 5% de gás carbônico e balanço de nitrogênio com seringa de calibração de 3 litros. O protocolo empregado foi progressivo com intervalo entre as cargas de um minuto, a velocidade inicial foi de 2 km/h para uma inclinação igual a zero (0%) e a velocidade final de 9 km/h. Como o teste teve caráter de diagnóstico e não de performance não foi utilizada a inclinação e nem buscou-se aferir o VO2 máximo, ou seja, o teste buscou verificar a capacidade funcional para valores de 86% do consumo máximo de oxigênio predito. Para o monitoramento da frequência cardíaca foi utilizada a derivação de um canal CM5. Tanto a esteira rolante, eletrocardiograma como o analisador de gases, estavam acoplados e controlados pelo sistema Ergo-PC Elite da Micromed ® do Brasil.
3.6 Coleta de sangue e análises clínicas
3.7 Análises do polimorfismo
A abordagem utilizada no estudo de polimorfismos de base única (SNPs) ao longo dos genes de citocinas IL-6, TNF e IFN-, genes relacionados à sepse (CD 14, TLR-4) e doenças do sistema circulatório ECA, consistiu na identificação de HPtag SNPs (haplotype tag SNPs) ao longo destes genes. Os
polimorfismos foram identificados no banco de dados dbSNPs e HapMap. Uma vez identificados, os SNPs foram genotipados por reações de sequenciamento de DNA, ou alternativamente por PCR em sistema multiplex. Para sequenciamento, iniciadores foram desenhados utilizando o software Primer3, preferivelmente para amplificação de fragmentos entre 100 a 200 pb contendo o SNP a ser genotipado. A reação de sequenciamento foi realizada utilizando a técnica de parada de cadeia com ddNTPs marcados com moléculas fluorescentes em sistema automatizado da empresa Applied Biosystems. Os eletroferogramas foram analisados automaticamente com o programa de computador Staden 1.0.6. Para genotipagem por baterias de multiplex, iniciadores alelo-específicos incluindo o SNP a ser genotipado foram desenhados, sendo a formação de grampos e auto-complementaridade avaliada com o programa Autodimer. Cada amostra foi classificada em um dos três possíveis genótipos para o polimorfismo da ECA, sendo dois de homozigotos (DD e II) e um heterozigoto (ID), a partir da PCR descrita acima. A identificação dos genótipos foi realizada visualizando-se a presença dos alelos D e I, sendo que a presença de apenas um fragmento de 190 pares de base caracteriza o genótipo DD e a presença de apenas um fragmento de 490 pares de base caracteriza o genótipo II. Adicionalmente, o heterozigoto ID foi identificado pela presença de ambos os fragmentos. Esses componentes do projeto foram realizados nos laboratórios de Imunogerontologia e de Análises Clínicas (Hospital) da Universidade Católica de Brasília.
3.8 Reação em cadeia de polimerase confirmatória
deve a amplificação preferencial do alelo D e à ineficiência de amplificação do alelo52, por que pode chegar até 10% da amostra54,55. Esta PCR adicional foi realizada em todas aquelas amostras classificadas como DD. Os iniciadores utilizados foram: (5'' TGG GAC CAC AGC GCC CGC CAC TAC 3") e (5" TCG CCA GCC CTC CCA TGC CCA TAA 3''), como nos estudos53, onde amostras portadoras do genótipo ID ou II foram usadas como controles positivos durante análise extra. Este componente do projeto foi realizado no Laboratório Imunogerontologia e de Análises Clínicas (Hospital) da Universidade Católica de Brasília.
3.9 Avaliação, prescrição e acompanhamento da força
Para determinar o nível de condicionamento de força muscular foi utilizado o protocolo proposto por Cooper 56. Foram realizados testes nos exercícios de supino, flexão de cotovelos, puxada pela frente, pressão de pernas (leg press),
extensão e flexão de joelhos. Esses testes foram antecedidos por quatro semanas de exercícios de adaptação como forma de padronização da técnica, da amplitude e velocidade do movimento, além do tipo de ventilação a ser utilizada, ou seja, expira-se na fase concêntrica. A Força Voluntária Máxima (FVM) de cada movimento foi determinada inicialmente por meio do número de repetições máximas (RMs) e posteriormente o teste de uma repetição máxima (1RM)57. Os valores obtidos foram corrigidos, passando a ser denominada, Força Voluntária Máxima Corrigida (FVMc).
3.10 Testes de Resistência Dinâmica Variável
As idosas realizaram uma sessão de aquecimento geral de 3 a 5 minutos em bicicleta ergométrica. Posteriormente o equipamento foi ajustado e a idosas posicionadas onde realizou uma série de aquecimento específico de 4 a 8 repetições com uma carga estimada (PSE) fácil. Após 1 minuto realizaram-se duas repetições com PSE moderada seguido de 3 minutos de repouso e então se realizou o máximo de repetições (PSE- difícil), sendo aceito para determinar o valor de uma repetição máxima 1RMp, qualquer quantidade de 1 a 6 repetições. Foram realizados no máximo dois exercícios por dia sendo um para membro superior e um para membro inferir, com intervalo de 48 entre cada sessão de testes5,56,57,58 .
3.11 Teste isocinético de força máxima
atingir as paradas mecânicas finais durante ambos os movimentos de extensão e flexão. Um encorajamento verbal consistente e idêntico foi fornecido durante o teste, mais nenhum feedback visual da geração de torque foi fornecido.
Todos os dados passam pela técnica de windowing para eliminar dados
irrelevantes. Os dados das repetições foram então reduzidos para as variáveis de força como o pico de torque (valor máximo), torque médio (média entre todas as repetições), trabalho total (produto máximo de torque e distância), ou trabalho médio (produto médio de torque e distância), e expresso em polegadas-libras (ft/lbs) ou Newton-metros (Nm). A potência média (torque/tempo) e potência instantânea (produto de torque e velocidade) foram expressas em Watts5.
4- ARTIGO PRODUZIDO
5.1 Artigo - Foi submetido ao periódico AGE que possui JCR -4 e fator de impacto igual 6,2 e Qualis A1 da CAPES para área Medicina II.
Blood pressure response of elderly women to strength exercise as a
function of angiotensin-converting enzyme polymorphisms use
Hildeamo Bonifácio Oliveira1,2,6 Rui de Araujo Caldas7 Alessandro de Oliveira Silva5 Margô Gomes de Oliveira Karnikowski4
Otávio de Tolêdo Nóbrega 4 Renato Andre Sousa da Silva2,6
Elias Rosa de Souza3 Daniel Tavares de Andrade3 Aldo Cunha Medeiros1
1-Programa de Pós-Graduação stricto sensu em Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte – UFRN.
2-Programa de Graduação em Educação Física do Centro Universitário Euro Americano- UNIEURO-Brasília-DF.
3-Programa de Pós-Graduação stricto sensu em Educação Física, Universidade Católica de Brasília- UCB.
4-Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde da Universidade de Brasília-UnB 5-Programa de Graduação do Centro Universitário UNICEUB-Brasília-DF.
6-Centro de Excelência em Medicina do Exercício – CEMEx - Brasília-DF.
7-Programa de Pós Graduação stricto sensu em Ciências Genômicas e Biotecnologia, Universidade Católica de Brasília- UCB.
Hildeamo@hotmail.com
Abstract
Hypertension is a chronic disease that affects a large proportion of the elderly population. Resistance training (RT) has been proposed as a non-pharmacological alternative for the treatment of hypertension; however, there is no clinical consensus on the dose response of these exercises in the elderly.
Objective: To analyze blood pressure variations in medicated hypertensive elderly women who were subjected to a RT program and to associate blood pressure behavior with angiotensin-converting enzyme (ACE) polymorphisms.
Methodology: Sixty-two women were separated into two age groups (group 1 [G1,
Results: There was a significant increase in the strength of the elderly patients in both age groups (G1, 17.52 and 17.98%; G2, 19.71 and 18.84%). Furthermore, there was an
increase in strength, based on the ACE polymorphism, in the patients’ upper and lower
limbs (ACE-II: 24%, ACE-ID: 18% and ACE-DD: 18.2%; ACE-II: 14.3%, ACE-ID: 20.2% and ACE-DD: 17%, respectively). There was a reduction in BPPre based on age (G1=-5.72 and G2=-2.81 mmHg) and ACE polymorphism groups (ACE-II=-5.48, ACE-ID=-6.55 and ACE-DD=-5.69 mmHg).
Conclusion: RT was influential in increasing strength and reducing systolic blood pressure (SBP) based on both age and ACE polymorphism. Elderly carriers of the D allele were more responsive to RT.
Keywords: hypertension, angiotensin-converting enzyme (ACE), aging, muscular exercise, resistance training.
RESUMO
A hipertensão é uma doença crônica que acomete grande parte da população idosa. O treinamento resistido (TR) tem sido proposto como alternativa não farmacológica no tratamento clínico de hipertensos e não há consenso sobre a dose resposta desses exercícios em idosos. Assim, o objetivo deste estudo foianalisar as variações da Pressão Arterial de idosas hipertensas medicamentadas submetidas a um programa de TR e associar o comportamento pressórico com o polimorfismo da Enzima Conversora de Angiotensina (ECA). Sessenta e duas idosas foram separadas em dois grupos pela
idade, sendo o grupo1 (G1, n=34 )<70 anos e grupo 2 (G2 n=28)≥ 70 anos, e em três
grupos pela ECA, ECA-II (n=8) ECA-DD (n=35) e ECA-ID (n=19). As medidas da pressão arterial (PA) foram realizadas antes e após o treinamento (PAPré1 e PAPós1) e antes e após cada sessão de treino (PAPre2 e PAPós 2), foram realizadas no local de treinamento. O polimorfismo genético foi determinado pela reação em cadeia de polimerase (PCR). Os resultados evidenciaram redução da PASpré do G1=-5,72 e do G2=-2,81mmHG e para ECA-II=-5,48, ECA-ID=-6,55 e ECA-DD= -5,69 mmHG). Houve aumento na força, respectivamente, de membros superiores e inferiores no G1(19,71% e 18, 84%) e no G2(17,52% e 17,98%), e em função da ECA o G1 (ECA-II=24%, ECA-ID=18% e ECA-DD=18,2%) e G2 (ECA-II=14,3%, ECA-ID=20,2% e ECA-DD=17%), Concluiu-se que o TR influenciou na redução da PAS e no aumentou da força quando consideradas a idade e a ECA. Idosas portadoras do alelo D foram mais reativas ao Treinamento Resistido.
Palavras chave: hipertensão; enzima conversora de angiotensina (ECA),
envelhecimento; musculação.
Introduction
individuals become injured2,3, leading to an increased risk of mortality due to cerebral vascular accidents2 and peripheral and coronary arterial disease4 .
AH is controlled by the use of specific drugs and by the adoption of healthy habits 5. Aerobic exercise is used as a non-drug therapy for patients with stage 1 and 2 hypertension6. Despite the positive effects of counter-resistance exercises on muscle strength, functional autonomy and quality of life7,8, only a few studies have investigated the effects of such exercise on hypertensive elderly patients9, making it difficult to ascertain the dose response of resistance training (RT) in a group of individuals that is becoming a considerably larger proportion of the Brazilian population10.
Molecular genetic techniques have demonstrated that gene polymorphisms, including those of angiotensin-converting enzyme (ACE) and angiotensinogen (AGT), may explain why people are at risk of developing diseases such as arterial hypertension and cardiovascular disease, as well as the different adaptive responses to hypertension and muscle strength training after the use of non-drug therapies involving exercise11,12. Therefore, individuals with various genetic polymorphisms, as well as those of different ethnic groups, genders and ages, exhibit different responses to the same type of exercise11,12. Furthermore, many individuals do not respond to this13, indicating the possibility of both positive and negative adaptations.
Therefore, the aim of the present study was to analyze changes in the blood pressures of 62 hypertensive, elderly female subjects during 16 weeks of RT and to investigate possible associations between blood pressure behavior and homozygous (II), deletion (DD) and heterozygous insertion (ID) polymorphisms of the ACE gene.
Materials and methods
Sample
Thirty-four of the volunteers were excluded either for not completing the battery of tests, for not performing the training program consecutively, for developing an illness or injury that limited their movements or for not following the clinical recommendations.
The present study is associated with the project "Health of the elderly: Biotechnology applied to the clinical prognostics for immunological markers of diseases related to aging" (“Saúde dos idosos, Biotecnologia aplicada ao prognóstico
clínico por marcadores imunológicos de enfermidades relacionadas ao
envelhecimento”), approved by the Ethics and Research Committee of UCB (CEP / UCB 133/2007).
Blood sampling and clinical analyses
Blood sampling and clinical analyses were conducted in the Clinical Analysis Laboratory, Catholic University of Brasilia Hospital (Hospital da Universidade Católica de Brasília). Blood was collected using a vacutainer system with ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and was centrifuged at 600xg for 10 minutes.
Analysis of ACE polymorphism
DNA samples were isolated from peripheral blood leukocytes. The insertion/deletion polymorphism of the ACE gene (rs1800795) was genotyped using polymerase chain reaction (PCR). The oligonucleotides ACE-F1 (5'
CTGCAGACCACTCCCATCCTTTCT 3') and ACE-R1 (5'
GATGTGGCCATCACATTCGTCAGAT 3') were used to amplify fragments of approximately 490 and 190 bp, corresponding to the I and D alleles, respectively. Each reaction (25 µl) was composed of 100 ng DNA, 10 mM Tris-HCl (pH 9.2), 25 mM KCl, 1.5 mM MgCl2, 0.2 µM of each oligonucleotide, 0.01 mg/ml ovalbumin, 0.2 mM deoxyribonucleotide triphosphate (dNTPs) and 0.2 units of Taq polymerase (Phoneutria, MG, Brazil). Amplification consisted of an initial denaturation at 94°C for 2 min, followed by 36 cycles of denaturation at 94°C for 40 sec, annealing at 64°C for 45 sec and extension at 72°C for 50 sec. The reaction was terminated by a final extension at 72°C for 5 min. The products were subjected to electrophoresis using 2% agarose.
Anthropometric measurements
used: stadiometer (mm), metal tape measure, anthropometer and calipers, as well as a Toledo® digital scale (50 g) and a Lange skinfold caliper®.
Hemodynamic measurements
All BP measurements were standardized and obtained before and after each training session using a Microlife® BP3BTO-A automatic apparatus15 , during both the adaptation period and the 16 weeks of training, with the subject in the sitting position of Brazilian Hypertension Society Brazilian Cardiology Society and Brazilian Society of Nephrology4. Pre-training reference values (baseline) of the systolic blood pressure (SBP), diastolic blood pressure (DBP) and mean arterial pressure (MAP) were determined by averaging measurements obtained during the last four sessions of the adaptation period.
Maximum voluntary strength tests
Maximum voluntary strength (MVS) was determined by testing one maximum repetition (1 MR)16 of the following exercises: 1) horizontal adduction of the shoulders with elbow extension (supine), 2) bending of the elbows with a straight bar, 3) elbow flexion with adduction of the shoulders (front pull), 4) extension of the knees and hips (leg press), 5) knee extensions and 6) flexion of the knees. The technique was standardized for amplitude, movement velocity and ventilation type during expiration in the concentric phase. The warm-up period consisted of 5 min on an exercise bike and a series of 10 to 15 repetitions with a load of 30% of 1 MR. The value of 1 MR was predicted every four weeks for the maximum number of repetitions in the third series of 12-15 repetitions16. The equipment used was of the Righetto brand (Power Tech®). During testing and training, the air temperature and humidity were 21 to 26°C and 30 to 80%, respectively.
abduction comprised a series of exercises, with the overload being determined by levels 6 and 7 of perceived exertion 17.
Statistical procedures
The Shapiro-Wilk and Levene tests for normality were used, and the chi-square (χ2) test was used to confirm the genotypic frequencies based on Hardy-Weinberg
equilibrium. The paired-t and t-for-independent-samples tests were used to compare mean values before and after training, and the Mann-Whitney and Wilcoxon tests were used for the age data. Two-way ANOVA and repeated measures multivariate analysis with Bonferroni correction were used to analyze the ACE groups. The Scheffé post-hoc test was used when F was <0.05. The software used was the Statistical Package for Social Sciences (SPSS®) version 15.0 for Windows® (licensed to the institution). The level of significance adopted was p<0.05.
Results
Results were analyzed by age group as described by Cooper18. The proportions of elderly participants were 54.83 and 45.17% in G1 and G2, respectively. With regard to Hardy-Weinberg equilibrium, the frequency results by ACE genotype were as follows: 12.9% for II homozygotes, 56.45% for ID heterozygotes and 30.65% for DD homozygotes (Χ2=4.93; p=0.08).
Table 1. Anthropometric and muscle strength characteristics of the elderly women before and after periodization, according to age
Variable Stage
Age General
(n=62) <70 years (n=34) ≥70 years(n=28) p Age (years) Pre 67.35±5.66 62.94±2.82 72.71±2.90 0.001
**
Body Mass (kg) Pre Post P 66.61±10.82 67.53±10.68 NS 69.07±10.93 69.91±10.07 NS 63.63±10.09 64.56±10.11 NS 0.04 ** 0.049 *
BMI (kg/m2) Pre
Post P 28.17±4.03 28.57±3.99 NS 28.44±4.13 28.80±4.07 NS 27.84±3.95 28.28±3.94 NS NS NS Horizontal shoulder
adduction with elbow extension - vertical supine (kg) Pre Post P 27.54±5.87 33.79±4.85 0.001* 28.52±5.42 34.58±4.92 0.001* 26.35±16.27 32.82±4.67 0.001* NS NS
Extension of knees and hips- leg press (kg)
Pre Post P 101.03±16.86 123.82±16.10 0.001* 103.17±15.95 125.79±15.55 0.001* 98.42±17.83 121.42±16.71 0.001* NS NS
Pre - Before the periodization; Post - After 16 weeks of training; NS - not significant; (*) Significant intra-group difference (paired t test); (**) Significant difference between groups (t test for independent
Mean and standard deviation values for anthropometric and BP results by age, both before (BPPre) and after (BPPost) training, are displayed in Table 1. Differences in body mass were observed in both groups between the pre- and post-RT program levels (p<0.05). There was an increased strength level after compared with before the RT program in both groups (p<0.05), with the largest absolute values exhibited by G1.
Table 2. Hemodynamic characteristics of the women before and after resistance training, according to age
Variable Stag
Age General
(n=62) <70 years (n=34) ≥70 years(n=28) p
Systolic Blood Pressure (mmHg) Pre-training session Pre1 Pre2 p 129.97±7.70 125.85±7.32 0.02 * 144.54±7.82 137.85±1.84 0.001 * 128.76±7.93 125.95±7.70 NS 143.32±8.13 137.69±1.51 0.001* 131.43±7.29 125.71±6.96 0.049 * 146.03±7.30 138.04±2.20 0.001* NS NS NS NS Post-training session Post1 Post2 p Diastolic Blood Pressure (mmHg) Pre-training session Pre1 Pre2 p 75.20±5.14 74.94±5.84 NS 74.22±5.14 75.91±5.27 NS 76.58±4.91 74.96±5.08 NS 75.55±4.95 75.88±4.83 NS 73.53±5.00 74.92±6.74 NS 72.61±4.98 75.94±5.85 0.03 * 0.01 ** 0.98 0.02 ** NS Post-training session Post1 Post2 p Mean Arterial Pressure (mmHg) Pre-training session Pre1 Pre2 p 93.27±4.85 91.74±5.77 NS 97.43±4.89 96.35±3.85 NS 93.80±5.02 91.79±5.07 NS 97.91±5.09 96.28±3.37 NS 92.64±4.66 91.68±6.61 NS 96.84±4.67 96.43±4.44 NS NS NS NS NS Post-training session Post1 Post2 p
Pre1- Rest before the training session, before starting periodization; Pre2- Rest before the training session, after the periodization; Post1 - Recovery from the training session before periodization; Post2- Recovery from the training session, after periodization; NS - not significant; (*) Significant intra-group difference (paired t test); (**) Significant difference between groups (t test for independent samples); p <0.05.
There was a significant reduction in SBP within the age groups (p<0.05) at all stages except in G1 pre-session values (Table 1). No significant difference was observed between the groups, although G2 SBP values were consistently lower than the values in G1.
There were significant differences in the base reference values of DBP between the groups; in G2, there was an increase only between the pre- and post-training intra-group values (p=0.03) (4.38% increase; equivalent to 3.33 mmHg).
Table 3. Anthropometric and muscle strength characteristics in elderly women according to the frequency of allele-specific angiotensin-converting enzyme (ACE) polymorphisms, before and after the training program
Variable Stage Homozygotes II (n=8) ID Heterozygot es (n=35) DD homozygote s (n=19) ANOVA
F p
Age (years) Pre 69.37±6.63 66.74±5.70 67.63±4.90 0.72 NS
Body Mass (kg) Pre Post p 69.68±11.64 70.03±10.66 NS 67.18±10.51 68.18±10.51 NS 64.28±11.19 65.28±11.19 NS 0.80 0.74 NS NS
BMI (kg/m2) Pre Post p 29.48±4.50 29.66±4.31 NS 28.14±3.88 28.56±3.88 NS 27.68±4.21 28.12±4.21 NS 0.55 0.40 NS NS
Horizontal shoulder adduction with elbow extension - vertical supine (kg) Pre Post p 23.50±5.09† 30.00±4.62† 0.001* 28.14±3.88a 34.68±4.37† 0.001* 27.68±4.21 33.73±5.24 0.001* 2.79 3.25 NS 0.04 **
Knee and hip
extensions - leg presses (kg) Pre Post p 101.50±16.48 118.37±16.24 † 0.001* 96.22±15.49 ¥ 120.57±14.2 3¥ 0.001* 109.68±16.7 4 ¥
132.10±16.9 4†¥ 0.001*
4.35 4.05 0.01 **
0.02 ** NS - Not significant; (*) Significant intra-group difference (Wilcoxon test); (†) Significant between the II and ID groups; (‡) Significant between the II and DD groups;
(¥) Significant between the ID and DD groups; comparisons between groups by multivariate analysis with p<0.05.
Table 3 displays the means and standard deviations of the anthropometric and muscle strength values according to ACE polymorphism. There were no significant differences in anthropometric values between the three ACE groups (p>0.05), although there was a significant increase in strength after RT (p<0.05) in all three groups. The percentage gains in strength in the ACE-II, ACE-ID and ACE-DD groups were 24, 18 and 18.2%, respectively, for the upper limbs and 14.3, 20.2 and 17%, respectively, for the lower limbs (p<0.05).
Table 4. Hemodynamic characteristics of elderly women according to the frequency of allele-specific angiotensin-converting enzyme (ACE) polymorphisms, before and after the training program
Variable Stage
II Homozygot es (n=8) ID Heterozygot es (n=35) DD Homozygote s (n=19) ANOVA
F p
Post-training session Post1 Post2 p 145.00±6.76 † 138.11±1.51 0.03 * 143.14±8.73 137.92±1.87 0.001* 146.94±5.96 137.60±1.99 0.001* 1.49 0.27 NS NS
Diastolic blood pressure (mmHg) Pre-training session Pre1 Pre2 p 75.31±4.48 72.34±3.78 NS 74.87±5.11 76.78±6.74 ¥
NS
75.77±5.66 72.66±3.02¥
0.01 *
0.18
4.41 0.01 NS ** Post-training session Post1 Post2 p 74.36±4.54 72.69±2.80‡ NS 73.82±5.06 77.47±6.12‡ 0.01 * 74.91±5.67 74.38±2.90 NS 0.27
4.23 0.01 NS ** Mean arterial pressure (mmHg) Pre-training session Pre1 Pre2 p 93.36±4.29 90.22±3.93 NS 97.67±4.28 94.28±1.90 NS 92.62±5.00 92.84±6.89 NS 96.69±4.99 97.42±4.51 NS 94.45±4.82 90.36±3.41 0.001* 98.68±4.93 95.24±2.25 0.003* 0.87 1.47 1.02 3.52 NS NS Post-training session Post1 Post2 p NS 0.03 ** BPpre1- Rest pre-training; BPpre2- Rest after training; BPpost1- Post training recovery in pre training; BPpost2- Post training recovery after training; NS - no statistically significant difference; (*) Significant intragroup difference (Wilcoxon test); (†) Significant difference between the II and ID groups; (‡) Significant difference between the II and DD groups; (¥) Significant difference between the ID and DD groups. The significance level was set at p<0.05 for comparisons between groups (multivariate analysis for repeated measures with Bonferroni correction and Scheffé post hoc).
The SBPPre values (Table 4) were significantly different only within the ACE-DD group (p<0.05). The SBPPost values were significantly different within groups (p<0.05) but not between groups (p>0.05).
In the post-training session, the ACE-ID group exhibited differences from the ACE-II and ACE-DD groups in DBPPre2 and differences from the ACE-II group in DBPPost2 (p<0.05). The only evidence of intra-group differences was observed (p<0.05) in the ACE-DD group for DBPPre2 and for DBPPost2 in the ACE-ID group.
Fig. 1 Weekly variations in resting blood pressure as a function of angiotensin-converting enzyme (ACE) polymorphism
Figure 1 displays the weekly variations in BP as a function of ACE polymorphism. Variations in the resting SBP at the pre-training session, along with a reducing trend in pressure values in all three groups, was observed; this finding was most evident in the ACE-ID group.
As shown in Figure 1-B, the ACE-ID group exhibited higher values of DBP, and this measure increased in all groups from the pre- to post-training sessions.
between the 5th and 11th weeks, and decreases during this period were also found in the ACE-II and ACE-ID groups.
Fig. 2 Weekly variations in the resting systolic blood pressure as a function of angiotensin-converting enzyme (ACE) polymorphism in two groups (II + ACE-DD) x (ACE-ACE-DD)
In Figure 2, the BP behavior is illustrated as an association between the ACE-II and ACE-ID groups, in accordance with the procedure performed by other authors19. Individuals with the D allele apparently exhibited the same downward trend in their pre-exercise blood pressure responses.
Discussion
The objective of the present study was to investigate the blood pressure response in elderly women undergoing 16 weeks of RT exercise and the possible association between this response and ACE polymorphism. The main findings of this study were that there were variations in BP and the increase in muscle strength (from pre- to post-RT training) based on age and ACE polymorphism. Regarding age, a greater BP variation in G1 (-5.72 mmHg) compared with G2 (-2.81 mmHg) was observed. The average reduction in BP among all of the participants (n=62) was -4.26 mmHg, which is lower than that described by Terra et al 9 but higher than what has been determined to be sufficient for reducing the risk of stroke and myocardial infarction19.
association is not well understood, making it difficult to screen elderly women for different methods of RT according to their ACE status. The increased sympathetic activity of elderly women with the D allele might partly explain the higher strength values and BP variation obtained after compared with before RT training (Table 2 and Figures 1 and 2). Comparing pre and post training values of SBP with those values from each week of RT, the mean differences in the ACE-II, ACE-ID and ACE-DD groups were -5.48, -6.55 and -5.69 mmHg, respectively, and these values were different from the measurements described as elevated in hypertensive patients with genotypes II and ID21. The use of antihypertensive medications, training methodology19,22, vascular perfusion23 and cardiac output24 should be considered in light of these differences.
The intensity of exercise influences the scale of pressure variations in BP 22,25 in the present study, this exercise intensity was more effective in G2. Thus, the results may underestimate the strength levels of elderly individuals who are younger than 70 years of age (such as those in G123,25)or who do not use ACE inhibitor medications.
The fact that BP rises rapidly during resistance exercises24,26 demonstrates that it is important that certain criteria are met for the recommendation of RT exercises for elderly hypertensive patients because they are at greater risk of sustaining aneurysms compared with normotensive individuals27. In addition, lesions have been found in some target organs in normotensive individuals, specifically those with left ventricular hypertrophy3,28. The pathophysiological mechanism of high increase of SBP during resistance exercise is poorly explained (especially in the elderly), although the sympathetic nervous system (SNS) and/or renin angiotensin system are thought to be involved3.
The allele frequencies in the study population were similar in proportion to those of inhabitants of southeastern Brazil29. For the genotypes II, ID and DD, the proportions and the sample sizes were similar to those described by Jones22 in physically active 62-year-old women, despite their phenotypic differences and depending on the possible polygenic involvement related to specific environments30. That the geographic location of the population from which study samples are taken influences the characterization of genotypic and phenotypic patterns in that particular group30 .
individuals. Strength gains in elderly women with hypertension who used ACE inhibitors have been described as similar to those gains in homozygous II women31. This fact was observed in the present study (Table 3), but with a different gain percentage, which may be related to the improvement of intra- and intermuscular coordination26 . Other studies33,34 have not revealed any association between the D allele and strength levels during concentric and isometric training.
The proposed training time proved to be sufficient for strength gains in the upper and lower limbs of elderly women (Table 1), but these gains were different from those reported in other studies30. American reference values18 were considered as optimal values because there are no normative strength values for elderly Brazilian women. There was no change in BMI values; therefore, the classification was maintained in the pre-obese individuals35, and the values were within the range associated with overweight individuals35. The differences in strength levels between the two age groups (Tables 1 and 3) appeared to be associated with aging and suggest a greater influence of genotype on muscle phenotypes, especially with regard to strength34.
The differences between the blood pressure values that are measured under laboratory conditions and those that occur in the participants’ daily indicate the need for
real-life conditions to be matched as closely as possible when performing measurements26. In the present study, measurements were performed in the weight room immediately before and after all of the training sessions, which, despite the limitations of the procedure, was a key factor in identifying the hemodynamic behavior of the elderly women.
Conclusion
Resistance training (RT) was influential in increasing strength and reducing systolic blood pressure (SBP) based on both age and ACE polymorphism. Elderly carriers of the D allele were more responsive to RT
RT can be recommended for medicated hypertensive elderly women because the variations in their muscle strength and BP are considered physiological and effective in reducing risk factors.
Due to the variability in BP that was observed, it is suggested that preventive measures should be adopted on a daily basis, namely before, during and after exercise, particularly with regard to the appropriate use of medication to control hemodynamic parameters.
References
01 Chobanian AV, Bakris GL, Black HR, Cushman WC, Green LA, Izzo JL, Jr., Jones DW, Materson BJ, Oparil S, Wright JT, Jr., Roccella EJ (2003) Seventh report of the Joint National Committee on Prevention, Detection, Evaluation, and Treatment
of High Blood Pressure. Hypertension 42 (6):1206-1252.
doi:10.1161/01.HYP.0000107251.49515.c2.
02 Hekman PR, Barbisan JN, Menezes HS, Antonello V (2010) [24-hour blood pressure in normotensive elderly women and elderly women with white-coat hypertension]. Arq Bras Cardiol 94 (4):431-437.
03 Polonia J, Martins L, Bravo-Faria D, Macedo F, Coutinho J, Simoes L (1992) Higher left ventricle mass in normotensives with exaggerated blood pressure responses to exercise associated with higher ambulatory blood pressure load and sympathetic activity. Eur Heart J 13 Suppl A:30-36.
04 Brazilian Hypertension Society Brazilian Cardiology Society and Brazilian Society of Nephrology (Sociedade Brasileira de Hipertensão Sociedade Brasileira de Cardiologia e Sociedade Brasileira de Nefrologia) (2006) V Brazilian Guidelines on Arterial Hypertension (V Diretrizes Brasileiras de Hipertensão Arterial).
05 Appel LJ (1999) Nonpharmacologic therapies that reduce blood pressure: a fresh perspective. Clin Cardiol 22 (7 Suppl):III1-5.
06 Lesniak KT, Dubbert PM (2001) Exercise and hypertension. Curr Opin Cardiol 16 (6):356-359.
07 Brum P, Forjaz C, Tinucci T, Negrão C (2004) Acute and chronic adaptations of the cardiovascular system to physical exercise (Adaptações agudas e crônicas do exercício físico no sistema cardiovascular). Paulista Journal of Physical Education (Revista Paulista de Educação Física) 18:21-31.
08 08-Matsudo SM, Matsudo V, Barros Neto T, Araujo L (2003) Evolution of the neuromotor profile and functional capacity of physically active women according to chronological age (Evolução do perfil neuromotor e capacidade funcional de mulheres fisicamente ativas de acordo com a idade cronológica). Rev Bras Med Esporte 9 (6):365-376.
09 Terra D, Mota M, Rabelo H, Bezerra L, Lima R, Ribeiro A, Vinhal P, Dias R, Silva F (2008) Lowering blood pressure and double product at rest after resistance training in hypertensive elderly women (Redução da pressão arterial e do duplo produto de repouso após treinamento resistido em idosas Hipertensas). Arq Bras Cardiol 91 (5):299-305.
capitais brasileiras de 1980 a 2006: um estudo ecológico). Rev Bras Estud Popul 25 (1):195-198.
11 Nho H, Tanaka K, Kim HS, Watanabe Y, Hiyama T (1998) Exercise training in female patients with a family history of hypertension. Eur J Appl Physiol Occup Physiol 78 (1):1-6.
12 Thompson WR, Binder-Macleod SA (2006) Association of genetic factors with selected measures of physical performance. Phys Ther 86 (4):585-591.
13 Hagberg JM, Park JJ, Brown MD (2000) The role of exercise training in the treatment of hypertension: an update. Sports Med 30 (3):193-206.
14 Lohman T, Roche A, Martorell R (1988) Anthropometric standardization reference manual. Human Kinetics, Champaign, IL.
15 Cuckson AC, Reinders A, Shabeeh H, Shennan AH (2002) Validation of the Microlife BP 3BTO-A oscillometric blood pressure monitoring device according to a modified British Hypertension Society protocol. Blood Press Monit 7 (6):319-324. doi:10.1097/01.mbp.0000047142.34024.dd.
16 Brown, LE, Weir, JP (2001) ASEP Procedures recommendation i: Accurate assessment of muscular strength and power. Journal of Exercise Physiology.v.4, n. 3, p. 1-21,.
17 Raso V, Matsudo S, Matsudo V (2000) Determination of overload in training exercises by the subjective perception of exertion in elderly women - a pilot study (Determinação da sobrecarga de trabalho em exercícios de musculação através da percepção -subjetiva de esforço de mulheres idosas – estudo piloto). Rev Bras Ciên Mov 8 (1):27-33.
18 Heyward V Physical (2004) Assessment and exercise prescription-advanced techniques. Artmed, Porto Alegre.
19 Kelley GA, Kelley KS (2000) Progressive resistance exercise and resting blood pressure : A meta-analysis of randomized controlled trials. Hypertension 35 (3):838-843.
20 Polito M (2009) Muscular strength versus resting blood pressure: a review based on weight training. Rev Bras Med Sport 15 (6):299-305.
21 Zhang B, Sakai T, Miura S, Kiyonaga A, Tanaka H, Shindo M, Saku K (2002) Association of angiotensin-converting-enzyme gene polymorphism with the depressor response to mild exercise therapy in patients with mild to moderate essential hypertension. Clin Genet 62 (4):328-333.
22 Jones A, Montgomery HE, Woods DR (2002) Human performance: a role for the ACE genotype? Exerc Sport Sci Rev 30 (4):184-190.
23 MacDonald JR, MacDougall JD, Hogben CD (2000) The effects of exercising muscle mass on post exercise hypotension. J Hum Hypertens 14 (5):317-320. 24 Rezk CC, Marrache RC, Tinucci T, Mion D, Jr., Forjaz CL (2006) Post-resistance
exercise hypotension, hemodynamics, and heart rate variability: influence of exercise intensity. Eur J Appl Physiol 98 (1):105-112. doi:10.1007/s00421-006-0257-y.
duração do exercício determina a magnitude e a duração da hipotensão pós exercícios). Arq Bras Cardil 70:99-104.
26 Folland J, Leach B, Little T, Hawker K, Myerson S, Montgomery H, Jones D (2000) Angiotensin-converting enzyme genotype affects the response of human skeletal muscle to functional overload. Exp Physiol 85 (5):575-579.
27 Isaksen J, Egge A, Waterloo K, Romner B, Ingebrigtsen T (2002) Risk factors for aneurysmal subarachnoid haemorrhage: the Tromso study. J Neurol Neurosurg Psychiatry 73 (2):185-187.
28 Cambien F, Poirier O, Lecerf L, Evans A, Cambou JP, Arveiler D, Luc G, Bard JM, Bara L, Ricard S, et al. (1992) Deletion polymorphism in the gene for angiotensin-converting enzyme is a potent risk factor for myocardial infarction. Nature 359 (6396):641-644. doi:10.1038/359641a0.
29 Inácio J, Filho L, Vieira G (2004) Genotypic and allelic frequencies of gene polymorphisms of ACE I/D in the Brazilian population (Freqüências genotípicas e alélicas do gene do polimorfismo da ECA I/D na população brasileira). Biosci J 20 (1):47-51.
30 Trancoso E, Farinatti P (2002) Effect of 12 weeks of weight training on muscle strength in trained women over 60 years of age (Efeito de 12 semanas de treinamento com peso sobre a força muscular de mulheres treinadas com mais de 60 anos de idade). Rev Paul Educ Fis 16 (2):220-229.
31 Kritchevsky SB, Nicklas BJ, Visser M, Simonsick EM, Newman AB, Harris TB, Lange EM, Penninx BW, Goodpaster BH, Satterfield S, Colbert LH, Rubin SM, Pahor M (2005) Angiotensin-converting enzyme insertion/deletion genotype, exercise, and physical decline. Jama 294 (6):691-698. doi:10.1001/jama.294.6.691. 32 Ferreira J, Evangelista FB, PC (2005) Influence of polymorphisms of the renin-angiotensin system in sports performance (Influência dos polimorfismos do sistema renina-angiotensina no desempenho esportivo). Soc Cardil 15 (2):supl A.
33 Charbonneau DE, Hanson ED, Ludlow AT, Delmonico MJ, Hurley BF, Roth SM (2008) ACE genotype and the muscle hypertrophic and strength responses to
strength training. Med Sci Sports Exerc 40 (4):677-683.
doi:10.1249/MSS.0b013e318161eab9.
34 Thomis MA, Huygens W, Heuninckx S, Chagnon M, Maes HH, Claessens AL, Vlietinck R, Bouchard C, Beunen GP (2004) Exploration of myostatin polymorphisms and the angiotensin-converting enzyme insertion/deletion genotype in responses of human muscle to strength training. Eur J Appl Physiol 92 (3):267-274. doi:10.1007/s00421-004-1093-6.
35 World Health Organization (1998) Obesity: preventing and managing the global epidemic (WHO Technical Report Series 894). World Health Organization, Geneva.
5- COMENTÁRIOS, CRÍTICAS E CONCLUSÃO
5.1 – Adequações e limitações metodológicas
No projeto inicial o objetivo geral foi buscar elementos que pudessem associar possíveis polimorfismos genéticos com a predisposição para ganhos de aptidão física e doenças que influenciassem ou fossem direta ou indiretamente influenciadas pelo quadro inflamatório induzido por exercícios resistidos em pessoas idosas, principalmente aquelas relacionadas à síndrome metabólica em especial as alterações pressóricas hemodinâmicas e da visão, as quais tem impacto direto na autonomia e qualidade de vida dos idosos.
Em função de limitações, como os custos dos primmers, desgaste dos
indivíduos em função do número elevado de testes e diferentes metodologias no treinamento de força, optou-se por redelinear a pesquisa inicialmente sobre as respostas hemodinâmicas, especificamente sobre a pressão arterial sistêmica e marcadores genéticos dos polimorfismos genéticos da ECA, a qual tem sido reportada grande importante no Sistema Renina Angiotensina e risco para doenças cardiovasculares, com alto impacto sobre os processos de regulação da Pressão Arterial Sistêmica60,61, sepse18,21,48 como na performance física37,40.
Os estudos sobre ganhos de força em função de polimorfismos da ECA, também apresentam contradições. Folland et al70 observaram ganhos
significativos na força isométrica em indivíduos homozigotos DD após nove semanas de treinamento de força em comparação ao grupo com polimorfismo II. Já Onder et al41, verificaram que a força muscular de mulheres hipertensas
sob medicação de inibidores de ECA, na fase de treinamento, mantiveram os níveis de força muscular, enquanto o grupo controle demonstrou queda significativa, sugerindo que o uso de medicamentos com princípios ativos de inibidores da ECA, induzem respostas similares às encontradas em indivíduos homozigotos II. Esses dados sugerem que o ganho de força muscular para essa população poderia ser inversamente proporcional às concentrações de ECA. Desta forma, a presença da ECA no músculo esquelético sugere associação entre a ECA e o processo de ganho de força muscular por meio de adaptação neural e hipertrofia muscular após um período de treinamento de força41. As adaptações neurais promovidas pelo treinamento de força podem estar relacionadas à ação indireta da ECA por meio do controle do sistema nervoso simpático e também pela modulação das transmissões neuromusculares43. A ação do sistema renina-angiotensina sobre o sistema nervoso simpático se dá por meio da ativação de receptores de angiotensina II (AT1 e AT2) presentes nos terminais nervosos pré-sinápticos, assim, a maior atividade do sistema renina-angiotensina e, consequentemente, a maior formação de angiotensina II estimulam o aumento da atividade nervosa simpática43. Apesar de ser gerada por meio do sistema renina-angiotensina e ser considerada como um hormônio, a angiotensina II também pode ser encontrada tanto em células individuais ou tecidos independentes dos níveis sanguíneos, sugerindo assim sua ação autócrina e intrácrina71.
5.2 - O mérito, a originalidade, a multidisciplinaridade e a contribuição científica
A maior contribuição desta pesquisa é de apresentar resultados que condizem com a realidade encontrada por pessoas idosas que praticam exercícios de força com as mesmas características encontradas nas academias e health center. Este é o primeiro estudo que apresenta os
em nenhum momento os indivíduos foram colocados em ambientes artificiais, para controle de estímulos que pudessem interferir nas respostas da Pressão Arterial.
As contribuições desta pesquisa estão em consonância com a literatura atual que aponta para a necessidade de estudos com análises multivariadas onde os vários fatores que possam interferir nas respostas de força e pressão arterial em idosa considerando os vários polimorfismos genéticos sejam realizados.
O fato de este estudo demonstrar a variabilidade pressórica após os exercícios e considerando que estes valores pressóricos podem permanecer e até mesmo aumentarem após a finalização dos mesmos, fica evidente a necessidade de uma equipe multidisciplinar e treinada para atender o paciente idoso que realiza exercícios resistidos, antes, durante e após o exercício. O controle das atividades e respostas ao exercício resistido foi realizado por profissionais de várias áreas, como a Educação física, Fisioterapia, Farmácia, Medicina, Pedagogia, assistente Social, Psicólogos e alunos de Trabalho de Conclusão de Curso TCC e Iniciação Científica dos cursos de graduação e Pós Graduação em Gerontologia e Educação Física.
É necessário, portanto, entender como o indivíduo se encontra em termos de aptidão física, quando se pretende trabalhar com exercícios resistidos. Observa-se que a avaliação da força muscular apresenta várias lacunas em suas metodologias, o que impossibilita a reprodução de vários estudos e consequente comparação com seus resultados. Segundo a Sociedade Americana de Fisiologia do Exercício - ASEP, esses procedimentos
metodológicos precisam ser definidos e padronizados, definindo-se os protocolos mais seguros ao praticante5.
