Arq Bras CardiolabcArquivos Brasileiros de CardiologiaArq. Bras. Cardiol.0066-782X1678-4170Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBCmvjPhnwDRv5Dq4Xm3d9jTtmS0066-782X202000010005910.36660/abc.20180258Original ArticleLeft Ventricular Remodeling Patterns in Primary HealthcareAlmeidaRoberto de Castro Meirelles de10000-0003-0034-4981JorgeAntonio José Lagoeiro10000-0002-4508-256XRosaMaria Luiza Garcia1LeiteAdson Renato1CorreiaDayse Mary S.1MesquitaEvandro Tinoco1ChermontSergio1LugonJocemir Ronaldo20000-0002-2284-8251MartinsWolney de Andrade1Universidade Federal FluminensePós-Graduação em Ciências CardiovascularesNiteróiRJBrazilCurso de Pós-Graduação em Ciências Cardiovasculares da Universidade Federal Fluminense (UFF), Niterói, RJ - BrazilUniversidade Federal FluminensePós-Graduação em Ciências MédicasNiteróiRJBrazilCurso de Pós-Graduação em Ciências Médicas da Universidade Federal Fluminense (UFF), Niterói, RJ - BrazilMailing Address: Antonio José Lagoeiro Jorge, Universidade Federal Fluminense - Rua Marquês de Paraná, 303. Postal Code 24033-900, Centro, Niterói, RJ - Brazil. E-mail: lagoeiro@globo.com
Author contributions
Conception and design of the research: Almeida RCM, Jorge AJL, Rosa MLG, Martins WA; Acquisition of data: Jorge AJL, Leite AR, Correia DMS, Chermont S, Lugon JR; Analysis and interpretation of the data: Almeida RCM, Jorge AJL, Mesquita ET, Martins WA; Statistical analysis: Rosa MLG; Writing of the manuscript: Almeida RCM, Jorge AJL, Rosa MLG, Chermont S, Martins WA; Critical revision of the manuscript for intellectual content: Jorge AJL, Rosa MLG, Mesquita ET, Lugon JR, Martins WA.
Potential Conflict of Interest
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
1002202001202011415965031020181302201910032019This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.AbstractBackground:
Left ventricular remodeling (LVR) is related to both non-fatal and fatal outcomes.
Objective:
To describe the geometric patterns of the LV and their associations.
Methods:
A total of 636 individuals between the ages of 45 and 99 years in Rio de Janeiro, Brazil, were submitted to clinical evaluation, laboratory tests, electrocardiogram, and tissue Doppler echocardiography (TDE). The difference between categories was tested with Kruskall-Wallis with post hoc tests, once all variables studied are non-normally distributed and Pearson’s Qui-square (categorical variables). Gross and adjusted ORs were estimated by logistic regression. The level of significance was 5% for all tests. Subjects had LVR characterized as: normal geometry (NG), concentric remodeling (CR), concentric hypertrophy (CH), and eccentric hypertrophy (EH).
Results:
The prevalence of altered patterns was 33%. Subjects presented NG (n = 423; 67%); EH (n = 186; 29%); CH (n = 14; 2%); and CR (n = 13; 2%). The variables of gender, age, level of education and albumin/creatinine ratio (A/C), showed a relationship with the chance of EH even after adjustment.
Conclusion:
Approximately one third of the studied individuals had LVR and were at risk for developing heart failure. Altered A/C in urine was associated with EH, indicating an early relationship between cardiac and renal dysfunction.
Keywords:Cardiovascular Diseases/physiopathologyVentricular RemodelingHypertrophy, Left VentricularHeart failureRenal InsufficiencyRisk Factors/complicationsComorbidityIntroduction
Ventricular remodeling is a continuous process of responses to the various injuries to the myocardium. Changes in left ventricular (LV) geometry, in its various patterns, are related to the incidence of non-fatal cardiovascular outcomes and long-term mortality, which are well-known markers of poor prognosis in various cardiovascular and systemic diseases.1-6 Changes in ventricular geometry are considered target organ lesions on the heart and make individuals with these lesions classified as being in stage B of heart failure (HF) as it is proposed by the American College of Cardiology Foundation and American Heart Association (ACCF/AHA).7
The pathophysiological mechanisms of ventricular remodeling vary according to the determining etiology. The diseases lead to pressure overload with increased systolic wall stress, gene activation, or direct myocardial injury followed by cell proliferation, fibrosis, collagen deposition, apoptosis, and remodeling of the ventricular geometry. The conditions that occur with volume overload lead to increased diastolic wall stress with linear stretching of cardiomyocytes, proliferation in parallel, and increased cavity diameters.8
Epidemiological data on the prevalence and incidence of changes in ventricular geometry in population seen in primary care are scarce and knowledge of different remodeling patterns may assist in the implementation of strategies for risk stratification in this population. The aim of this study was to describe the geometric patterns of the LV in the population aged ≥ 45 years assisted in primary care, and to examine the association between ventricular remodeling and demographic and clinical variables.
Methods
This study is part of the Digitalis trial that aimed to determine the prevalence of HF in the population studied.9
Procedures for random sample selection and patient inclusion
We selected 26 primary care units in the city of Niterói, Rio de Janeiro, Brazil, between July 2011 and December 2012. The selection of units was done by a computer-generated random sequence program, in which the weight of each unit was proportional to the number of individuals assisted. In each unit, 50 subjects were randomly selected, including 30 individuals for participation and 20 for replacement in case of negative response. The selected total population was 1050. Nine hundred forty-two individuals confirmed the presence and 666 individuals attended the scheduled visit. Inclusion criteria were age between 45 and 99 years old and informed consent. Five individuals who did not complete the questionnaire were excluded, 6 did not perform the tissue Doppler echocardiography (TDE), and 20 did not perform the measurement of B-type natriuretic peptide (BNP). At the end of the study, 636 patients completed the necessary requirements: structured questionnaire, physical examination, anthropometric data, BNP, electrocardiogram (ECG) at rest and TDE.
Definitions
All individuals selected for the study were subjected to an assessment carried out in a single day and consisting of the following elements: clinical evaluation, laboratory tests, including BNP levels, ECG, and TDE.
TDE tests were performed according to the recommendations for the quantification of chambers of the American Society of Echocardiography and the European Association of Echocardiography. (LANG, 2015). Indexing was performed by body surface area. The left ventricular mass (LVM) was estimated by Devereux et al. (DEVEREUX, 1986) and relative wall thickness (RWT) by the formula where RWT is equal to twice the diastolic posterior wall divided by the diameter of the LV. RWT values ≥ 0.42 and indexed LV ≥ 115 g/m2 for men and ≥ 95 g/m2 for women were considered abnormal. The subjects were grouped into four remodeling models: normal geometry, concentric remodeling, concentric hypertrophy, and eccentric hypertrophy, according to the Guidelines of the American Society of Echocardiography.10
Patients were classified in stages of chronic kidney disease (CKD) according to estimated glomerular filtration rate (eGFR) calculated by KDIGO formula (Kidney Disease: Improving Global Outcomes). Stage 1: eGFR >90 mL/min; stage 2: eGFR 60-89 mL/min; stage 3: eGFR 30-59 mL/min; stage 4: eGFR 15-29 mL/min; and stage 5: eGFR <15 mL/min.
Individuals with BMI ≥ 30 kg / m2 were considered obese. Diabetic patients were defined by previous history of diabetes. The study classified as hypertensive individuals those who reported being hypertensive, were on medication to treat hypertension or had a mean systolic blood pressure (SBP) ≥ 140 mmHg or mean diastolic blood pressure (DBP) ≥ 90 mmHg.
Statistical analysis
Statistical analysis was performed using SPSS v 21.0 (Chicago, Illinois, USA). Continuous variables were expressed as median and interquartile range (50 %(25-75%)). Categorical variables were expressed in absolute numbers and/or percentages. For comparison between groups, the qui-square test was employed. All continuous variables were tested for normality with the Shapiro-Wilk test with pos-hoc test and for all of them the Ho (null hypothesis) of equality was rejected, that is, none of them had normal distribution. To that extent, the difference between those variables and the phenotypes was tested with the Kruskall-Wallis test. We estimated crude and adjusted odds ratios by logistic regression. In all comparisons, bilateral tests were utilized, and p values < 5% were considered statistically significant.
Ethical considerations
This study was conducted in accordance with the principles set out in the Declaration of Helsinki revised in 2000 (Scotland, 2000). The study was previously approved by the Universidade Federal Fluminense under n° CAAE: 0077.0.258.000-10, and informed written consent was provided by all participating patients.
Results
The study evaluated 636 individuals of 59.5 ± 10.3 years old (62% women, 63% non-whites). The subjects were classified according to the geometry of the LV: normal geometry in 423 (67%); eccentric hypertrophy in 186 (29%); concentric hypertrophy in 14 (2%); and concentric remodeling in 13 (2%). Demographic data of the subjects are listed in Table 1. The variables of age, gender, level of education, high blood pressure, pulse pressure, albumin/creatinine ratio, and the sodium/creatinine ratio in urine were statistically significant between the remodeling patterns. Hypertension and diabetes mellitus were the most prevalent comorbidities in patients with concentric hypertrophy, while coronary artery disease and obesity occurred more frequently in the group with concentric remodeling (Table 1). Table 2 lists the main echocardiographic changes.
Demographic and clinical characteristics of the selected individuals characterized by left ventricular remodeling patterns
Variables
Normal geometry n = 423
Eccentric hypertrophy n = 186
Concentric hypertrophy n = 14
Concentric remodeling n = 13
p-value (*)
Age (years)
56 (50-64)
58 (47-70)
63 (55-71)
61 (53-71)
< 0.0001
Female (%)
57.4
71.5
78.6
53.8
0.005
Non-white (%)
63.5
63
57
61.5
0.812
SBP (mmHg)
133.7 (121-147)
133(115.5-134.9)
144.5 (126-175)
135.6 (120.2-156)
0.148
DBP (mmHg)
82.3 (74.3-90.0)
76 (73.5-91)
83.5 (75.9-91.5)
80 (72-90)
0.385
PP (mmHg)
517 (42-60)
51 (36-59)
60 (47-59)
55 (46-67)
0.004
HR (bpm)
70 (63-78)
72 (65-80)
74 (64-83)
69 (61-77)
0.468
BMI (kg/m2)
27.2 (24,5-30.6)
28.6 (19.4-35.8)
26.8 (23.4-30.6)
27.7 (24.3-30.7)
0.881
Glycemia (mg/dL)
101 (92-113)
107 (92-125)
104 (92-125)
100 (92-115)
0.734
GFR (mL/min)
83.4 (71.7-96.1)
84.1 (74.6-92.8)
67.7 (53.6-85.0)
82.3 (67.2-94.1)
0.021
Uric acid (mg/dL)
5.2 (4.3-6.4)
4.5 (3.8-5.9)
4.6 (3.9-5.9)
5.0 (4.1-6.1)
0.266
Cholesterol (mg/dL)
214 (188-243)
201 (157-221)
208 (184-250)
215 (185-245)
0.507
Alb/Creat (mg/g)
9.3 (5.5-18.7)
8.0 (5.2-170.1)
16.2 (9.9-42.9)
11.8 (6.2-38.9)
0.018
sod/creat in urine
120.9 (77-160)
108.3 (48-200)
145.4 (77-235)
126.2 (89-185)
0,205
BNP (pg/mL)
14 (10-25)
17 (11-41)
35 (14-120)
21 (11-42)
< 0.0001
Albuminuria (mg)
10.5 (5.4-20.8)
8.5 (4.4-65.4)
13.7 (5.8-30.8)
12.8 (7-34.5)
0.049
Hypertension (%)
54.6
63.4
71.4
53.8
0.150
Diabetes (%)
24.3
23.7
50.0
30.8
0.159
CAD (%)
8.7
7.5
14.3
15.4
0.657
Obesity (%)
28.7
32.3
28.6
46.2
0.488
SBP: systolic blood pressure; DBP: diastolic blood pressure; PP: pulse pressure; HR: heart rate; BMI: body mass index; GFR: estimated glomerular filtration rate; Alb/Creat: albumin/creatinine ratio; sod/creat: sodium/creatinine ratio; BNP: type B natriuretic peptide; CAD: coronary artery disease;
p = difference between the patterns of remodeling performed with the Kruskall-Wallis test 1-way ANOVA for multiple comparisons (all pairs) and Pearson's chi-squared test for differences of proportion.
Echocardiographic parameters of the selected individuals characterized by left ventricular remodeling patterns
Variables
Normal geometry n = 423
Eccentric hypertrophy n = 186
Concentric hypertrophy n = 14
Concentric remodeling n = 13
p-value (*)
LVEF (%)
61 (58-65)
63 (58-64)
59 (50-64)
60 (56-63)
0.01
LVMi (g/m2)
82.8 (72.2-92.0)
84 (70.7-93.4)
120 (105.6-150.71)
116.3 (102.4-127.3)
< 0.0001
LAVi (ml/m2)
20.8 (17.1-24.5)
18 (14-22.3)
23.6 (19.2-33.1)
22.6 (19.2-27.5)
< 0.0001
EDVi (ml/m2)
60.1 (51.8-67.2)
41.7 (36.4-49.4)
60.5 (52.1-75.9)
74.7 (67.7-83.2)
< 0.0001
E'(cm/s)
10(8-12)
12(7.5-13)
7.7(6-10.6)
9(7-11)
< 0.0001
E (cm/s)
64 (54-76)
70(52-93)
68(51-75)
63 (52-78)
0.532
A (cm/s)
65 (53-81)
76(59-99)
69(56-98)
71 (57-86)
0.242
E/A ratio
1.0 (0.7-1.3)
1.1 (0.6-1.3)
0.9 (0.7-1.1)
0.8 (0.7-1.2)
0.003
E/E' ratio
6.4 (5.3-7.7)
7.1 (4.7-8.7)
8.0 (5.7-10.0)
7.1 (5.7-8.4)
0.008
SWT (mm)
8(7-8)
9(8-10)
10(10-12)
9(8-9)
< 0.0001
LVDD (mm)
47 (44-50)
40 (34.5-41.5)
43.5 (41.7-47.8)
52 (49-54,2)
< 0.0001
PWT (mm)
8(7-8)
9(8-10)
10(10-12)
8(8-9)
< 0.0001
LVEF: left ventricular ejection fraction; LVMi: indexed left ventricular mass; LAVi: indexed left atrial volume; EDVi: indexed end-diastolic volume; E': mitral annular early diastolic velocity; E: early mitral inflow velocity; A: peak mitral inflow velocity at atrial contraction ; LVDD: LV diastolic diameter; SWT: septal wall thickness; PWT: posterior wall thickness
p value - the difference between the patterns of remodeling performed with Kruskall-Wallis test 1-way ANOVA for multiple comparisons (all pairs).
Table 3 presents the crude and adjusted odds ratio of eccentric hypertrophy versus normal geometry, the only remodeling pattern with sufficient prevalence to achieve adequate power for conducting a multiple analysis. The variables of gender, age, level of education and albumin/creatinine ratio showed a relationship with the risk of eccentric hypertrophy even after adjustment.
Crude and adjusted odds ratios of eccentric hypertrophy versus normal geometry
Variables
OR (IC 95%)
ORa (IC 95%)
Gender
Female
1.80 (1.25-2.60)
1.75 (1.17-2.61)
Male
1
1
Age range
70-99 years
2.33 (1.54-3.52)
2.04 (1.28-3.26)
45-69 years
1
1
Skin color
Black
1.20 (0.812-1.774)
Non-black
1
Level of education
≤ Elementary school
1.86 (1.32-2.62)
1.59 (1.07-2.34)
> Elementary School
1
1
Per capita income
≤ 1 MW
1.52 (1.00-2.30)
> 1 MW
1
Smoking in life
Smoker or ex-smoker
0.91 (0.65-1.28)
Never smoked
1
Alcohol consumption - risk drinker
Yes
0.57 (0.29-1.10)
No
1
Physical activity
Sedentary and irregular
0.82 (0.57-1.92)
Active or very active
1
Obesity
Yes (BMI ≥ 30 kg/m2)
1.16 (0.81-1.68)
No (BMI < 30 kg/m2)
1
Hypertension
Yes
1.69 (1.13-2.52)
1.23 (0.79-1.92)
No
1
1
Type 2 diabetes
Yes
0.94 (0.63-1.41)
No
1
Uric acid altered
Yes
1.04 (0.68-1.59)
No
1
Coronary artery disease
Yes
0.78 (0.41-1.47)
No
1
Albumin/creatinine ratio
≥ 30 mg/g
1.82 (1.19-2.76)
1.64 (1.05-2.57)
< 30 mg/g
1
1
Sodium/creatinine ratio in urine
> 10.39 g/dL
1.64 (1.08-2.47)
1.34 (0.86-2.09)
≤ 10.39 g/dL
1
1
Chronic kidney disease (CKD)
Stages 3,4,5
1.43 (0.84-2.43)
Stages 1,2
1
OR: odds ratio; Ora: odds ratio adjusted; CI: confidence interval; MW: minimum wage; BMI: body mass índex; Uric acid altered: male > 7.0 mg/dL and female > 6.0 mg/dL; CKD: chronic kidney disease estimated by glomerular filtration rate (KDIGO) stages 1, 2, 3, 4, and 5
Figure 1 shows the distribution of the patterns of left ventricular remodeling in patients without changes in renal function (A); in patients with subclinical changes demonstrated by microalbuminuria (B); and in those with established kidney disease (C).
A, B, and C: Evaluation of parameters of renal function in different patterns of left ventricular remodeling.
Discussion
In the present study, with individuals assisted in primary care aged 45 years or more, the main pattern of ventricular geometric changes was eccentric LVH. The change was more prevalent in women, older patients, patients with lower educational levels, and patients with hypertension and renal dysfunction.
The differences observed in this study compared to other studies in Europe and the United States can be explained by reasons similar to those reported in the study by Schvartzman et al.3 The stature of Brazilians is lower than that of Europeans and North American Caucasians, impacting the LV mass indexed by the body surface.
Ventricular remodeling throughout life occurs as an adaptive response to aging, exposure to risk factors for cardiovascular disease and myocardial injury.11 A study carried out in the community with 4492 participants (mean age 51 years and 59% women) showed that 64% had normal geometry, 18% had concentric remodeling, 13% had eccentric hypertrophy, and 5% had concentric hypertrophy. Our data are similar to the population with normal geometry (64 vs. 67%), but different in relation to remodeling standards, especially regarding concentric remodeling (18% vs. 2%) and eccentric hypertrophy (13% vs. 29%). These differences can also be explained by the greater number of hypertensive and diabetic patients observed in our study in relation to the trial of Lieb et al.11
A study conducted in the community by Teh et al.12 assessed the prevalence of the four remodeling models in 108 patients aged >70 years, in which 56% were women, 84% had hypertension, and 20% had diabetes.12 Although the data of Teh et al.12 were obtained in an older population, they are similar to ours in relation to the higher prevalence of eccentric hypertrophy observed in the sample (26% vs 29%), showing that there seems to be an increased prevalence of eccentric remodeling in older individuals and those with more comorbidities.
Aging is directly related to the progression of cardiac remodeling, most likely due to exposure to multiple cardiovascular risk factors. This finding was present in our study as well as in the literature.13
We observed an association between female gender and the presence of LV eccentric hypertrophy after adjusting for other variables (OR, 95% CI, 1.75 [1.17 to 2.61]). There are differences in cardiac structure and function in relation to gender, and these differences appear to be more pronounced in the presence of risk factors for HF with preserved ejection fraction (HFpEF), and they can be explained by sexual dimorphism.14 A study evaluating changes in LV stiffness in 1,402 individuals in the community observed an increase in stiffness with aging, which is increased in women more frequently than in men.15 A study involving 318 healthy adults from the Framingham Heart Study who underwent MRI to determine the reference values of LV parameters observed a greater increase in the linear dimensions of the LV after adjustment for body surface area in women than in men (p < 0.001).16
Our data showed that low educational level had an association with eccentric hypertrophy. Such a result can be explained by greater exposure to risk factors, less understanding about self-care, and less adherence to drug treatment.
Microalbuminuria is an important cardiovascular risk marker,17 and the data presented here showed that individuals with changes in ventricular geometry had high levels of urinary albumin and worsening renal function assessed by GFR. Individuals with impaired renal function have a progressive increase in eccentric hypertrophy, which may reflect heart disease with concomitant loss of kidney function. Both concentric and eccentric patterns reflect hypertensive nephropathy, which progresses with structural heart disease. Studies show the existence of an association between albuminuria, remodeling, and cardiovascular disease. Increased urinary albumin excretion is associated with changes in ventricular remodeling in patients with hypertension. Patients with hypertension who have albuminuria regression disability have a higher incidence of cardiovascular disease.18 Our data show there is a strong association between the albumin/creatinine ratio and the development of eccentric LV hypertrophy.
This study was the first in the Brazilian primary care population to specifically study the LV geometry with inclusion of RWT.
The greater inclusion of female patients is noteworthy as a limitation to the study. This was due to greater adherence of women to the study protocol. Similarly, the greater adherence to therapy may have influenced the remodeling patterns in females, and such adherence was not measured.
Conclusion
One third of individuals attending primary care between the ages of 45 and 99 years, in the sample analyzed, had LVR and were at risk for developing HF. Altered albumin/creatinine ratios in urine was associated with eccentric hypertrophy, indicating an early relations hip between cardiac and renal dysfunction.
Sources of Funding
There were no external funding sources for this study.
Study Association
This article is part of the thesis of master submitted by Roberto de Castro Meirelles Almeida, from Universidade Federal Fluminense.
Ethics approval and consent to participate
This study was approved by the Ethics Committee of the Universidade Federal Fluminense under the protocol number CAAE: 0077.0.258.000-10. All the procedures in this study were in accordance with the 1975 Helsinki Declaration, updated in 2013. Informed consent was obtained from all participants included in the study.
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Contribuição dos autores
Concepção e desenho da pesquisa: Almeida RCM, Jorge AJL, Rosa MLG, Martins WA; Obtenção de dados: Jorge AJL, Leite AR, Correia DMS, Chermont S, Lugon JR; Análise e interpretação dos dados: Almeida RCM, Jorge AJL, Mesquita ET, Martins WA; Análise estatística: Rosa MLG; Redação do manuscrito: Almeida RCM, Jorge AJL, Rosa MLG, Chermont S, Martins WA; Revisão crítica do manuscrito quanto ao conteúdo intelectual importante: Jorge AJL, Rosa MLG, Mesquita ET, Lugon JR, Martins WA.
Potencial conflito de interesses
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
ResumoFundamento:
O remodelamento ventricular esquerdo (RVE) está relacionado a desfechos não fatais e fatais.
Objetivo:
Descrever os padrões geométricos do VE e suas associações.
Métodos:
Um total de 636 indivíduos entre 45 e 99 anos no Rio de Janeiro, Brasil, foi submetido a avaliação clínica, exames laboratoriais, eletrocardiograma e ecocardiograma com Doppler tecidual (EDT). A diferença entre as categorias foi testada com Kruskall-Wallis com testes post hoc, uma vez que todas as variáveis estudadas não são normalmente distribuídas e o qui-quadrado de Pearson (variáveis categóricas). As ORs brutas e ajustadas foram estimadas por regressão logística. O nível de significância foi de 5% para todos os testes. Os indivíduos tinham RVE caracterizada como: geometria normal (GN), remodelamento concêntrico (RC), hipertrofia concêntrica (HC) e hipertrofia excêntrica (HE).
Resultados:
A prevalência de padrões alterados foi de 33%. Os sujeitos apresentaram GN (n = 423; 67%); HE (n = 186; 29%); HC (n = 14; 2%); e RC (n = 13; 2%). As variáveis sexo, idade, escolaridade e razão albumina/creatinina (A/C) mostraram relação com a chance de HE, mesmo após o ajuste.
Conclusão:
Aproximadamente um terço dos indivíduos estudados apresentavam RVE e corriam risco de desenvolver insuficiência cardíaca. A/C alterada na urina foi associada à HE, indicando uma relação precoce entre disfunção cardíaca e renal.
Palavras-chave:Doenças Cardiovasculares/fisiopatologiaRemodelamento VentricularHipertrofia Ventricular EsquerdaInsuficiência CardíacaInsuficiência RenalFatores de Risco/complicaçõesComorbidadeIntrodução
O remodelamento ventricular é um processo contínuo de respostas às várias lesões no miocárdio. Alterações na geometria do ventrículo esquerdo (VE), em seus vários padrões, estão relacionadas à incidência de resultados cardiovasculares não fatais e mortalidade a longo prazo, que são marcadores bem conhecidos de mau prognóstico em várias doenças cardiovasculares e sistêmicas.1-6 Alterações na geometria ventricular são consideradas lesões de órgãos-alvo no coração e classificam os indivíduos com essas lesões como estando no estágio B de insuficiência cardíaca (IC), conforme proposto pela American College of Cardiology Foundation e a American Heart Association (ACCF/AHA).7
Os mecanismos fisiopatológicos do remodelamento ventricular variam de acordo com a etiologia determinante. As doenças que levam à sobrecarga de pressão com aumento do estresse na parede sistólica, ativação gênica ou lesão direta do miocárdio, seguida por proliferação celular, fibrose, deposição de colágeno, apoptose e remodelamento da geometria ventricular. As condições que ocorrem com a sobrecarga de volume levam ao aumento do estresse da parede diastólica com alongamento linear dos cardiomiócitos, proliferação paralela e aumento dos diâmetros das cavidades.8
Os dados epidemiológicos sobre a prevalência e incidência de alterações na geometria ventricular na população atendida na atenção primária são escassos e o conhecimento de diferentes padrões de remodelamento pode auxiliar na implementação de estratégias de estratificação de risco nessa população. O objetivo deste estudo foi descrever os padrões geométricos do VE na população com idade ≥ 45 anos atendida na atenção primária e examinar a associação entre remodelamento ventricular e variáveis demográficas e clínicas.
Métodos
Este estudo faz parte do estudo Digitalis, que teve como objetivo determinar a prevalência de IC na população estudada.9
Procedimentos para seleção aleatória de amostras e inclusão de pacientes
Foram selecionadas 26 unidades de atenção básica na cidade de Niterói, Rio de Janeiro, Brasil, entre julho de 2011 e dezembro de 2012. A seleção das unidades foi realizada por um programa de sequência aleatória gerada por computador, no qual o peso de cada unidade era proporcional ao número de indivíduos assistidos. Em cada unidade, 50 indivíduos foram selecionados aleatoriamente, incluindo 30 indivíduos para participação e 20 para reposição em caso de resposta negativa. A população total selecionada foi de 1050. Novecentos e quarenta e dois indivíduos confirmaram a presença e 666 indivíduos compareceram à visita agendada. Os critérios de inclusão foram idade entre 45 e 99 anos e consentimento informado. Foram excluídos cinco indivíduos que não preencheram o questionário, 6 não realizaram o ecocardiograma com Doppler tecidual (EDT) e 20 não realizaram a medida do peptídeo natriurético tipo B (BNP). Ao final do estudo, 636 pacientes preencheram os requisitos necessários: questionário estruturado, exame físico, dados antropométricos, BNP, eletrocardiograma (ECG) em repouso e EDT.
Definições
Todos os indivíduos selecionados para o estudo foram submetidos a uma avaliação realizada em um único dia e composta pelos seguintes elementos: avaliação clínica, exames laboratoriais, incluindo níveis de BNP, ECG e EDT.
Os testes EDT foram realizados de acordo com as recomendações para a quantificação de câmaras da American Society of Echocardiography e da European Association of Echocardiography. (LANG, 2015). A indexação foi realizada por área de superfície corporal. A massa ventricular esquerda (MVE) foi estimada por Devereux et al. (DEVEREUX, 1986) e a espessura relativa da parede (RWT) pela fórmula em que a RWT é igual ao dobro da parede posterior diastólica dividida pelo diâmetro do VE. Valores de RWT ≥ 0,42 e VE indexado ≥ 115 g/m2 para homens e ≥ 95 g/m2 para mulheres foram considerados anormais. Os indivíduos foram agrupados em quatro modelos de remodelamento: geometria normal, remodelamento concêntrico, hipertrofia concêntrica e hipertrofia excêntrica, de acordo com as Diretrizes da Sociedade Americana de Ecocardiografia.10
Os pacientes foram classificados em estágios de doença renal crônica (DRC) de acordo com a taxa estimada de filtração glomerular (eTFG), calculada pela fórmula KDIGO (Doença renal: melhorando os resultados globais). Estágio 1: eTFG > 90 mL/min; estágio 2: eTFG 60-89 mL/min; estágio 3: eTFG 30-59 mL/min; estágio 4: eTFG 15-29 mL/min; e estágio 5: eTFG < 15 mL/min.
Indivíduos com IMC ≥ 30 kg/m2 foram considerados obesos. Pacientes diabéticos foram definidos pela história prévia de diabetes. O estudo classificou como hipertensos aqueles que referiram ser hipertensos, usavam medicamentos para tratar hipertensão ou apresentavam pressão arterial sistólica média (PAS) ≥ 140 mmHg ou pressão arterial diastólica média (PAD) ≥ 90 mmHg.
Análise estatística
A análise estatística foi realizada com o programa SPSS v 21.0 (Chicago, Illinois, EUA). As variáveis contínuas foram expressas em mediana e intervalo interquartil (50% (25-75%)). As variáveis categóricas foram expressas em números absolutos e/ou porcentagens. Para comparação entre os grupos, foi utilizado o teste do qui-quadrado. Todas as variáveis contínuas foram testadas quanto à normalidade com o teste Shapiro-Wilk com teste pos-hoc e para todas elas foi rejeitada a Ho (hipótese nula) de igualdade, ou seja, nenhuma delas apresentava distribuição normal. Nessa medida, a diferença entre essas variáveis e os fenótipos foi testada com o teste de Kruskall-Wallis. Estimamos razões de chance brutas e ajustadas por regressão logística. Em todas as comparações, foram utilizados testes bilaterais e valores de p < 5% foram considerados estatisticamente significativos.
Resultados
O estudo avaliou 636 indivíduos de 59,5 ± 10,3 anos (62% mulheres, 63% não brancos). Os indivíduos foram classificados de acordo com a geometria do VE: geometria normal em 423 (67%); hipertrofia excêntrica em 186 (29%); hipertrofia concêntrica em 14 (2%); e remodelamento concêntrico em 13 (2%). Os dados demográficos dos indivíduos estão listados na Tabela 1. As variáveis idade, sexo, escolaridade, pressão alta, pressão de pulso, razão albumina/creatinina e relação sódio/creatinina na urina foram estatisticamente significantes entre os padrões de remodelamento. Hipertensão e diabetes mellitus foram as comorbidades mais prevalentes em pacientes com hipertrofia concêntrica, enquanto doença arterial coronariana e obesidade ocorreram com maior frequência no grupo com remodelamento concêntrico (Tabela 1). A tabela 2 lista as principais alterações ecocardiográficas.
Características demográficas e clínicas dos indivíduos selecionados caracterizadas pelos padrões de remodelamento do ventrículo esquerdo
Variáveis
Geometria normal n = 423
Hipertrofia excêntrica n = 186
Hipertrofia concêntrica n = 14
Remodelamento concêntrico n = 13
Valor de p (*)
Idade (anos)
56 (50-64)
58 (47-70)
63 (55-71)
61 (53-71)
< 0,0001
Feminino (%)
57,4
71,5
78,6
53,8
0,005
Não branco (%)
63,5
63
57
61,5
0,812
PAS (mmHg)
133,7 (121-147)
133 (115,5-134,9)
144,5 (126-175)
135,6 (120,2-156)
0,148
PAD (mmHg)
82,3 (74,3-90,0)
76 (73,5-91)
83,5 (75,9-91,5)
80 (72-90)
0,385
PP (mmHg)
517 (42-60)
51 (36-59)
60 (47-59)
55 (46-67)
0,004
FC (bpm)
70 (63-78)
72 (65-80)
74 (64-83)
69 (61-77)
0,468
IMC (kg/m2)
27,2 (24,5-30,6)
28,6 (19,4-35,8)
26,8 (23,4-30,6)
27,7 (24,3-30,7)
0,881
Glicemia (mg/dL)
101 (92-113)
107 (92-125)
104 (92-125)
100 (92-115)
0,734
TFG (mL/min)
83,4 (71,7-96,1)
84,1 (74,6-92,8)
67,7 (53,6-85,0)
82,3 (67,2-94,1)
0,021
Ácido úrico (mg/dL)
5,2 (4,3-6,4)
4,5 (3,8-5,9)
4,6 (3,9-5,9)
5,0 (4,1-6,1)
0,266
Colesterol (mg/dL)
214 (188-243)
201 (157-221)
208 (184-250)
215 (185-245)
0,507
Alb/Creat (mg/g)
9,3 (5,5-18,7)
8,0 (5,2-170,1)
16,2 (9,9-42,9)
11,8 (6,2-38,9)
0,018
sod/creat na urina
120,9 (77-160)
108,3 (48-200)
145,4 (77-235)
126,2 (89-185)
0,205
BNP (pg/mL)
14 (10-25)
17 (11-41)
35 (14-120)
21 (11-42)
< 0,0001
Albuminúria (mg)
10,5 (5,4-20,8)
8,5 (4,4-65,4)
13,7 (5,8-30,8)
12,8 (7-34,5)
0,049
Hipertensão (%)
54,6
63,4
71,4
53,8
0,150
Diabetes (%)
24,3
23,7
50,0
30,8
0,159
DAC (%)
8,7
7,5
14,3
15,4
0,657
Obesidade (%)
28,7
32,3
28,6
46,2
0,488
PAS: pressão arterial sistólica; PAD: pressão arterial diastólica; PP: pressão de pulso; FC: frequência cardíaca; IMC: índice de massa corporal; TFG: taxa estimada de filtração glomerular; Razão Alb/Creat: albumina/creatinina; razão sod/creat: sódio/creatinina; BNP: peptídeo natriurético do tipo B; DAC: doença arterial coronariana;
p = diferença entre os padrões de remodelamento realizados com o teste Kruskall-Wallis 1-way ANOVA para múltiplas comparações (todos os pares) e teste qui‑quadrado de Pearson para diferenças de proporção.
Parâmetros ecocardiográficos dos indivíduos selecionados, caracterizados pelos padrões de remodelamento do ventrículo esquerdo
Variáveis
Geometria normal n = 423
Hipertrofia excêntrica n = 186
Hipertrofia concêntrica n = 14
Remodelamento concêntrico n = 13
Valor de p (*)
FEVE (%)
61 (58-65)
63 (58-64)
59(50-64)
60 (56-63)
0,01
MVEi (g/m2)
82,8 (72,2-92,0)
84 (70,7-93,4)
120(105,6-150,71)
116,3 (102,4-127,3)
< 0,0001
VAEi (ml/m2)
20,8 (17,1-24,5)
18 (14-22,3)
23,6(19,2-33,1)
22,6 (19,2-27,5)
< 0,0001
VDFi (ml/m2)
60,1 (51,8-67,2)
41,7 (36,4-49,4)
60,5(52,1-75,9)
74,7 (67,7-83,2)
< 0,0001
E'(cm/s)
10 (8-12)
12 (7,5-13)
7,7(6-10,6)
9 (7-11)
< 0,0001
E (cm/s)
64 (54-76)
70 (52-93)
68(51-75)
63 (52-78)
0,532
A (cm/s)
65 (53-81)
76 (59-99)
69(56-98)
71 (57-86)
0,242
E/A ratio
1,0 (0,7-1,3)
1,1 (0,6-1,3)
0,9(0,7-1,1)
0,8 (0,7-1,2)
0,003
E/E' ratio
6,4 (5,3-7,7)
7,1 (4,7-8,7)
8,0(5,7-10,0)
7,1 (5,7-8,4)
0,008
EPS (mm)
8 (7-8)
9 (8-10)
10(10-12)
9 (8-9)
< 0,0001
DDVE (mm)
47 (44-50)
40 (34,5-41,5)
43,5(41,7-47,8)
52 (49-54,2)
< 0,0001
EPP (mm)
8 (7-8)
9 (8-10)
10(10-12)
8 (8-9)
< 0,0001
FEVE: fração de ejeção do ventrículo esquerdo; MVEi: massa ventricular esquerda indexada; VAEi: volume atrial esquerdo indexado; VDFi: volume diastólico final indexado; E': velocidade mitral diastólica anular precoce; E: velocidade inicial do fluxo mitral; A: velocidade máxima do fluxo mitral na contração atrial; DDVE: diâmetro diastólico do VE; EPS: espessura da parede septal; EPP: espessura da parede posterior
valor de p = a diferença entre os padrões de remodelamento realizados com teste Kruskall-Wallis 1-way ANOVA para múltiplas comparações (todos os pares).
A Tabela 3 apresenta a razão de chances bruta e ajustada da hipertrofia excêntrica versus geometria normal, o único padrão de remodelamento com prevalência suficiente para atingir potência adequada para a realização de uma análise múltipla. As variáveis sexo, idade, escolaridade e razão albumina/creatinina mostraram relação com o risco de hipertrofia excêntrica mesmo após o ajuste.
Razão de chance bruta e ajustada da hipertrofia excêntrica versus geometria normal
Variáveis
OR (IC 95%)
ORa (IC 95%)
Gênero
Feminino
1,80 (1,25-2,60)
1,75 (1,17-2,61)
Masculino
1
1
Idade
70-99 anos
2,33 (1,54-3,52)
2,04 (1,28-3,26)
45-69 anos
1
1
Cor da pele
Negro
1,20 (0,812-1,774)
Não negro
1
Escolaridade
≤ Ensino Fundamental
1,86 (1,32-2,62)
1,59 (1,07-2,34)
> Ensino Fundamental
1
1
Renda per capita
≤ 1 SM
1,52 (1,00-2,30)
> 1 SM
1
Tabagismo
Fumante ou ex fumante
0,91 (0,65-1,28)
Nunca fumou
1
Consumo de álcool - bebedor de risco
Sim
0,57 (0,29-1,10)
Não
1
Atividade física
Sedentário e irregular
0,82 (0,57-1,92)
Ativo ou muito ativo
1
Obesidade
Sim (IMC ≥ 30 kg/m2)
1,16 (0,81-1,68)
Não (IMC < 30 kg/m2)
1
Hipertensão
Sim
1,69 (1,13-2,52)
1,23 (0,79-1,92)
Não
1
1
Diabetes tipo 2
Sim
0,94 (0,63-1,41)
Não
1
Ácido úrico alterado
Sim
1,04 (0,68-1,59)
Não
1
Doença arterial coronariana
Sim
0,78 (0,41-1,47)
Não
1
Razão albumina / creatinina
≥ 30 mg/g
1,82 (1,19-2,76)
1,64 (1,05-2,57)
< 30 mg/g
1
1
Razão sódio / creatinina na urina
> 10.39 g/dL
1,64 (1,08-2,47)
1,34 (0,86-2,09)
≤ 10.39 g/dL
1
1
Doença renal crônica (DRC)
Estágios 3,4,5
1,43 (0,84-2,43)
Estágios 1,2
1
R: razão de chances; Ora: razão de chances ajustada; IC: intervalo de confiança; SM: salário mínimo; IMC: índice de massa corporal; Ácido úrico alterado: masculino > 7,0 mg/dL e feminino> 6,0 mg/dL; DRC: doença renal crônica estimada pela taxa de filtração glomerular (KDIGO) estágios 1, 2, 3, 4 e 5.
A Figura 1 mostra a distribuição dos padrões de remodelamento do ventrículo esquerdo em pacientes sem alterações na função renal (A); em pacientes com alterações subclínicas demonstradas por microalbuminúria (B); e naqueles com doença renal estabelecida (C).
A, B e C: Avaliação de parâmetros da função renal em diferentes padrões de remodelamento ventricular esquerdo. TFG: taxa estimada de filtração glomerular
Discussão
No presente estudo, com indivíduos atendidos na atenção primária com 45 anos ou mais, o principal padrão de alterações geométricas ventriculares foi a HVE excêntrica. A mudança foi mais prevalente em mulheres, pacientes idosos, pacientes com menor nível educacional e pacientes com hipertensão e disfunção renal.
As diferenças observadas neste estudo em comparação com outros estudos na Europa e nos Estados Unidos podem ser explicadas por razões semelhantes às relatadas no estudo de Schvartzman et al.3 A estatura dos brasileiros é menor que a dos europeus e caucasianos norte-americanos, impactando a massa do VE indexada pela superfície corporal.
O remodelamento ventricular ao longo da vida ocorre como resposta adaptativa ao envelhecimento, exposição a fatores de risco para doenças cardiovasculares e lesão do miocárdio.11 Um estudo realizado na comunidade com 4492 participantes (idade média de 51 anos e 59% de mulheres) mostrou que 64% apresentavam geometria normal, 18% remodelamento concêntrico, 13% hipertrofia excêntrica e 5% hipertrofia concêntrica. Nossos dados são semelhantes aos da população com geometria normal (64 vs. 67%), mas diferentes em relação aos padrões de remodelamento, principalmente em relação à remodelamento concêntrico (18% vs. 2%) e hipertrofia excêntrica (13% vs. 29%). Essas diferenças também podem ser explicadas pelo maior número de pacientes hipertensos e diabéticos observados em nosso estudo em relação ao estudo de Lieb et al.11
Um estudo realizado na comunidade por Teh et al.,12 avaliaram a prevalência dos quatro modelos de remodelamento em 108 pacientes com idade > 70 anos, sendo 56% mulheres, 84% hipertensos e 20% diabéticos.12 Embora os dados de Teh et al.,12 tenham sido obtidos em uma população mais idosa, eles são semelhantes aos nossos em relação à maior prevalência de hipertrofia excêntrica observada na amostra (26% vs. 29%), mostrando que parece haver uma prevalência aumentada de remodelamento excêntrico em indivíduos mais velhos e com mais comorbidades.
O envelhecimento está diretamente relacionado à progressão do remodelamento cardíaco, provavelmente devido à exposição a múltiplos fatores de risco cardiovascular. Essa conclusão esteve presente em nosso estudo e na literatura.13
Observamos uma associação entre o sexo feminino e a presença de hipertrofia excêntrica do VE após o ajuste para outras variáveis (OR, IC95%, 1,75 [1,17 a 2,61]). Existem diferenças na estrutura e função cardíaca em relação ao gênero, e essas diferenças parecem ser mais pronunciadas na presença de fatores de risco para IC com fração de ejeção preservada (ICFEp), e podem ser explicadas pelo dimorfismo sexual.14 Um estudo que avaliou mudanças na rigidez do VE em 1.402 indivíduos na comunidade observou um aumento na rigidez com o envelhecimento, que é mais frequente nas mulheres do que nos homens.15 Um estudo envolvendo 318 adultos saudáveis do Framingham Heart Study que foram submetidos à RM para determinar os valores de referência dos parâmetros do VE observou um aumento maior nas dimensões lineares do VE após o ajuste da área de superfície corporal em mulheres do que em homens (p < 0,001).16
Nossos dados mostraram que o baixo nível educacional associou-se à hipertrofia excêntrica. Tal resultado pode ser explicado por uma maior exposição a fatores de risco, menos compreensão sobre o autocuidado e menor adesão ao tratamento medicamentoso.
A microalbuminúria é um importante marcador de risco cardiovascular,17 e os dados apresentados aqui mostraram que indivíduos com alterações na geometria ventricular apresentaram altos níveis de albumina na urina e piora da função renal avaliados pela TFG. Indivíduos com insuficiência renal apresentam aumento progressivo da hipertrofia excêntrica, que pode refletir doenças cardíacas com perda concomitante da função renal. Os padrões concêntricos e excêntricos refletem nefropatia hipertensiva, que progride com doença cardíaca estrutural. Estudos mostram a existência de uma associação entre albuminúria, remodelamento e doenças cardiovasculares. O aumento da excreção urinária de albumina está associado a alterações no remodelamento ventricular em pacientes com hipertensão. Pacientes com hipertensão com incapacidade de regressão à albuminúria têm maior incidência de doença cardiovascular.18 Nossos dados mostram que existe uma forte associação entre a razão albumina/creatinina e o desenvolvimento de hipertrofia excêntrica do VE.
Este estudo foi o primeiro da população brasileira de assistência primária a estudar especificamente a geometria do VE com a inclusão de RWT.
A maior inclusão de pacientes do sexo feminino é digna de nota como uma limitação ao estudo. Isso ocorreu devido à maior adesão das mulheres ao protocolo do estudo. Da mesma forma, a maior adesão à terapia pode ter influenciado os padrões de remodelamento nas mulheres, e essa adesão não foi medida.
Conclusão
Um terço dos indivíduos atendidos na assistência primária entre 45 e 99 anos, na amostra analisada, apresentava RVE e corria risco de desenvolver IC. A relação albumina/creatinina alterada na urina foi associada à hipertrofia excêntrica, indicando uma relação precoce entre as disfunções cardíaca e renal.
Fontes de financiamento
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Vinculação acadêmica
Este artigo é parte da dissertação de Mestrado de Roberto de Castro Meirelles de Almeida pela Universidade Federal Fluminense.
Aprovação ética e consentimento informado
Este estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade Federal Fluminense sob o número de protocolo CAAE: 0077.0.258.000-10. Todos os procedimentos envolvidos nesse estudo estão de acordo com a Declaração de Helsinki de 1975, atualizada em 2013. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes incluídos no estudo.