OBJETIVOS: Verificar o perfil de alterações clínicas e, principalmente, laboratoriais hepáticas observadas em pacientes de cada uma das classes de insuficiência cardíaca. MÉTODOS: Por meio de um estudo seccional, foram pesquisados os dados clínicos e laboratoriais (alanina aminotransferase [ALT], aspartato aminotransferase [AST], fosfatase alcalina [FA], gama-glutamil transpeptidase [gama-GT], bilirrubinas e coagulograma) de 50 pacientes internados em 2002 em um hospital terciário com diagnóstico de insuficiência cardíaca. Os doentes foram separados de acordo com sua classe de insuficiência cardíaca e seus dados, comparados estatisticamente. Foram excluídos pacientes com hepatopatia de qualquer etiologia. RESULTADOS: A análise das médias de transaminases revelou aumento significativo apenas nos pacientes da classe IV. Por outro lado, a FA e a gama-GT apresentaram aumento progressivo de acordo com a classe de insuficiência cardíaca. CONCLUSÃO: A insuficiência cardíaca é caracterizada por perfil colestático progressivo de alterações laboratoriais, enquanto as transaminases se elevam apenas na insuficiência cardíaca mais avançada. O entendimento dessas alterações é fundamental para que se evite investigação hepática desnecessária em indivíduos com insuficiência cardíaca.
Universidade Estadual de Campinas – Campinas, SP
Estudos recentes classificaram as complicações hepáticas da insuficiência cardíaca em três grandes grupos: a) fibrose hepática congestiva e cirrose cardíaca; b) hepatite isquêmica cardiogênica; e c) alterações brandas nos testes de função hepática na insuficiência cardíaca congestiva (ICC)1.
A cirrose cardíaca e a fibrose hepática congestiva caracterizam-se pela deposição de colágeno dentro dos lóbulos, com e sem a formação de nódulos de regeneração, respectivamente. Ambas representam reações do estroma hepático a situações de aumento da pressão venosa, hipoxia ou necrose de hepatócitos. Entretanto, enquanto a cirrose cardíaca é hoje uma entidade clinicamente definida pela tríade de insuficiência cardíaca direita com hepatomegalia, ascite com alto conteúdo protéico e elevado gradiente de albumina entre o soro e o líquido ascítico, a fibrose hepática congestiva permanece clinicamente silenciosa.
A hepatite isquêmica cardiogênica é caracterizada pelo aumento sérico acentuado das transaminases após queda aguda e grave do débito cardíaco. Em geral surge dentro de duas a 24 horas após o fenômeno que a desencadeou. Os sintomas iniciais costumam ser fraqueza e apatia, mas, em freqüência menor, podem aparecer confusão mental, icterícia, oligúria,
A maioria dos estudos que permitiram caracterizar a apresentação clínica dos pacientes com hepatite isquêmica cardiogênica teve como fator desencadeante da queda do débito cardíaco o choque cardiogênico2-4. Já há alguns anos pesquisadores vêm tentando entender a relações dessa entidade com as alterações hepáticas que ela provoca. O fruto dessa busca tem sido a melhor compreensão dos efeitos deste que representa o grau máximo de insuficiência cardíaca – o choque cardiogênico – sobre o fígado.
As alterações de pequena intensidade nos testes de função hepática resultantes de graus menos graves de ICC, entretanto, são pouco conhecidas. O desconhecimento é ainda maior no que se refere às manifestações clínicas provenientes de comprometimento hepático nessas circunstâncias. Sabe-se que as anormalidades enzimáticas melhoram com a compensação da insuficiência cardíaca e que a icterícia pouco intensa ocorre em um terço dos pacientes1.
Este estudo tentou estabelecer o perfil de alterações tanto clínicas como laboratoriais que os diferentes graus de ICC provocam no doente. O foco de atenção foi o fígado e, para tanto, foi dada atenção aos testes de função hepática e aos sintomas que sugeriram a existência de dano ou disfunção hepática.
Por meio de estudo seccional, foram pesquisados os dados clínicos e laboratoriais de 50 indivíduos com diagnóstico de insuficiência cardíaca de qualquer grau, inclusive choque cardiogênico.
A população do estudo foi escolhida a partir de uma amostra compreendendo 337 pacientes, que estiveram internados em um hospital terciário, por meio de rastreamento do número do código internacional de doenças para o diagnóstico de insuficiência cardíaca (CID I500) e de dados coletados a partir dos prontuários dos doentes.
Em cada prontuário foram analisados: a) sinais clínicos de insuficiência hepática, como encefalopatia hepática, icterícia, coagulopatia, hipoglicemia, acidose metabólica, prurido, ascite e telangiectasias; b) sinais laboratoriais de lesão celular hepática, disfunção hepática e colestase (aspartato aminotransferase [AST], alanina aminotransferase [ALT], g-glutamil transpeptidase [g-GT], fosfatase alcalina [FA], bilirrubina direta [BD], bilirrubina indireta [BI] e bilirrubina total [BT], albumina, relação normatizada internacional [RNI], relação entre o tempo de tromboplastina parcial ativado do paciente e do controle [R]). Os dados laboratoriais distanciaram-se um máximo de quatro dias do quadro de descompensação clínica do doente, período em que possíveis alterações costumam ser observadas. Na
As classes da insuficiência cardíaca foram obtidas a partir das histórias clínicas conforme os critérios elaborados pela
Para os doentes submetidos a ecocardiografia, os valores da fração de ejeção (FE) ventricular (por Teichholtz) foram obtidos para posterior correlação com o nível de insuficiência cardíaca.
Doentes com história de hepatite de qualquer tipo, choque não-cardiogênico, tumor hepático, trauma hepático, alcoolismo, cirrose hepática não-cardiogênica ou outras doenças do fígado e vias biliares foram excluídos de qualquer tipo de análise. Portadores de doença óssea de qualquer tipo, assim como de neoplasia ou metástase em qualquer sítio, foram excluídos pela possibilidade de aumento de FA. Doentes cujo motivo da internação foi infarto agudo do miocárdio também não foram avaliados, pela possibilidade de aumento dos níveis séricos de AST.
A comparação dos dados laboratoriais dos doentes das diferentes classes de insuficiência cardíaca foi feita aplicando-se o teste
Dos 337 doentes, 175 (51,93%) tiveram seus prontuários analisados. Destes, 125 (71,43%) possuíam algum fator de exclusão, e os 50 restantes (28,57%) eram isentos de fatores de exclusão e, portanto, puderam constituir a casuística desejada.
Em relação ao sexo, 32 pacientes eram do sexo feminino (64%). Quanto à cor da pele, 33 (66%) eram brancos, 10 (20%) eram pardos, e sete (14%) eram negros. No que se refere às faixas etárias, não houve doentes entre zero e 10 anos. Entre 11 e 20 anos houve apenas um (2%), assim como entre 21 e 30 anos. Dois doentes tinham entre 31 e 40 anos (4%), cinco deles (10%) tinham entre 41 e 50 anos, e nove deles (18%) tinham entre 51 e 60 anos. À faixa etária de 61 a 70 anos pertenciam 17 doentes (34%), entre 71 e 80 anos havia 12 (24%) deles, e três (6%) tinham mais de 81 anos.
Quanto aos diagnósticos causais de ICC, o principal deles foi a hipertensão arterial sistêmica, presente em 31 doentes (62%). Em seguida veio o infarto agudo do miocárdio, acometendo 15 deles (30%), e a cardiopatia chagásica, presente em 13 (26%). Seis deles tinham valvopatia (12%) e três tinham angina estável (6%). Esclerodermia sistêmica, fibrilação atrial, hipertireoidismo, hipotireoidismo e obesidade estiveram presentes, cada um deles, em um doente. Dos 50 pacientes que compuseram a casuística, seis (12%) eram portadores de insuficiência cardíaca classe I, 10 (20%) pertenciam à classe II, 18 (36%) à classe III, e 16 (32%) à classe IV.
Durante o episódio de descompensação, 47 pacientes (94%) apresentaram dispnéia, 25 (50%), edema de membros inferiores, 15 (30%), dispnéia paroxística noturna, 13 (26%), ortopnéia, sete (14%), fadiga, e quatro (8%), anasarca. Precordialgia, taquicardia, nictúria, oligúria, inapetência e obnubilação estiveram presentes, cada uma delas, em dois doentes. Dor epigástrica e náuseas ocorreram separadamente em um doente. Quanto ao choque cardiogênico, este esteve presente em quatro doentes (8%). Foram registrados sete óbitos (14%) ao final da internação escolhida para análise.
Os resultados relacionados aos dados laboratoriais estão apresentados na
Em relação à classe da ICC e às enzimas hepáticas, procedeu-se análise bivariada, cujos resultados estão apresentados a seguir.
A análise das médias de g-GT pelo teste
No que se refere às faixas etárias, os resultados obtidos foram condizentes com aqueles descritos na literatura, demonstrando que a incidência de ICC aumenta com a idade. Já é fato conhecido que a prevalência dobra a cada década de vida, encontrando-se em cerca de 40% em pessoas acima de 70 anos de idade5.
Uma possível explicação para essa distribuição etária pode ser encontrada quando se analisam as incidências dos fatores envolvidos na gênese da maior parte dos casos de insuficiência cardíaca, como infarto agudo do miocárdio e hipertensão, que tendem a aparecer em indivíduos de mais idade.
Ao contrário do que acontece com a população adulta, cuja prevalência de ICC varia pouco ao redor do mundo6, o número de crianças afetadas por essa condição varia bastante de acordo com a região em estudo7. No presente projeto, apenas um paciente, dos 50 pesquisados (ou seja, 2%), pertencia à faixa etária pediátrica.
Conforme mencionado anteriormente, dos 50 pacientes selecionados para o estudo, 18 eram homens e 32, mulheres. Entretanto, essa não deve ser considerada a proporção de casos de insuficiência cardíaca entre os dois gêneros, uma vez que existiria aí um viés de seleção, haja vista que os fatores de exclusão predominaram no sexo masculino. Dos 175 pacientes que chegaram a ser pesquisados, 91 (52%) eram homens e 84 (48%), mulheres. Dos 125 doentes que não participaram da casuística em decorrência de algum fator de exclusão, 74 (59,2%) eram homens e 51 (40,8%), mulheres.
A melhor maneira encontrada para estabelecer a distribuição entre os sexos deste estudo foi a partir dos 337 pacientes inicialmente selecionados. Destes, 186 (55,20%) eram homens. A maior ocorrência de ICC e óbitos entre os indivíduos do sexo masculino é concordante com o que está descrito na literatura. A maior parte dos estudos aponta que, entre as mulheres, a doença é menos freqüente e menos grave8,9, o que é favorecido pelo melhor remodelamento cardíaco que nelas ocorre. Os eventos subjacentes a essa realidade ainda não estão bem estabelecidos. Entretanto, acredita-se que diferenças nos hormônios sexuais e a maior resistência dos miocardiócitos à apoptose nas mulheres seriam fatores que contribuiriam para sua existência.
No que se refere às diferenças hormonais, o estrógeno parece desempenhar papel essencial. Muitos de seus efeitos sobre as células do sistema cardiovascular são conhecidos e considerados benéficos. Estima-se que cerca de 5% das proteínas produzidas pelos miocardiócitos sejam reguladas por estrógenos, inclusive a expressão de receptores para endotelina-110.
Conforme o esperado, as duas etiologias mais freqüentes da ICC encontradas neste estudo foram a hipertensão arterial sistêmica e o infarto agudo do miocárdio. Contudo, a ordem de importância dessas duas doenças contrasta com o que está descrito em vários estudos, que apontam a doença arterial coronariana como a causa mais comum de insuficiência cardíaca11,12. As valvulopatias, que no passado constituíram a principal etiologia, estão se tornando menos prevalentes. Neste estudo, a valvulopatia foi a quarta principal etiologia, estando presente em 12% dos doentes.
Deve-se ressaltar, aqui, que os 16 doentes incluídos neste estudo que pertenciam às classes funcionais I ou II da NYHA não tiveram como motivo de internação a ICC. Os motivos foram os mais diversos (descompensação de insuficiência renal crônica, o motivo mais freqüente, celulite de membros inferiores, fibrilação atrial, etc.), mas nenhum deles constituía co-morbidade considerada critério de exclusão para o estudo.
Os resultados das transaminases revelaram aumento significativo apenas nos doentes pertencentes à classe IV de insuficiência cardíaca. Entretanto, esse aumento mostrou-se apenas de pequena intensidade, não se apresentando conforme o perfil descrito para a hepatite isquêmica, em que são esperados valores 10 a 20 vezes superiores aos limites de normalidade1. Esses dados demonstram que não é necessário que haja falência circulatória grave, como o choque, para que ocorra lesão celular hepática, embora esta seja muito mais evidente nessa situação. Revelam ainda que, em indivíduos com insuficiência cardíaca classes I, II e III, a congestão e a diminuição da perfusão hepática ainda não são suficientes para causar lesão nos hepatócitos.
Esses resultados são compatíveis com aqueles obtidos por estudo que procurou relacionar débito cardíaco e anormalidades da função hepática13. Os doentes foram divididos em três grupos, de acordo com o débito cardíaco. Aumentos significativos de AST e ALT foram observados apenas no grupo de pior débito (menor ou igual a 1,5 L/min/m2).
A análise dos resultados de FA e g-GT mostrou um perfil distinto daquele das transaminases. De maneira geral, houve aumento progressivo dos níveis séricos dessas enzimas conforme a piora da classe de insuficiência cardíaca. Comparando-se as médias de indivíduos das classes II, III e IV com as de indivíduos da classe I, verificou-se que esses aumentos foram mais significativos nas classes mais avançadas. Apenas duas situações não seguiram essa tendência. A comparação das médias de FA entre os indivíduos das classes I e II apresentou p-valor de 0,07834. Embora não estatisticamente significativo, esse valor aproxima-se muito da significância, talvez podendo esta ser obtida com a ampliação da casuística. A outra situação é a queda da média de g-GT da classe III para a classe IV, ao invés de seu esperado aumento. Isso pode ser explicado pela ocorrência de um valor discrepante e bastante elevado de g-GT (883 UI/L), que ocorreu em um doente da classe III e elevou sua média.
Com base nesses dados, pode-se dizer que a insuficiência cardíaca é caracterizada por um perfil colestático de alterações laboratoriais, com aumento de FA e g-GT, e que a gravidade da colestase se correlaciona com a classe da ICC. Como a FA é produzida pelos hepatócitos e a g-GT pelas células epiteliais do trato biliar, pode-se inferir que os hepatócitos e o epitélio do trato biliar são os principais alvos da hepatopatia nesses doentes14, havendo certo grau de obstrução biliar intra-hepática desde os níveis mais brandos de insuficiência cardíaca.
Em um estudo prospectivo em que se procurou avaliar a relação entre o grau de regurgitação tricúspide observado ao ecocardiograma com alterações laboratoriais hepáticas14, esse perfil de colestase também esteve presente, ocorrendo de maneira crescente de acordo com o grau de regurgitação. Além disso, ele também registrou aumento dos níveis de bilirrubina e anormalidade da função de síntese hepática, indicada pela hipoalbuminemia encontrada. Esses resultados não foram observados no presente trabalho, considerando-se que a maior parte dos doentes não tinha em seus prontuários dosagens de bilirrubinas e albumina sérica em datas próximas ao episódio de descompensação.
A FA e a g-GT estão localizadas no trato biliar e estão elevadas nas situações em que os canalículos biliares sofrem algum tipo de dano. A ocorrência de níveis elevados dessas enzimas em doentes com ICC tem motivado a proposição de outros mecanismos para explicar a disfunção hepática vigente na ICC, além dos tradicionais, que atribuíam à isquemia e à congestão os achados de lesão hepatocelular (com elevação de AST e ALT). Um desses modelos15 baseia-se no aumento da pressão mecânica dentro dos sinusóides hepáticos, que estaria associado à lesão das células endoteliais dos sinusóides e com a conseqüente transmissão da pressão diretamente para os hepatócitos e suas zônulas de oclusão. Com o aumento dessa pressão, as zônulas, que são responsáveis por separar o meio extravascular dos canalículos biliares, seriam rompidas, originando uma fístula entre esses dois compartimentos. Essas alterações já foram comprovadas por microscopia em ratos submetidos a obstrução do retorno venoso hepático. Alterações semelhantes têm sido relatadas em seres humanos com colestase extra-hepática.
Todavia, a literatura sobre o assunto demonstra que o perfil de alterações laboratoriais hepáticas na insuficiência cardíaca ainda não está bem estabelecido, existindo opiniões e estudos contraditórios. Alguns consideram típico o aumento predominante das transaminases, enquanto outros defendem um modelo colestático ou mesmo misto13-15. Há ainda aqueles que consideram a não existência de um padrão específico. O entendimento dessas alterações é fundamental para que se evite investigação hepática desnecessária em todos os indivíduos com insuficiência cardíaca. Doentes que exibam aumento moderado de FA e g-GT, por exemplo, podem ter sua terapia para a insuficiência cardíaca intensificada antes que outras propedêuticas para doença hepática sejam realizadas, o que pode evitar que se retarde seu diagnóstico e também que se submeta o doente a procedimentos invasivos, como a biópsia hepática.
Luiz Antônio Brito Arruda Vasconcelos Rua Roxo Moreira, 1472/14 13083-592 – Campinas, SP E-mail:
Artigo recebido em 04/07/06; revisado recebido em 04/09/06; aceito em 05/10/06.
OBJECTIVES: To verify the clinical alterations and, in particular, hepatic laboratory alterations in patients in each of the heart failure (HF) functional classes. METHODS: The clinical and laboratory data - alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), alkaline phosphatase (AP), gamma-glutamyl transpeptidase (GGT), bilirubin and coagulogram - of 50 patients admitted in 2002 to a tertiary hospital with the diagnosis of heart failure were researched by means of a cross sectional study. The patients were separated in accordance with their HF class and their data were compared statistically. Patients with hepatopathy of any etiology were excluded. RESULTS: Analysis of the mean transaminase values revealed a significant increase only for the Class IV patients. On the other hand, alkaline phosphatase and GGT presented a progressive increase in accordance with the HF class. CONCLUSION: HF is characterized by a progressive cholestatic profile of laboratory alterations, while transaminase values are only elevated in advanced HF. It is of utmost importance to understand these alterations in order to avoid unnecessary hepatic investigations in individuals with heart failure.
Universidade Estadual de Campinas – Campinas, SP - Brazil
Recent studies have classified liver complications associated with heart failure in three general groups: a) congestive hepatic fibrosis and cardiac cirrhosis; b) cardiogenic ischemic hepatitis; c) moderate liver function test alterations in congestive heart failure1.
Cardiac cirrhosis and congestive hepatic fibrosis are characterized by collagen deposits in the lobules with and without the formation of regeneration nodules, respectively. Both represent reactions ranging from hepatic stroma to situations of increased venous pressure, hypoxia or hepatocyte necrosis. Nevertheless, while cardiac cirrhosis today is clinically defined by the triad of right sided heart failure in association with hepatomegaly, ascites with a high protein concentration and elevated serum-ascites-albumin gradient, congestive hepatic fibrosis remains clinically silent.
Cardiogenic ischemic hepatitis is characterized by the dramatic transaminase serum increase after an acute and serious drop in cardiac output. It usually occurs within 2 to 24 hours after the causal phenomenon. The initial symptoms are usually weakness and apathy, but occasionally it can cause mental confusion, jaundice, oliguria, flapping and hepatic coma. Laboratory alterations in addition to the transaminase serum increase include elevated LDH and bilirubin serum levels and an increased prothrombin time. For patients who survive the cardiogenic ischemic hepatitis episode, liver function test abnormalities peak within one to three days and return to normal within five to ten days after the onset of symptoms1.
Most studies that include the clinical presentation of patients with cardiogenic ischemic hepatitis list cardiogenic shock as the causal factor for the drop in cardiac output2-4. Researchers, over the past few years, have been attempting to determine the relationship between this entity and the hepatic alterations it causes. This research has led to a better understanding of how the maximum degree of heart failure – cardiogenic shock affects the liver.
Nevertheless, very little is known in regard to moderate alterations in liver function tests resulting from lesser degrees of congestive heart failure, and even less is known about the clinical manifestations of liver dysfunction in these circumstances. It is known that the enzyme abnormalities improve with heart failure compensation and that one third of the patients present moderate jaundice1.
The objective of this study was to establish a profile of both the clinical and laboratory alterations that the different degrees of congestive heart failure cause in the patient. Attention was focused on the liver and therefore major consideration was given to the liver function tests and symptoms that indicate liver damage or dysfunction.
The clinical and laboratory data of 50 individuals diagnosed with any degree of heart failure, including cardiogenic shock, were researched by means of a cross sectional study.
The study population was chosen from a sample of 337 patients admitted to a tertiary hospital, by tracking the International Classification of Diseases code for the diagnosis of heart failure (CID I500) and data collected from the patients’ medical charts.
Data analyzed from each medical chart included: a) clinical signs of liver failure such as hepatic encephalopathy, jaundice, coagulopathy, hypoglycemia, metabolic acidosis, pruritus, ascites and telangiectasias; b) laboratory signs of hepatic cellular lesion, liver dysfunction and cholestasis (aspartate aminotransferase [AST], alanine aminotransferase [ALT], gamma-glutamyl transpeptidase [GGT], alkaline phosphatase [AP], direct bilirubin [DB], indirect bilirubin [IB] and total bilirubin [TB], albumin, coagulation factors and coagulogram [R and RNI]). The laboratory data were collected within a maximum timeframe of four days after decompensation, a period in which possible alterations are usually observed. The reference numbers used for the research are as follows (
The heart failure classes were obtained from the medical histories in accordance with the criteria prepared by the New York Heart Association (NYHA): class I (patients with heart disease however asymptomatic during ordinary activities), class II (slight limitation of physical activity; ordinary activity results in fatigue, palpitation, dyspnea or chest pain), class III (marked limitation of physical activity; less than ordinary activity causes symptoms) and class IV (symptoms at rest).
For the patients who had an echocardiogram, the ventricular ejection fraction (EF) values (Teichholtz method) were obtained for later correlation with the heart failure level.
Patients with a history of any type of hepatitis, noncardiogenic shock, hepatic tumor, hepatic trauma, alcoholism, noncardiogenic cirrhosis of the liver or other liver or bile duct diseases were not analyzed. Patients with any type of bone disease as well as neoplasias or metastases in any location were excluded due to the possibility of increased alkaline phosphatase. Patients who were admitted for acute myocardial infarction were also excluded due to the possibility of increased aspartate aminotransferase serum levels.
Comparisons of the patients’ laboratory data for the different heart failure classes were conducted using the Student’s t-test with a significance level of p < 0.05.
The heart failure classes were obtained from the medical histories in accordance with the criteria prepared by the New York Heart Association (NYHA): class I (patients with heart disease however asymptomatic during ordinary activities), class II (slight limitation of physical activity; ordinary activity results in fatigue, palpitation, dyspnea or chest pain), class III (marked limitation of physical activity; less than ordinary activity causes symptoms) and class IV (symptoms at rest).
For the patients who had an echocardiogram, the ventricular ejection fraction (EF) values (Teichholtz method) were obtained for later correlation with the heart failure level.
Patients with a history of any type of hepatitis, noncardiogenic shock, hepatic tumor, hepatic trauma, alcoholism, noncardiogenic cirrhosis of the liver or other liver or bile duct diseases were not analyzed. Patients with any type of bone disease as well as neoplasias or metastases in any location were excluded due to the possibility of increased alkaline phosphatase. Patients who were admitted for acute myocardial infarction were also excluded due to the possibility of increased aspartate aminotransferase serum levels.
Comparisons of the patients’ laboratory data for the different heart failure classes were conducted using the Student’s t-test with a significance level of p < 0.05.
From the 337 patients, the medical charts of 175 (51.93%) were analyzed. From these, 125 (71.43%) had one of the exclusion factors and the remaining 50 (28.57%) fulfilled the requirements for the study.
In relation to gender, 32 were female (64%). In regard to skin color, 33 (66%) were white, 10 (20%) mulattos, and seven (14%) negro. In relation to age groups, there were no patients between the ages of zero and ten years; one patient (2%) between 11 and 20 years ; one patient between 21 and 30 years; 2 patients (4%) between 31 and 40 years; 5 patients (10%) between 41 and 50 years; 9 (18%) between 51 and 60 years; 17 (34%) between 61 and 70 years; 12 (24%) between 71 and 80 years and 3 (6%) older than 81 years.
In regard to causal diagnoses of congestive heart failure, the main cause was systemic hypertension in 31 patients (62%), followed by acute myocardial infarction, affecting 15 (30%), and Chagas disease in 13 (26%). Six had valvular heart disease (12%) and three had stable angina (6%). Systemic sclerosis, atrial fibrillation, hyperthyroidism, hypothyroidism and obesity were each presented by one patient.
From the 50 patients in the study, six (12%) had class I heart failure, 10 (20%) class II, 18 (36%) class III, and 16 (32%) class IV.
During the decompensation phase, 47 patients (94%) presented dyspnea, 25 (50%) edema in the lower extremities, 15 (30%) nocturnal paroxysmal dyspnea, 13 (26%) orthopnea, 7 (14%) fatigue, and 4 (8%) anasarca. Chest pain, tachycardia, nocturia, oliguria, loss of appetite and lethargy were each presented by two patients. One patient presented abdominal pain and nausea. Four patients (8%) suffered from cardiogenic shock. At the conclusion of the hospital admission timeframe chosen for analysis purposes there had been seven deaths (14%).
The results of the laboratory data are as follows (
Bivariate analysis was used for the CHF class and hepatic enzymes, revealing the following results.
Analysis of the mean GGT values using the Student’s t-test is represented by the p-value shown in each of the following graphics.
In regard to age groups, the results obtained agreed with those in medical literature, showing that the incidence of congestive heart failure increases with age. It is known that the prevalence doubles with every decade of life and that it is found in roughly 40% of the people above age 705.
One possible explanation for this age distribution can be found by analyzing the incidence rates of the factors involved in the genesis of most heart failure cases such as acute myocardial infarction and hypertension that tend to appear in older individuals.
Contrary to the adult population, whose CHF prevalence is relatively consistent throughout the world6, the number of children affected by this condition varies considerably according to the region being studied7. In the present project, only one of the 50 patients studied (or in other words, 2%) was in the pediatric age group.
As mentioned earlier, among the 50 patients selected for the study there were 18 males and 32 females. Nevertheless, this should not be considered as a true proportion of heart failure cases between the two genders since the selection was biased and the exclusion factors predominated in the male gender. In the group of 175 patients that were considered for the study, 91 (52%) were men and 84 (48%) were women. From the 125 patients that did not participate in the study due to some exclusion factor, 74 (59.2%) were males and 51 (40.8%) were females.
The best manner found to establish gender distribution for this paper was the study of the initial group of 337 patients. From these, 186 (55.20%) were male. The higher incidence of congestive heart failure and deaths among the male gender agrees with documented data in medical literature. Most studies indicate that the disease is found less often in women and when it is found it is not as severe8.9 due to the better cardiac remodeling characteristic of this gender. The underlying reasons responsible for this reality are not yet firmly established, nevertheless, it is believed that female hormone differences and myocardiocytes with greater resistance to apoptosis are contributing factors.
In regard to hormonal differences, estrogen seems to play an essential role. Many of its effects on cardiovascular system cells are known and considered beneficial. It is estimated that close to 5% of the proteins produced by the myocardiocytes are regulated by estrogen including the endotelina-1 receptor expression10.
As expected, the two most common CHF etiologies found in this study were systemic hypertension and acute myocardial infarction. However, the importance of these two diseases conflicted with the findings of various studies that indicate coronary artery disease as the most common cause of heart failure11,12. Valvular heart disease, that in the past was the main etiology, is becoming less prevalent. In this study, it was the fourth main etiology, presented by 12% of the patients.
At this time it should be emphasized, that the 16 patients included in the study with New York Heart Association functional classes I and II were not admitted to the hospital for congestive heart failure. The reasons were very diverse – decompensation of chronic kidney failure was the most common, cellulite in the lower limbs, atrial fibrillation, etc. – however none of them were comorbidities considered in the study exclusion criteria.
The transaminase results revealed a significant increase only in the class IV heart failure patients. Nevertheless, it was a slight increase and was not consistent with the ischemic hepatitis profile, where values 10 to 20 times higher than the normal limits are expected1. These data demonstrate that serious circulation problems such as shock are not necessary for the development of hepatic cellular lesions, even though they would be much more evident in this situation. They also reveal that congestion and diminished hepatic perfusion in class I, II and III heart failure patients are not sufficient to cause hepatocyte lesions.
These results are compatible with those obtained in a study that sought to relate cardiac output and liver function abnormalities13. The patients were divided in three groups according to cardiac output. Significant increases of AST and ALT were only observed in the group with the worst output (less than or equal to 1.5 L/min/m2).
Analysis of the alkaline phosphatase and gamma glutamyl transpeptidase (GGT) results revealed a distinct profile in relation to the transaminases. Generally, the serum levels of these enzymes increased progressively with the more severe heart failure classes. Comparison of the averages of the class II, III and IV patients with those of the class I patients, confirmed that these increases were more significant in the more advanced classes. Only two situations did not follow this trend. Comparison of the mean alkaline phosphatase values between the class I and II patients, presented a p-value of 0.07834. Even though this value is not statistically significant, it is very close and with a larger study group it could have been significant. The other situation is the drop in the mean gamma glutamyl transpeptidase value from class III to class IV instead of the expected increase. This can be explained by the discrepant and significantly elevated GGT value (883 U/L) of one class III patient that raised the average.
Based on these data it can be said that heart failure is characterized by a cholestatic profile of laboratory alterations with increased levels of alkaline phosphatase and GGT, and that the seriousness of the cholestasis correlates with the CHF class. Considering that alkaline phosphatase is produced by the hepatocytes and GGT by the bile duct epithelial cells, this could indicate that the hepatocytes and the bile duct epithelia are the main hepatopathy targets in these patients(14) as there is a certain degree of intrahepatic biliary obstruction even with the most moderate levels of heart failure.
In a prospective study to evaluate the relation between the degree of tricuspid regurgitation observed on an echocardiogram with hepatic laboratory alterations14 this cholestasis profile was also present and progressed in accordance with the degree of regurgitation. Furthermore, increased bilirubin levels and hepatic synthesis function abnormalities were also recorded as indicated by the hypoalbuminemia found. These results were not seen in the present study since the bilirubin and albumin serum levels close to the date of the decompensation episode, were not recorded on most of the patients’ medical charts.
Alkaline phosphatase and GGT are located in the bile duct and are elevated in situations where the biliary canaliculi suffer some type of damage. Elevated levels of these enzymes in congestive heart failure patients indicates that there are other mechanisms responsible for liver failure in CHF in addition to the traditional mechanisms that associate ischemia and congestion with hepatocellular lesions (elevated AST and ALT levels). One of these models15 is based on increased mechanical pressure within the hepatic sinusoids that is associated with sinusoid endothelial cell lesions and consequent direct pressure transmission to the hepatocytes and their tight junctions. With this increased pressure, the tight junctions, that are responsible to separated the extravascular matrix from the biliary canaliculi, would rupture causing a fistula between these two compartments. These alterations have been proven by microscopic assessment of rats submitted to hepatic venous return obstructions. Similar alterations have been reported in humans with extrahepatic cholestasis.
Nevertheless, the conflicting opinions and studies in medical literature demonstrate that the profile of hepatic laboratory alterations in heart failure is not yet established. Some consider the predominant transaminase increase to be typical while others defend the cholestatic or mixed model13-15. Still others, do not believe that there is a specific pattern. The understanding of these alterations is of utmost importance in order to avoid unnecessary hepatic investigations in heart failure patients. Patients that exhibit a moderate increase of AP and GGT, for example, could receive intensive heart failure therapy before other liver disease examinations have been performed so as to avoid delaying the diagnosis and submitting the patients to invasive procedures such as liver biopsies.
Luiz Antônio Brito Arruda Vasconcelos Rua Roxo Moreira, 1472/14 13083-592 – Campinas, SP E-mail:
Manuscript received July 4, 2006; revised manuscript received September 4, 2006; accepted October 5, 2006.