FUNDAMENTO: Dados sobre a avaliação não invasiva vascular e suas relações com variáveis de risco cardiovascular são escassos em jovens. OBJETIVO: Avaliar a relação entre a velocidade de onda de pulso e a pressão arterial,variáveis antropométricas e metabólicas, incluindo as adipocitocinas, em indivíduos adultos jovens. MÉTODOS: Foram avaliados 96 indivíduos (51 homens) do estudo do Rio de Janeiro, de 26 a 35 anos (média 30,09 ± 1,92). Foram obtidos a velocidade de onda de pulso (método Complior), pressão arterial, índice de massa corporal, glicose, perfil lipídico, leptina, insulina, adiponectina e o índice de resistência à insulina HOMA-IR. Os indivíduos foram estratificados em três grupos segundo o tercil da VOP para cada sexo. RESULTADOS: O grupo com maior tercil de VOP mostrou maiores médias de pressão arterial sistólica, pressão arterial diastólica, pressão arterial média, índice de massa corporal, insulina, HOMA-IR e menores médias de adiponectina, além de maiores prevalências de diabetes mellitus/intolerância à glicose e hiperinsulinemia. Houve correlação significativa e positiva da velocidade da onda de pulso com pressão arterial sistólica, pressão arterial diastólica, pressão de pulso e pressão arterial média, índice de massa corporal, e LDL-colesterol e negativa com HDL-colesterol e adiponectina. Em modelo de regressão múltipla, após ajuste do HDL-colesterol, LDL-colesterol e adiponectina para sexo, idade, índice de massa corporal e pressão arterial média, apenas o sexo masculino e a pressão arterial média mantiveram correlação significativa com a velocidade de onda de pulso. CONCLUSÃO: A velocidade de onda de pulso em adultos jovens mostrou relação significativa com variáveis de risco cardiovascular, destacando-se o sexo masculino e a pressão arterial média como importantes variáveis no seu determinismo. Os achados sugerem que a medida da VOP pode ser útil para a identificação do acometimento vascular nessa faixa etária.
Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brasil
Nos dias atuais, admite-se que a doença aterosclerótica tem sua origem na infância1-3. A busca por marcadores pré-clínicos de aterosclerose/arteriosclerose é direcionada para a avaliação não invasiva do comprometimento vascular e alguns estudos têm permitido demonstrar a associação de fatores de risco (FR) em idades jovens com comprometimento da elasticidade arterial na vida adulta4.
Entre os marcadores de doença arterial, a rigidez arterial tem mostrado ser um parâmetro importante para a avaliação do risco cardiovascular. Dos diversos métodos de avaliação da rigidez arterial a medida da velocidade da onda de pulso (VOP) carótida-femoral é considerado o método padrão-ouro em virtude de sua relativa facilidade de realização, ao amplo corpo de evidências demonstrando sua associação com doença cardiovascular, independentemente dos fatores de risco tradicionais e em várias populações5,6.
Estudos prévios a respeito da relação entre os FR convencionais e VOP no indivíduo jovem são limitados e os resultados são parcialmente controversos4. No estudo de Bogalusa7, a pressão arterial sistólica (PAS), o índice de massa corporal (IMC) e o HDL-colesterol (HDL-c) (correlação inversa) da infância se correlacionaram com a VOP na idade adulta. Em outro estudo8, a pressão arterial média (PAM), o IMC, o sexo e os níveis de homocisteína estiveram associados à VOP de forma independente. No estudo Arya9 nenhuma associação entre pressão arterial (PA) na adolescência e VOP na idade adulta foi observada.
Portanto, alguns autores vêm sugerindo que em indivíduos adultos jovens normotensos, a VOP é determinada muito provavelmente por outros fatores além daqueles dos indivíduos idosos hipertensos10. Eles podem estar associados com anormalidades primárias na estrutura ou a alterações funcionais da parede vascular4,11.
Estudos a esse respeito vêm surgindo em populações jovens, buscando avaliar os fatores de risco e alterações vasculares precoces. Tais informações poderiam ajudar na melhor identificação e estratificação de risco entre indivíduos adultos jovens12.
O presente estudo faz parte do estudo do Rio de Janeiro (ERJ)13-15, uma linha de pesquisa de caráter longitudinal, sobre pressão arterial (PA) e outros FR cardiovascular em crianças e adolescentes e suas famílias, que vem sendo desenvolvida desde 1983, e teve como objetivo avaliar a relação entre a VOP e a PA, índices antropométricos e variáveis metabólicas, incluindo as adipocitocinas, em indivíduos na fase adulta jovem.
Foram avaliados 96 indivíduos (51 homens), pertencentes à coorte do ERJ, com idades variando de 26 a 35 anos (média 30,09 ± 1,92 anos). Todos foram submetidos ao protocolo de avaliação com medida da pressão arterial, circunferência abdominal (CA), peso, altura e calculado o IMC e dosagens de glicemia, colesterol total, HDL colesterol e triglicerídeos (TG) após jejum de 12 horas. Foram ainda dosados leptina, insulina, adiponectina, calculado o índice de resistência à insulina HOMA-IR e obtida a VOP.
Os indivíduos foram estratificados segundo o sexo de acordo com os tercis de VOP em três grupos: 1º tercil (grupo 1) constituído por indivíduos masculinos com VOP menor que 8,69 m/s e femininos com VOP menor que 7,66 m/s; 2º tercil (grupo 2) constituído por indivíduos masculinos com VOP igual ou maior que 8,69 m/s e femininos com VOP igual ou maior que 7,66 m/s; 3º tercil (grupo 3) constituído por indivíduos masculinos com VOP igual ou maior que 9,65 m/s e femininos com VOP igual ou maior que 8,31 m/s (
A CA foi obtida de acordo com o procedimento descrito por Callaway e cols.16 e definida como aumentada quando maior que 102 cm para homens e maior que 88 cm pra mulheres, de acordo com as VI Diretrizes Brasileiras de Hipertensão17.
A pressão arterial foi medida sobre a artéria braquial sendo utilizado esfigmomanômetro de coluna de mercúrio, manguitos de tamanho e largura apropriados, de acordo com as recomendações da Sociedade Brasileira e Cardiologia (SBC)17. Foram obtidas duas medidas da PA com intervalo de cinco minutos entre elas e a última medida foi a utilizada para a análise. Os indivíduos eram considerados hipertensos quando os valores da pressão arterial fossem iguais ou maiores que 140 x 90 mmHg, segundo as recomendações das VI Diretrizes Brasileiras de Hipertensão17.
A glicose plasmática, colesterol total, HDL-colesterol e triglicerídeos foram determinados pelo Konelab kit (BI 3000 WINER). Os níveis de colesterol foram determinados com base nos limites estabelecidos pelas IV Diretrizes Brasileiras sobre Dislipidemias e Diretriz de Prevenção da Aterosclerose do Departamento de Aterosclerose da Sociedade Brasileira de Cardiologia18. Os valores de glicose foram interpretados segundo as recomendações da American Diabetes Association19.
As análises quantitativas da insulina, leptina e adiponectina séricas foram realizadas por fluoroimunoensaio (Luminex xMAP; Luminex Corporation, 12212 Technology Blvd. Austin, TX 78727 US) com os kits CAT#HGT-68K-02 para insulina e leptina e CAT#HCVD1-67AK-03 para adiponectina. Para a determinação de hiperinsulinemia foi utilizado o ponto de corte de 20 (µU/ml) segundo a recomendação do método utilizado.
O índice de resistência à insulina HOMA-IR foi calculado de acordo com a equação proposta por Mathews em 1995: HOMA-IR = Insulina em jejum (µU/ml) X glicose em jejum (mmol/l)/22,520.
Para a medida da VOP, foi utilizado o sistema automático computadorizado Complior (Complior, Colson, Garger les Genosse, France - Createch Industrie) de acordo com a metodologia descrita por Asmar e cols.21 Foi considerada a média de 10 medidas para cada indivíduo. Todas as medidas foram obtidas pelo mesmo examinador.
Para a comparação das médias das variáveis contínuas foi utilizado Anova complementado por análise pareada. Para a comparação das distribuições das frequências das variáveis categóricas de amostras independentes foi utilizado o teste do qui-quadrado. Para a correlação das variáveis contínuas foi utilizada a regressão linear complementada com a análise de variância. Em todas as análises, foi adotado o nível de significância de 5% admitindo-se uma probabilidade "p" para rejeitar a hipótese nula igual ou menor que 0,05.
O protocolo de estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética e Pesquisa da instituição, e todos os indivíduos assinaram termo de consentimento livre e esclarecido para participação no estudo.
As
O grupo com maior tercil de VOP apresentou maiores médias de PAS, PAD, pressão de pulso (PP) e PAM do que o grupo com menor tercil de VOP (
O grupo com maior tercil de VOP exibiu maior média de IMC. Não houve diferença estatisticamente significativa entre os grupos para os outros parâmetros antropométricos (peso, altura e circunferência abdominal -
A análise das variáveis metabólicas demonstrou que o grupo de maior tercil de VOP apresentou maiores médias de insulina, HOMA-IR e menores médias de adiponectina (
Na
O presente estudo permitiu demonstrar a associação da VOP com um pior perfil cardiovascular, sobretudo metabólico, traduzido por maior PA, maior IMC, maior taxa de insulina e menor taxa de adiponectina plasmáticas, maior índice HOMA-IR e maiores prevalências de diabetes
A idade e a pressão arterial são considerados os maiores determinantes da VOP. Acredita-se que o enrijecimento vascular relacionado à idade seja acelerado pelas elevações crônicas da pressão arterial causadas pelas alterações estruturais e funcionais nas paredes das artérias elásticas centrais. Por sua vez, o enrijecimento arterial promove, em parte, as alterações sobre a pressão arterial sistólica e diastólica relacionadas à idade, particularmente em indivíduos mais idosos5,21,22. Abaixo dos 40 anos, quando os efeitos da idade sobre a estrutura da parede arterial e o padrão de enrijecimento vascular consequente ainda não se desenvolveram plenamente, a clássica associação entre a idade e a hipertensão arterial torna-se menos evidente23, sugerindo que o aumento da rigidez arterial avaliada pela VOP, no adulto jovem, deve sofrer influência de outros fatores como o aumento da atividade do sistema nervoso simpático e a elevação da resistência vascular periférica10.
No presente estudo, a VOP mostrou forte relação com a pressão arterial, traduzida por maiores médias da PAS, PAD e PAM no grupo com maior tercil de VOP, além de correlações significativas da PAM com a VOP, mesmo após ajuste para idade, sexo e IMC.
Quanto à idade, a faixa etária da população estudada foi muito estreita e não representou fator importante no determinismo da VOP da população estudada, nem mostrou influência sobre os demais achados do estudo.
Em relação aos índices antropométricos, este estudo mostrou forte associação da VOP com IMC e circunferência abdominal. Esses achados também encontram paralelo em estudos prévios. Zebekakis e cols.24 demonstraram forte correlação da VOP com IMC elevado e com a relação cintura-quadril, independentemente de idade, sexo, raça e pressão sistólica. Dois outros estudos, controlando a interferência causada pela idade, demonstraram associações positivas entre VOP e vários índices de obesidade, tanto numa população com ampla faixa etária (20-77 anos)25 como numa população mais jovem (36 anos)26.
No presente estudo não houve diferença entre os grupos nem em relação às médias nem em relação às prevalências das possíveis alterações das variáveis lipídicas, entretanto, a VOP apresentou correlação significativa com o LDL-colesterol e HDL-colesterol.
As evidências da correlação entre rigidez arterial e lipídios são controversas. Wang e cols.27 demonstraram relação positiva da VOP com colesterol total e LDL-colesterol e correlação inversa com HDL-colesterol, não havendo correlação da VOP com triglicerídeos (TG)27. Por outro lado, Ferreira e cols.28 não puderam demonstrar a relação entre dislipidemia (TG elevados e HDL-colesterol baixo) com a VOP numa população de mulheres adultos jovens e, em um importante estudo populacional6 também não se identificou influência da dislipidemia sobre a VOP.
Como essa relação parece ser complexa, é possível que os diversos mecanismos existentes para a associação entre lipídios plasmáticos e rigidez arterial envolvam situações e fatores de risco concomitantes, como o desenvolvimento de placas ateroscleróticas, estresse oxidativo, inflamação local e sistêmica, disfunção endotelial, baixa biodisponibilidade de óxido nítrico e ação de endotelinas29.
O grupo com maior tercil de VOP apresentou maior prevalência de indivíduos com DM/IG, apesar de não haver diferença significativa na comparação das médias de glicose entre os grupos. Há que se ressaltar que o grupo com o maior tercil da VOP apresentou, ainda, maiores taxas séricas de insulina, maior prevalência de hiperinsulinemia e maior índice HOMA-IR.
Diferentes autores têm relatado que a VOP é maior em indivíduos diabéticos30 e intolerantes à glicose31, independente do nível da pressão arterial e da idade do paciente32; entretanto, não está demonstrada nenhuma associação entre o enrijecimento arterial com níveis normais de glicemia de jejum33.
A elasticidade arterial reduzida pode ser consequência da ação direta da hiperglicemia e ou hiperinsulinemia ou pode ser consequência da ação dos produtos finais da glicação avançada sobre as proteínas da matriz vascular com consequente aumento da produção de fibras de colágeno30.
O papel da resistência à insulina na patogênese da esclerose vascular prematura pode ser uma característica precoce importante da doença subclínica34. O aumento da rigidez arterial é proporcional ao grau da resistência à insulina, independentemente de idade, grau da obesidade, níveis séricos dos lipídios e pressão arterial; e pode ser um dos mecanismos envolvidos nessa relação35, envolvendo alterações tais como a disfunção endotelial, a inflamação e a ativação simpática28.
De forma importante, o presente estudo demonstrou a relação entre menores níveis de adiponectina e a rigidez arterial avaliada pela VOP, com forte correlação inversa entre os níveis de adiponectina e a VOP. Esses dados são consistentes com os resultados de Mahmud36, que mostraram uma significativa relação inversa entre níveis plasmáticos de adiponectina e VOP em indivíduos hipertensos além de uma relação negativa entre adiponectina e glicose plasmática sugerindo que a resistência à insulina, que reconhecidamente eleva a VOP, possa ser um dos mecanismos36.
A descoberta e o estudo das adipocinas, como a leptina e a adiponectina, vêm contribuindo para a compreensão do papel do tecido adiposo na homeostase metabólica. Essas moléculas podem desempenhar um papel importante no desenvolvimento da resistência à insulina e suas consequências. As concentrações séricas de leptina têm se associado com fatores de risco cardiovascular, hipertensão e dislipidemia. A adiponectina é uma importante adipocina moduladora da resistência à insulina com propriedades anti-inflamatórias e antiaterogênicas37. Baixas concentrações de adiponectina estão associadas com a presença de fatores de risco cardiovascular38.
Windham e cols.39 demonstraram que a leptina esteve envolvida na relação entre obesidade abdominal e rigidez arterial, e que havia correlação independentemente da leptina, adiponectina e resistina com a VOP. Gauthier e cols.38 observaram uma relação positiva entre VOP e a relação leptina/adiponectina ajustada para sexo e idade.
Neste estudo, embora a pressão arterial tenha apresentado uma grande contribuição para a maior VOP, variáveis metabólicas como HDL colesterol, LDL-colesterol, insulina, HOMA-IR, intolerância à glicose e hiperinsulinemia também se relacionaram com a VOP. Essas variáveis estão fisiopatologicamente relacionadas, frequentemente coexistem em adultos jovens10 e estão associadas com o comprometimento da estrutura e função arterial40.
A natureza transversal do presente estudo limita a nossa capacidade de inferir uma relação causal entre as diferentes variáveis analisadas e a medida de rigidez arterial fornecida pela VOP em adultos jovens. Por ser um estudo exploratório e ter utilizado diversos modelos multivariados para ajuste das hipóteses formuladas, estima-se que alguns vieses possam ter sido produzidos. Dessa forma, acredita-se que mais estudos são necessários para determinar de que forma as variáveis de risco cardiovascular analisadas em si contribuem para o determinismo da rigidez arterial e, em última análise, para o desenvolvimento da arteriosclerose.
Em conclusão, os resultados deste estudo demonstraram que o comprometimento vascular avaliado pela VOP em indivíduos jovens mostrou associação significativa com pressão arterial, lípides séricos, insulina e HOMA-IR, e adiponectina. Destaca-se que o sexo masculino e a pressão arterial média mostraram importante papel no determinismo de maior VOP em adultos jovens. Esses achados sugerem que a análise não invasiva da estrutura e função vascular pela medida da VOP pode ser útil para a identificação do acometimento vascular precoce em indivíduos jovens. Assim, os dados aqui apresentados se somam aos de estudos prévios, que propõem que a integridade estrutural e a rigidez da parede arterial em jovens sejam determinadas por vários mecanismos patogênicos relacionados aos diferentes fatores de risco cardiovascular, criando, dessa forma, um cenário de elevado potencial preventivo nessa faixa etária.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Este artigo é parte de tese de Doutorado de Oswaldo Luiz Pizzi pela Universidade do Estado do Rio de Janeiro.
Correspondência: Oswaldo Luiz Pizzi • Rua Francisco Framback, 17. Cascatinha - 25716-120 - Petrópolis, RJ, Brasil E-mail:
Recebido em 10/05/12; revisado recebido em 11/07/12; aceito em 30/07/12.
BACKGROUND: Data on noninvasive vascular assessment and their association with cardiovascular risk variables are scarce in young individuals. OBJECTIVE: To evaluate the association between pulse wave velocity and blood pressure, anthropometric and metabolic variables, including adipocytokines, in young adults. METHODS: A total of 96 individuals aged 26 to 35 years (mean 30.09 ± 1.92; 51 males) were assessed in the Rio de Janeiro study. Pulse wave velocity (Complior method), blood pressure, body mass index, glucose, lipid profile, leptin, insulin, adiponectin and insulin resistance index (HOMA-IR) were analyzed. Subjects were stratified into three groups according to the PWV tertile for each gender. RESULTS: The group with the highest pulse wave velocity (PWV) tertile showed higher mean systolic and diastolic blood pressure, mean blood pressure, body mass index, insulin, and HOMA-IR, as well as lower mean adiponectin; higher prevalence of diabetes mellitus/glucose intolerance and hyperinsulinemia. There was a significant positive correlation of PWV with systolic blood pressure, diastolic blood pressure, pulse pressure and mean blood pressure, body mass index, and LDL-cholesterol, and a negative correlation with HDL-cholesterol and adiponectin. In the multiple regression model, after adjustment of HDL-cholesterol, LDL-cholesterol and adiponectin for gender, age, body mass index and mean blood pressure, only the male gender and mean blood pressure remained significantly correlated with PWV. CONCLUSION: PWV in young adults showed a significant association with cardiovascular risk variables, especially in the male gender, and mean blood pressure as important determinant variables. The findings suggest that PWV measurement can be useful for the identification of vascular impairment in this age group.
Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
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It is currently accepted that atherosclerosis has its origin in childhood1-3. The search for markers of preclinical atherosclerosis/arteriosclerosis is directed to the noninvasive evaluation of the vascular involvement and some studies have demonstrated the association of risk factors (RF) in young individuals with impaired arterial elasticity in adulthood4.
Among the markers of arterial disease, arterial stiffness has shown to be an important parameter for the assessment of cardiovascular risk. Of the several methods for the assessment of arterial stiffness, measurement of the carotid-femoral pulse wave velocity (PWV) is considered the gold standard method because it is relatively easy to perform and there is a large body of evidence demonstrating its association with cardiovascular disease, regardless of traditional risk factors in different populations5,6.
Previous studies on the association between PWV and conventional RF in young individuals are limited and the results are partially controversial4. In the Bogalusa study7, systolic blood pressure (SBP), body mass index (BMI) and HDL-cholesterol (HDL-c) in childhood correlated inversely with PWV in adulthood. In another study8, mean blood pressure (MBP), BMI, gender and homocysteine levels were independently associated with PWV. In the Arya study9, no association was observed between blood pressure (BP) in adolescence and PWV in adulthood.
Therefore, some authors have suggested that in normotensive young adults, PWV is most likely determined by other factors, rather than those found in older individuals with hypertension10. They may be associated with primary abnormalities in the structure or function of the vascular wall4,11.
Studies on this subject have been carried out in young populations, seeking to evaluate RF and early vascular abnormalities. Such information could be useful for better identification and risk stratification in young adults12.
The present study is part of the Rio de Janeiro study (ERJ)13-15, a longitudinal line of research on blood pressure (BP) and other cardiovascular RF in children and adolescents and their families, which has been developed since 1983 and aims to evaluate the association between PWV and BP, anthropometric and metabolic variables, including adipocytokines, in young adults.
We evaluated 96 individuals (51 men), from the ERJ cohort, aged 26 to 35 years (mean 30.09 ± 1.92 years). All of them underwent the evaluation protocol which included measurement of BP, waist circumference (WC), weight, height, and BMI calculation, as well as measurement of blood glucose, total cholesterol, HDL cholesterol and triglycerides (TG) levels after a 12-hour fasting. Leptin, insulin, adiponectin levels were also determined; the insulin resistance index HOMA-IR was calculated and PWV was obtained.
The individuals were stratified by gender according to PWV tertiles in three groups: 1st tertile (Group 1) comprising men with PWV < 8.69 m/s and women with PWV < 7.66 m/s; 2nd tertile (Group 2) consisting of men with PWV
WC was obtained according to the procedure described by Callaway et al16 and defined as increased when > 102 cm in men and > 88 cm in women, according to the VI Brazilian Guidelines on Hypertension17.
Blood pressure was measured on the brachial artery using a mercury sphygmomanometer, with a cuff of appropriate size and width, according to the recommendations of the Brazilian Society and Cardiology (SBC)17. Two BP measurements were obtained at a five-minute interval and the final measurement was used for the analysis. Subjects were considered hypertensive when the blood pressure values were
Plasma glucose, total cholesterol, HDL-cholesterol and triglyceride levels were determined using the Konelab kit (BI WINER 3000). Cholesterol levels were determined based on the values established by the IV Brazilian Guidelines on Dyslipidemia and Atherosclerosis Prevention Guidelines of the Department of Atherosclerosis of the Brazilian Society of Cardiology18. Glucose values were interpreted according to the recommendations of the American Diabetes Association19.
Quantitative analysis of serum insulin, leptin and adiponectin levels were performed by fluoroimmunoassay (Luminex xMAP, Luminex Corporation, 12212 Technology Blvd. Austin, TX 78727 U.S.) with the kits CAT#HGT-68K-02 for insulin and leptin and CAT#HCVD1-67AK-03 for adiponectin. For the determination of hyperinsulinemia a cutoff of 20 (µU/mL) was used, as recommended by the manufacturer of the method used.
The insulin resistance index HOMA-IR was calculated according to the equation proposed by Mathews in 1995: HOMA-IR = fasting insulin (µU/mL) x fasting glucose (mmol/L) / 22.520.
Pulse wave velocity (PWV) was measured using the automated computerized system Complior (Complior, Colson, Garger les Genosse, France - Createch Industrie) according to the methodology described by Asmar et al21. The mean of 10 measurements was considered for each individual. All measurements were obtained by the same examiner.
ANOVA was used to compare the means of continuous variables complemented by paired analysis. The Chi-square test was used to compare the frequency distributions of categorical variables for independent samples. Linear regression, complemented by analysis of variance, was used for correlation of continuous variables. The level of significance was set at 5% for all analyses, assuming a probability "p" equal to or less than 0.05 to reject the null hypothesis.
The study protocol was approved by the Institutional Ethics and Research Committee and all subjects gave written consent to participate in the study.
The group with the highest PWV tertile had higher SBP, DBP, pulse pressure (PP) and MBP than the group with the lowest PWV tertile (
The group with the highest PWV tertile had higher mean BMI. There was no statistically significant difference between groups for the other anthropometric parameters (weight, height and waist circumference -
The analysis of metabolic variables showed that the group with the highest PWV tertile had higher mean insulin and HOMA-IR, and lower mean adiponectin levels (
The present study demonstrated the association of PWV with a worse cardiovascular profile, especially regarding metabolic features, such as higher BP, BMI and insulin and lower plasma adiponectin levels, higher HOMA-IR index and prevalence of diabetes mellitus/glucose impairment (DM / GI) and hyperinsulinemia in young adults with the highest PWV tertile.
Age and blood pressure are the major determinants of PWV. It is believed that age-related vascular stiffening is accelerated by the chronic elevation of blood pressure caused by structural and functional changes in central elastic arteries.
In turn, arterial stiffening partly promotes changes in systolic and diastolic blood pressure related to age, particularly in older individuals5,21,22.
In individuals younger than 40 years, when the effects of aging on the arterial wall structure and consequent pattern of vascular stiffening is not yet fully developed, the conventional association between age and hypertension become less evident23, suggesting that the increased stiffness assessed by arterial PWV in young adults is influenced by other factors such as increased sympathetic nervous system activity and increased peripheral vascular resistance10.
In the present study, PWV showed a strong correlation with blood pressure, reflected by higher SBP, DBP, and MBP means in the group with the highest PWV tertile, as well as significant correlations of MBP with PWV, even after adjustments for age, gender and BMI.
Regarding age, the age range of the study population was too narrow and did not represent an important factor in the determination of PWV in the study population, showing no influence on the other study findings.
In relation to the anthropometric indices, this study showed a strong association of PWV with BMI and waist circumference. These findings are also in agreement with previous studies. Zebekakis et al24 demonstrated a strong correlation between PWV and high BMI and waist-hip ratio, regardless of age, gender, ethnicity and systolic blood pressure. Two other studies controlling the interference caused by age demonstrated positive associations between PWV and several obesity indices, both in a population with a wide age range (20-77 years)25 and in a younger population (36 years)26.
In the present study there was no difference between groups regarding associations either with the means or with the prevalence of possible abnormalities in lipid parameters; however, PWV significantly correlated with LDL-cholesterol and HDL-cholesterol.
The evidence on the correlation between arterial stiffness and lipid levels is controversial. Wang et al27 showed a positive association between PWV and total cholesterol and LDL-cholesterol and an inverse correlation with HDL-cholesterol, with no correlation between PWV and triglycerides (TG)27. On the other hand, Ferreira et al28 could not demonstrate an association between dyslipidemia (elevated TG and low HDL-cholesterol) with PWV in a population of young adult women, and a major population study6 did not identify any influence of dyslipidemia on PWV.
As this association appears to be complex, it is possible that several existing mechanisms for the association between plasma lipids and arterial stiffness involve situations and concomitant risk factors, such as the development of atherosclerotic plaques, oxidative stress, local and systemic inflammation, endothelial dysfunction, low bioavailability of nitric oxide and endothelin action29.
The group with the highest PWV tertile showed a higher prevalence of individuals with DM/GI, although there was no significant difference in the comparison of mean glucose levels between the groups. It is noteworthy that the group with the highest PWV tertile also showed higher serum insulin levels, higher prevalence of hyperinsulinemia and increased HOMA-IR.
Different authors have reported that PWV is higher in diabetic30 and glucose intolerant individuals31, regardless of BP levels and the patient's age32; however, no association has been demonstrated between arterial stiffening and normal fasting glucose levels33.
Reduced arterial elasticity can result from the direct action of hyperglycemia and/or hyperinsulinemia or may be a consequence of the action of advanced glycation end products on the vascular matrix proteins, with consequent increased production of collagen fibers30.
The role of insulin resistance in the pathogenesis of premature vascular sclerosis may be an important early feature of subclinical disease34. The increase of arterial stiffness is proportional to the degree of insulin resistance, regardless of age, degree of obesity, serum lipids and blood pressure, and can be one of the mechanisms involved in this association35, involving alterations such as endothelial dysfunction, inflammation and sympathetic activation28.
Importantly, this study demonstrated an association between lower levels of adiponectin and arterial stiffness assessed by PWV, with a strong inverse correlation between adiponectin levels and PWV. These data are consistent with Mahmud's findings36, which showed a significant inverse association between plasma adiponectin levels and PWV in hypertensive individuals and a negative association between adiponectin and plasma glucose, suggesting that insulin resistance, which admittedly increases PWV, may be one of the mechanisms36.
The discovery and study of adipokines, such as leptin and adiponectin, have contributed to the understanding of the role of the adipose tissue in the metabolic homeostasis. These molecules may play an important role in the development of insulin resistance and its consequences. Serum leptin concentrations have been associated with cardiovascular risk factors, hypertension and dyslipidemia. Adiponectin is an important insulin resistance-modulating adipokine with anti-inflammatory and anti-atherogenic properties37. Low concentrations of adiponectin are associated with the presence of cardiovascular risk factors38.
Windham et al39 demonstrated that leptin was involved in the association between abdominal obesity and arterial stiffness, and that there was a correlation, independent of leptin, adiponectin and resistin, with PWV.
Gauthier et al38 observed a positive association between PWV and leptin/adiponectin ratio adjusted for gender and age.
In this study, although BP greatly contributed to a higher PWV, metabolic variables such as HDL-cholesterol, LDL-cholesterol, insulin, HOMA-IR, glucose intolerance and hyperinsulinemia also correlated with PWV. These variables are pathophysiologically related, often coexist in young adults10 and are associated with arterial structure and function impairment40.
The cross-sectional nature of this study limits our ability to infer a causal relationship between the different variables analyzed and the measurement of arterial stiffness provided by PWV in young adults. Since this is an exploratory study that used several multivariate models to adjust the formulated hypotheses, it is estimated that some biases may have occurred. Thus, we believe that further studies are required to determine how the cardiovascular risk variables analyzed in this study contribute to determine arterial stiffness and, ultimately, to develop arteriosclerosis.
In conclusion, the results of this study demonstrated that the vascular involvement assessed by PWV in young individuals was significantly associated with BP, serum lipids, insulin and HOMA-IR, and adiponectin levels.
It is noteworthy that the male gender and mean blood pressure played an important role in the determination of higher PWV in young adults. These findings suggest that the noninvasive analysis of the vascular structure and function by measuring PWV can be useful for the identification of early vascular involvement in young individuals. Thus, the data shown here are added to previous studies which suggest that the structural integrity and stiffness of the arterial wall in young individuals are determined by several pathogenic mechanisms related to different cardiovascular risk factors, thereby creating a scenario of high potential for prevention in this age group.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
There were no external funding sources for this study.
This article is part of the thesis of doctoral submitted by Oswaldo Luiz Pizzi, from Universidade do Estado do Rio de Janeiro.