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

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

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

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

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

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

Tabela 1

Variável		Grupo
		CO	OB	CL	OL
Perfil Nutricional	Massa Corporal (g)	451 ± 58	507 ± 64 *	456 ± 49	517 ± 50 ‡
	Ing. Calórica (Kcal)	81,9 ± 8,2	80,7 ± 7,5	80,3 ± 9,2	78,7 ± 7,9
	Ing. G. Insaturada (g)	122 ± 12	235 ± 22 *	120 ± 14	230 ± 23 ‡
	Ing. G. Saturada (g)	196 ± 20	433 ± 40 *	193 ± 22	422 ± 43 ‡
	Ef. Alimentar (%)	26,82 ± 2,11	32,22 ± 4,38 *	28,43 ± 0,94	35,12 ± 4,78 ‡
	Adiposidade (%)	3,48 ± 0,73	5,19 ± 1,47 *	3,61 ± 1,27	5,50 ± 1,48 ‡
Morfologia Macroscópica	Átrios (g)	0,096 ± 0,015	0,113 ± 0,015 *	0,092 ± 0,009	0,100 ± 0,022 †
	Átrios/Tíbia (mg/mm)	2,22 ± 0,33	2,59 ± 0,35 *	2,15 ± 0,21	2,29 ± 0,46 †
	MVD (g)	0,231 ± 0,029	0,241 ± 0,030	0,230 ± 0,039	0,245 ± 0,040
	MVD/Tíbia (mg/mm)	5,36 ± 0,68	5,50 ± 0,70	5,34 ± 0,79	5,64 ± 0,86
	MVE (g)	0,844 ± 0,083	0,950 ± 0,099	0,800 ± 0,082 *	0,799 ± 0,087 †
	MVE/Tíbia (mg/mm)	19,6 ± 1,7	21,7 ± 2,4 *	18,7 ± 1,5	18,4 ± 1,7 †

Ing. Calórica: ingestão calórica; Ing. G. Insaturada: ingestão total de gordura insaturada; Ing. G. Saturada: ingestão total de gordura saturada; Ef. Alimentar: eficiência alimentar; MVD: massa de ventrículo direito; MVE: massa de ventrículo esquerdo; CO: grupo Controle; OB: grupo Obeso; CL: grupo controle sob losartan; OL: grupo obeso sob losartan. Efeitos de grupo: * p<0,05 comparado ao CO; † p<0,05 comparado ao OB; ‡ p<0,05 comparado ao CL; Two-Way ANOVA e teste de Tukey.

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

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

Tabela 2

Variável	Momento	Grupo
		CO	OB	CL	OL
PAS (mmHg)	16ª Sem	119,4 ± 9,2	133,3 ± 12,3 *	119,5 ± 9,4	132,0 ± 9,6 ‡
	20ª Sem	129,6 ± 9,3	139,3 ± 12,6	103,0 ± 13,2 * §	107,7 ± 7,4 † §
FC (bpm)	16ª Sem	277 ± 41	272 ± 27	276 ± 48	273 ± 44
	20ª Sem	285 ± 32	266 ± 39	265 ± 39	277 ± 39
AE (mm)	16ª Sem	5,47 ± 0,79	5,80 ± 0,60	5,87 ± 0,74	5,81 ± 0,89
	20ª Sem	5,69 ± 0,56	5,95 ± 0,55	5,70 ± 0,60	5,77 ± 0,67
AE/AO	16ª Sem	1,37 ± 0,18	1,45 ± 0,14	1,48 ± 0,14	1,42 ± 0,18
	20ª Sem	1,42 ± 0,16	1,44 ± 0,10	1,40 ± 0,11	1,42 ± 0,12
EDPP (mm)	16ª Sem	1,317 ± 0,072	1,374 ± 0,044	1,313 ± 0,071	1,361 ± 0,058
	20ª Sem	1,272 ± 0,067 §	1,305 ± 0,043 §	1,262 ± 0,085 §	1,271 ± 0,061 §
DDVE (mm)	16ª Sem	7,95 ± 0,64	7,91 ± 0,37	7,80 ± 0,57	7,82 ± 0,44
	20ª Sem	8,11 ± 0,41	8,15 ± 0,26	8,06 ± 0,54	8,08 ± 0,52
DDVE/ Tíbia (mm/mm)	16ª Sem	0,184 ± 0,015	0,180 ± 0,008	0,182 ± 0,012	0,180 ± 0,007
	20ª Sem	0,188 ± 0,010	0,186 ± 0,007	0,188 ± 0,011	0,187 ± 0,012
DSVE (mm)	16ª Sem	3,65 ± 0,68	3,56 ± 0,39	3,54 ± 0,65	3,69 ± 0,56
	20ª Sem	3,66 ± 0,42	3,55 ± 0,50	3,86 ± 0,67	3,75 ± 0,62
VEPP (mm/s)	16ª Sem	40,44 ± 4,70	43,63 ± 2,95	42,31 ± 5,11	39,29 ± 3,96
	20ª Sem	42,92 ± 4,45	48,72 ± 4,81 * §	42,82 ± 3,60	47,96 ± 4,03 ‡ §
FE	16ª Sem	0,900 ± 0,039	0,907 ± 0,023	0,903 ± 0,037	0,892 ± 0,037
	20ª Sem	0,907 ± 0,022	0,914 ± 0,033	0,887 ± 0,039	0,898 ± 0,037
EE (%)	16ª Sem	54,32 ± 6,38	55,00 ± 3,72	54,83 ± 6,28	52,92 ± 5,41
	20ª Sem	54,94 ± 3,58	56,49 ± 5,67	52,34 ± 5,73	53,83 ± 5,45
E/A	16ª Sem	1,65 ± 0,35	1,49 ± 0,25	1,52 ± 0,25	1,43 ± 0,23
	20ª Sem	1,60 ± 0,33	1,50 ± 0,23	1,74 ± 0,27	1,39 ± 0,26 ‡
TDE (ms)	16ª Sem	50,09 ± 6,85	49,50 ± 4,56	47,64 ± 8,69	51,10 ± 6,19
	20ª Sem	47,64 ± 7,47	50,58 ± 6,59	50,17 ± 5,84	54,40 ± 5,77
TRIVn	16ª Sem	58,88 ± 6,98	58,12 ± 4,22	55,38 ± 7,72	54,66 ± 5,26
	20ª Sem	53,60 ± 4,22	52,47 ± 4,87	53,49 ± 7,17	52,72 ± 3,78
S’ média (cm/s)	16ª Sem	3,57 ± 0,31	3,79 ± 0,28	3,72 ± 0,24	3,79 ± 0,45
	20ª Sem	4,00 ± 0,24 §	4,05 ± 0,47	3,91 ± 0,29	4,19 ± 0,27 §
E’ média (cm/s)	16ª Sem	4,62 ± 0,53	4,23 ± 0,40	4,25 ± 0,39	4,04 ± 0,53
	20ª Sem	4,85 ± 0,57	4,80 ± 0,32 §	4,83 ± 0,38 §	4,92 ± 0,52 §
A’ média (cm/s)	16ª Sem	3,75 ± 0,86	3,85 ± 0,59	3,78 ± 0,83	3,49 ± 0,50
	20ª Sem	4,37 ± 0,87	3,78 ± 1,08	3,61 ± 0,75 *	4,31 ± 0,81 §
E/E’	16ª Sem	16,80 ± 3,62	18,76 ± 3,13	18,12 ± 2,27	18,86 ± 2,61
	20ª Sem	17,89 ± 2,59	18,79 ± 2,35	17,27 ± 1,52	17,22 ± 2,51

PAS: pressão arterial sistólica; FC: frequência cardíaca; AE/AO: relação entre os diâmetros do átrio esquerdo (AE) e da artéria aorta (AO); EDPP: espessura diastólica da parede posterior; DDVE: diâmetro diastólico do ventrículo esquerdo; DSVE: diâmetro sistólico do ventrículo esquerdo; VEPP: velocidade de encurtamento da parede posterior do ventrículo esquerdo; FE: fração de ejeção; EE: encurtamento endocárdico; E/A: relação entre as ondas E e A do fluxo transmitral; TRIVn: tempo de relaxamento isovolumétrico normalizado pela frequência cardíaca (R-R0,5); TDE: tempo de desaceleração da onda E; S’: velocidade sistólica do anel valvar mitral ao Doppler tecidual (TDI); E’: TDI da velocidade diastólica do anel valvar mitral (média entre paredes septal e lateral); A’: TDI da velocidade diastólica tardia do anel valvar mitral (média das paredes septal e lateral); E/E’: relação obtida entre as velocidades de fluxo inicial transvalvar mitral e do TDI do anel valvar mitral; CO: grupo Controle; OB: grupo Obeso; CL: grupo controle sob losartan; OL: grupo obeso sob losartan. Efeitos de grupo: * p<0,05 comparado ao CO; † p<0,05 comparado ao OB; ‡ p<0,05 comparado ao CL; Efeito de momento: § p<0,05 comparado à 16ª semana (Sem); Two-Way RM ANOVA e teste de Bonferroni.

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

Figura 1

Figura 2

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

Figura 3

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

Figura 4

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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