FUNDAMENTO: O uso da rosiglitazona tem sido o objeto de extensas discussões. OBJETIVO: Avaliar os efeitos da rosiglitazona nas artérias ilíacas, no local da injúria e na artéria contralateral, de coelhos hipercolesterolêmicos submetidos à lesão por cateter-balão. MÉTODOS: Coelhos brancos machos receberam uma dieta hipercolesterolêmica através de gavagem oral por 6 semanas e foram divididos em 2 grupos: grupo rosiglitazona (GR - 14 coelhos tratados com rosiglitazona por 6 semanas) e grupo controle (GC - 18 coelhos sem rosiglitazona). Os animais foram submetidos a lesão por cateter-balão na artéria ilíaca direita no 14º dia. RESULTADOS: Na artéria ilíaca contralateral, não houve diferença significante na razão entre as áreas intimal e medial (RIM) entre os grupos GR e GC. A rosiglitazona não reduziu a probabilidade de lesões tipo I, II ou III (72,73% vs 92,31%; p=0,30) e lesões tipo IV ou V (27,27% vs 7,69%; p=0,30). Na artéria ilíaca homolateral, a área intimal era significantemente menor no GR quando comparado ao GC (p = 0,024). A área luminal era maior no GR quando comparado ao GC (p < 0,0001). Houve uma redução significante de 65% na IMR no GR quando comparado ao GC (p = 0,021). Nenhum dos critérios histológicos para lesões ateroscleróticas tipos I a V (American Heart Association) foram encontrados na artéria ilíaca homolateral. CONCLUSÃO: Esses achados demonstram que a administração de rosiglitazona por 6 semanas impede a aterogênese no local da lesão, mas não em um vaso distante do sítio da lesão.
ARTIGOS ORIGINAIS
ANATOMIA PATOLÓGICA
Rosiglitazona e lesão vascular em coelhos hipercolesterolêmicos: avaliação da formação neointimal
Pontificia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, PR - Brasil
Os receptores ativados por proliferadores de peroxissoma gama (PPARγ), principalmente a rosiglitazona (RGZ), tem sido objeto de extensas discussões em publicações recentes1-6. Há aparentes aumentos no risco de infarto do miocárdio e morte relacionada a eventos cardiovasculares associados com o uso de RGZ cujos mecanismos são incertos1,3,5. Dessa forma, um melhor entendimento de todos os mecanismos implicados no metabolismo da RGZ é essencial. Alterações sistêmicas e locais do leito vascular após lesão por cateter-balão tem sido amplamente descritas na literatura7,8. Há relatos de que a lesão vascular pode causar alterações em tecidos saudáveis em locais distantes do sítio da lesão. O presente estudo foi conduzido para analisar os efeitos da RGZ na formação neointimal local e na artéria ilíaca contralateral não lesionada em coelhos hipercolesterolêmicos.
Trinta e dois coelhos brancos machos (Nova Zelândia), pesando 2,474 ± 0,348 kg, foram utilizados neste experimento. Os animais foram manuseados em concordância com o Guia de Princípios no Cuidado e Uso de Animais. A aprovação do protocolo foi obtida do Comitê de Pesquisa Animal da Pontifícia Universidade Católica (PUC). Durante os primeiros 14 dias, os animais receberam uma dieta hipercolesterolêmica (1% colesterol-Sigma-Aldrich®). Subsequentemente, eles receberam uma dieta com 0.5% de colesterol até o sacrifício dos animais (42 dias). Os animais foram divididos em 2 grupos: grupo controle (GC), que consistia em 18 coelhos sem RGZ e o grupo rosiglitazona (GR), que consistia em 14 coelhos tratados com RGZ durante todo o experimento (42 dias). A RGZ foi administrada por gavagem oral (3 mg/kg de peso corporal/dia).
Os coelhos foram submetidos à lesão por cateter balão (20 x 3 mm/5 atm/5 min.) na artéria ilíaca direita no 14º dia do experimento. A anestesia foi induzida com cetamina (Vetanarcol®-König - 3,5 mg/kg) e xilazina intramuscular (Coopazine®-Coopers - 5 mg/kg). Após o procedimento, os animais receberam analgésicos intramusculares por 3 dias (25 mg/dia de flunixin - Banamine®-Schering-Plough) e antibióticos intramusculares por 4 dias (100 mg/dia de oxitetraciclina - TormicinaP® - Toruga). Os coelhos foram sacrificados através de uma dose letal de barbitúricos no dia 42 e a aorta e a artéria ilíaca de cada animal foram removidas para análise imunohistoquímica e histológica.
A análise histológica foi realizada por um patologista experiente (LN), "cegado" para o tratamento com RGZ. As análises foram realizadas microscopicamente em conjunto com o software Image Pro-plus® 4.5 (Media Cybernetics Inc., Silver Spring, MD, EUA). Os parâmetros histomorfométricos foram obtidos pelo cálculo da razão entre as áreas intimal e medial (a área da camada intimal dividida pela área da camada medial) - IMR - de acordo com o método descrito por Phillips e cols.9. A quantificação do colágeno total foi feita através do método de polarização por Sirius red10. As lesões ateroscleróticas foram analisadas e classificadas de acordo com Stary e cols.11-13.
A preparação de tecidos e técnicas imunohistológicas foram realizadas de acordo com as instruções do fabricante incluídas nos kits (Dako Corporation, Carpinteria, CA, EUA). Os cortes foram corados para macrófagos usando anticorpo monoclonal primário RAM-11(Dako®, Carpinteria, CA, EUA), e para actina alfa de músculo liso com o anticorpo policlonal primário HHF-35 (Dako®, Carpinteria, CA, EUA). Para as comparações imunohistoquímicas qualitativas de macrófagos e presença de células musculares lisas na área intimal, os cortes foram computados e registrados como porcentagens de animais com células em ambas as artérias ilíacas. Para as comparações imunohistoquímicas quantitativas de conteúdo de macrófagos ou células musculares lisas na área intimal, os cortes foram computados e registrados como porcentagens de células na íntima.
As amostras de sangue foram obtidas no primeiro dia do experimento, imediatamente antes da lesão por cateter balão e também imediatamente antes do sacrifício através de punção cardíaca. A avaliação clínica-laboratorial incluiu glicemia de jejum, colesterol total (CT), lipoproteína de alta densidade colesterol (HDL-C) e triglicérides (TGC). As medidas foram obtidas através de um sistema automatizado (Abbott Architect ci8200; Abbott Laboratories, Abbott Park, IL, EUA).
O cálculo do tamanho da amostra foi baseado no estudo de Zhao-hui e cols.14. A principal variável de interesse foi considerada como sendo a razão entre as áreas intimal e medial. Para detectar uma diferença mínima de 0,15 entre as médias dos grupos, com um nível de significância de 5% e poder de teste de 80%, o número mínimo de animais foi definido como 12. As variáveis categóricas foram expressas como porcentagens e as variáveis contínuas como médias ± DP e medianas. O teste de Shapiro-Wilks foi usado para testar a normalidade da amostra. Para parâmetros quantitativos, o teste
O peso dos animais não diferiu entre os grupo (dados não mostrados). Níveis basais de glicemia, colesterol total (CT), HDL-C e triglicérides (TGC) eram relativamente similares nos dois grupos antes do inicio da dieta. No 14º dia, duas semanas após a dieta rica em colesterol ter sido iniciada, os níveis de glicemia de jejum eram maiores no GC. No dia do sacrifício, os níveis de glicose não diferiam entre os dois grupos. Aumentos graduais nos níveis de CT e TGC foram observados a partir da fase inicial, durante a lesão vascular até o sacrifício, sem diferença significante entre os grupos. Um aumento gradual nos níveis de HDL-C foi observado em ambos os grupos. Níveis mais elevados de HDL-C foram observados no GR do que no GC na época da lesão vascular, bem como na época do sacrifício (
A área intimal era significantemente menor no GR quando comparado ao GC (
Não houve diferença significante na razão intimal-medial entre o GC e o GR. De acordo com a classificação histológica proposta por Stary et al, a rosiglitazona não reduziu a probabilidade de lesões tipo I, II ou III (72,73%
O GR não apresentou marcadores de células intimais quando comparado ao GC (ver abaixo).
Não houve diferença estatisticamente significante na porcentagem de animais com macrófagos na camada intimal entre o GC e o GR (33,4%
Para investigar os efeitos da rosiglitazona, um ligante de PPARγ, na aterogênese em um modelo animal, estudamos coelhos com um aumento de 6 vezes nos níveis de colesterol na época da lesão vascular e 14 vezes na época da eutanásia. O modelo animal utilizado aqui foi baseado em estudos anteriores no qual coelhos rapidamente desenvolveram hipercolesterolemia após serem alimentados com uma dieta rica em colesterol15,16,22,23.
Há algumas vantagens em utilizar coelhos em um modelo animal, principalmente o baixo custo do experimento. Os efeitos metabólicos de uma dieta com alto teor de colesterol nos coelhos foram extensivamente explicados em nosso estudo anterior24. Em resumo, nesse experimento, uma elevação gradual e significante dos níveis de glicose também ocorre, e acreditamos que isso pode ser secundário ao desenvolvimento de algum grau de resistência à insulina, embora esse fato não tenha sido avaliado no presente estudo.
Também observamos uma elevação significante nos níveis de triglicérides e HDL-C, mas esses efeitos nos TGC tem sido de certa forma variáveis na literatura14,25,26. Os coelhos foram submetidos a lesão por cateter balão e os efeitos subsequentes da RGZ foram investigados localmente e em um vaso distante do sítio da lesão. Na artéria ilíaca homolateral, o GR não exibiu nenhuma lesão aterosclerótica e também não mostrou nenhuma deposição de colágeno ou macrófago e marcadores de células musculares lisas na camada intimal. Os achados mais importantes foram identificados na maior área luminal e menor área intimal nos vasos dos coelhos tratados com RGZ. Além disso, a análise imunohistoquímica demonstrou uma redução no recrutamento de macrófagos e células musculares lisas para a parede arterial vascular quando a RGZ foi usada. Surpreendentemente, a RGZ não exerceu qualquer efeito na artéria ilíaca contralateral. Em relação à artéria ilíaca contralateral, nossos dados mostraram que a RGZ não teve efeito significante na porcentagem de animais com macrófagos intimais, lesões ateroscleróticas iniciais e avançadas, e razão entre as áreas intimal e medial. Além disso, encontramos um aumento significante nos animais que apresentavam células musculares lisas na camada intimal das artérias ilíacas não submetidas à lesão por cateter balão. Enquanto em outros estudos não há evidência dos efeitos antiaterogênicos do ligante de PPARγ em diferentes modelos animais e em pacientes diabéticos16-21, o presente estudo relata a falta de efeito antiaterogênico de um agonista de PPARγ em um vaso distante do sítio da lesão. Não podemos excluir a possibilidade de que nossa análise histológica tenha refletido um pequeno período de exposição à RGZ. Além disso, não avaliamos a vasodilatação arterial, formação de peroxinitrito (ONOO-), oxido nítrico (NO) endotelial, ou a expressão da fosfoproteína estimulada por vasodilatador (VASP), que deveriam ser analisados em estudos futuros e poderiam certamente explicar alguns de nossos achados.
Recentemente, o estudo RECORD demonstrou que a adição de rosiglitazona à terapia hipoglicemiante em indivíduos com diabete melito tipo 2 aumenta o risco de insuficiência cardíaca, mas não o risco de morbidade ou mortalidade cardiovascular geral, quando comparada com medicamentos hipoglicemiantes padrão27.
Para comparar o risco de infarto agudo do miocárdio, insuficiência cardíaca e morte em pacientes com diabete tipo 2, 39.736 pacientes receberam pioglitazona ou rosiglitazona. A pioglitazona foi associada com um risco significantemente menor de insuficiência cardíaca e morte do que a rosiglitazona entre os pacientes mais velhos, sem vantagem clínica para a rosiglitazona. Em contraste, quando a rosiglitazona era utilizada em indivíduos com tolerância à glicose diminuída e/ou glicemia de jejum alterada sem doença cardiovascular ou diabete, ela diminuiu levemente a espessura íntima-média carotídea28. Esses efeitos opostos e controversos da RGZ em vasos lesionados levantam algumas questões sobre as ações protetoras e não-protetoras desses fármacos quando utilizados em pacientes diabéticos ou na tentativa de evitar os efeitos sistêmicos de uma angioplastia coronária por balão27-35.
O presente estudo demonstra que em um modelo animal com coelhos hipercolesterolêmicos, a administração de rosiglitazona por seis semanas preveniu a aterogênese no sítio da lesão, mas não em um vaso distante da lesão por cateter-balão.
Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.
O presente estudo não teve fontes de financiamento externas.
Este artigo é parte de tese de doutorado de Alexandre Alessi pela Pontifícia Universidade Católica do Paraná.
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Correspondência: Liz Andréa Villela Baroncini Av. Iguaçu, 1325 / 101B - Rebouças 80250-190 - Curitiba, PR - Brasil E-mail:
Artigo recebido em 17/05/09; revisado recebido em 22/10/09; aceito em 11/12/09.
BACKGROUND: Rosiglitazone has been the focus of extensive discussion. OBJECTIVE: To evaluate the effects of rosiglitazone on iliac arteries, both at the injury site and the contralateral artery, of hypercholesterolemic rabbits undergoing balloon catheter injury. METHODS: White male rabbits were fed a hypercholesterolemic diet by oral gavage for 6 weeks and divided into two groups as follows: rosiglitazone group (14 rabbits treated with rosiglitazone during 6 weeks) and the control group (18 rabbits without rosiglitazone). Animals underwent balloon catheter injury of the right iliac artery on the 14th day. RESULTS: In the contralateral iliac artery, there was no significant difference in the intima/media layer area ratio (IMR) between the control and rosiglitazone groups. Rosiglitazone did not reduce the probability of type I, II, or III lesions (72.73% vs 92.31%; p=0.30) and type IV or V lesions (27.27% vs 7.69%; p=0.30). As for the homolateral iliac artery, the intimal area was significantly lower in the rosiglitazone group, as compared to the control group (p = 0.024). The luminal layer area was higher in the rosiglitazone group vs. the control group (p < 0.0001). There was a significant reduction of 65% in the IMR in the rosiglitazone group vs the control group (p = 0.021). None of the histological criteria for type I-V atherosclerotic lesions (American Heart Association) were found in the homolateral iliac artery. CONCLUSION: These findings demonstrate that rosiglitazone given for 6 weeks prevents atherogenesis at the injury site, but not in a vessel distant from the injury site.
Rosiglitazone and vascular injury in hypercholesterolemic rabbits: neointimal formation assessment
Pontificia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, PR - Brazil
The peroxisome proliferator-activated receptor-γ (PPARγ), mainly rosiglitazone (RGZ), has been the focus of extensive discussion in recent publications1-6. There are apparent increases in the risk of myocardial infarctions and cardiovascular-related deaths associated with RGZ of which mechanisms are uncertain1,3,5. Therefore, a more thorough understanding of all mechanisms implicated in the metabolism of RGZ is essential. Local and systemic changes in the vascular bed after catheter balloon injury have been widely described in the literature7,8. There have been reports that vascular injury can cause changes in healthy tissues at locations distant from the injury site. We conducted experiments to analyze the effects of RGZ on local neointimal formation and the contralateral uninjured iliac artery in hypercholesterolemic rabbits.
Thirty-two white adult male rabbits (New Zealand), weighing 2.474 ± 0.348 kg, were studied. Animals were handled in compliance with the Guiding Principles in the Care and Use of Animals. Protocol approval was obtained from the Pontificia Universidade Catolica Animal Research Committee. During the first 14 days, the animals were fed a hypercholesterolemic diet (1% cholesterol-Sigma Aldrich™). Subsequently, they were fed a 0.5% cholesterol diet until sacrifice (42 days). The animals were divided into two groups as follows: control group (CG), consisting of 18 rabbits that did not receive RGZ, and rosiglitazone group (RG), consisting of 14 rabbits treated with RGZ throughout the entire experiment (42 days). Rosiglitazone was administered by oral gavage (3mg/kg body weight/day).
The rabbits underwent balloon catheter (20 x 3 mm/5 atm/ 5 min) injury of the right iliac artery on the fourteenth day of the experiment. Anesthesia was induced with ketamine (Vetanarcol™-König - 3.5 mg/kg) and intramuscular xylazine (Coopazine™-Coopers - 5 mg/kg). After the procedure, the animals received intramuscular analgesics for 3 days (25 mg/day of flunixin - Banamine™ - Schering-Plough) and intramuscular antibiotics for 4 days (100 mg/day of oxitetracyclin - TormicinaP™ - Toruga). The rabbits were sacrificed by a lethal dose of barbiturate on day 42, and their aorta and iliac arteries were retrieved for immunohistochemical and histological analysis.
Histological analysis was performed by an experienced pathologist (LN) unaware of the RGZ treatment. The analyses were performed microscopically in conjunction with Image Pro-plus™ 4.5 Software (Media Cybernetics Inc., Silver Spring, MD, USA). Histomorphometric parameters were obtained by the calculation of the intima/media layer area ratio (the area of the intimal layer divided by the area of the medial layer) according to the method described by Phillips, et al9. The quantification of total collagen was performed by the Sirius red polarization method10. Atherosclerotic lesions were analyzed and classified according to Stary, et al11-13.
Tissue preparation and immunohistological techniques were performed according to the manufacturer's instructions included in the kits (Dako Corporation, Carpinteria, CA, USA). Sections were stained for macrophage cells using primary monoclonal antibody, RAM-11(Dako™, Carpinteria, CA), and for alpha-actin smooth muscle cells with primary polyclonal antibody HHF-35 (Dako™, Carpinteria, CA). For the qualitative immunohistochemical comparisons of macrophage and smooth muscle cell presence in the intimal area, sections were computed and scored in percentages of animals with cells in both iliac arteries. For the quantitative immunohistochemical comparisons of macrophage or smooth muscle cell content in the intimal area, sections were computed and scored in percentages of cells in the intima.
Blood samples were obtained on the first day of the experiment, immediately before balloon catheter injury, and also immediately before sacrifice by cardiac puncture. Clinical laboratory assessment included fasting serum glucose, total cholesterol (TC), high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C), and triglycerides (TGC). Measurements were obtained using an automated system (Abbott Architect ci8200; Abbott Laboratories, Abbott Park, IL).
The sample size calculation was based on the study of Wang Zhao-hui et al14. The main variable of interest was considered to be the ratio between the intimal layer and the medial layer. To detect a minimum difference of 0.15 between the averages of groups, with a significance level of 5% and power of the test by 80%, the minimum number of animals in each group was defined as 12. Categorical variables were expressed as percentages and continuous variables were expressed as mean ± SD and medians. The Shapiro-Wilks test was used for testing sample normality. For quantitative parameters, the Student
Animal weights did not differ between groups (data not shown). Baseline glucose, total cholesterol (TC), HDL- cholesterol (HDL-C), and triglycerides (TGC) levels were relatively equal in all groups before initiation of the diet. On day 14, two weeks after administering the cholesterol-rich diet, fasting glucose levels were higher in CG. At the time of sacrifice, glucose levels did not differ between the two groups. Graded elevations in TC and TGC levels were observed from the initial phase through the vascular lesion until sacrifice, with no significant differences between groups. A graded elevation in HDL-C was observed in both groups. Higher levels of HDL-C were observed in RG vs. CG at the time of vascular injury, as well as the time of sacrifice (
Intimal area was significantly lower in RG
There was no significant difference in the intima/media layer area ratio between CG and RG. According to the histological classification proposed by Stary et al, rosiglitazone did not reduce the probability of type I, II, or III lesions (72.73%
The rosiglitazone group did not present any intimal cell markers when compared to CG (see below).
There was no statistically significant difference in the percentage of animals with macrophages in the intimal layer between CG and RG (33.4%
To investigate the effects of rosiglitazone, a PPARγ ligand, on atherogenesis in an animal model, we used rabbits with six-fold increased cholesterol levels at the time of vascular injury and fourteen-fold increased levels at the time of euthanasia. The animal model used here was based on previous studies in which rabbits rapidly develop hypercholesterolemia after excessive cholesterol feeding15,16,22,23.
There are some advantages in using rabbits as animal models, mainly the low cost of the experiment. The metabolic effects of a high cholesterol diet on rabbits have been extensively explained in our previous study24. Briefly, in this model, a graded and significant elevation in glucose levels also occurs, and we believe that it could be secondary to the development of some degree of insulin resistance, although this was not evaluated in the present study.
We also observed a significant elevation in the levels of triglycerides and HDL-C, but these effects on triglycerides have been somewhat variable in the literature14,25,26. The rabbits underwent balloon catheter injury and the subsequent effects of RGZ were investigated locally and on a vessel distant from the injury site. On the homolateral iliac artery, the RG group did not exhibit any atherosclerotic lesions or show any collagen deposition or macrophage and smooth muscle cell markers in their intimal layer. The most significant findings were identified in the upper luminal area and the lower intimal area in vessels of RGZ-treated rabbits. Additionally, the immunohistochemical analysis demonstrated a reduced macrophage and smooth muscle cell recruitment into the vascular arterial wall when RGZ was used. Surprisingly, RGZ did not exert any effect on the contralateral iliac artery. Regarding the contralateral iliac artery, our data showed that RGZ had no significant effect on the percentage of animals with intimal macrophages, initial and advanced atherosclerotic lesions, and intima/media layer ratio. In addition, we found a significant increase in animals exhibiting smooth muscle cells in the intimal layer of unballooned iliac arteries. While other studies have shown evidence of the antiatherogenic effects of PPARγ ligand in different animal models and in diabetic patients16-21, the present study reports a lack of antiatherogenic effects of a PPARγ agonist on a vessel distant from the injury site. We cannot rule out the possibility that our histological analysis reflected a short period of exposure to RGZ. Moreover, we did not evaluate artery vasodilation, peroxynitrite (ONOO-) formation, endothelial nitric oxide (NO), or the expression of vasodilator-stimulated phosphoprotein VASP (P-VASP), which should be assessed in future studies and could certainly explain some of our findings.
Recently, the RECORD study demonstrated that the addition of rosiglitazone to glucose-lowering therapy in individuals with type 2 diabetes increases the risk of heart failure, but not the risk of overall cardiovascular morbidity or mortality, when compared with standard glucose-lowering drugs27. To compare the risk of acute myocardial infarction, heart failure and death in patients with type 2 diabetes, 39,736 patients received pioglitazone or rosiglitazone. Pioglitazone was associated with a significantly lower risk of heart failure and death, when compared to rosiglitazone, in older patients with no clinical advantage for rosiglitazone. In contrast, when rosiglitazone was administered to individuals with impaired glucose tolerance and/or impaired fasting glucose without cardiovascular disease or diabetes, it modestly reduced carotid intima-media thickness28. These controversial and opposing effects of rosiglitazone in injured vessels raise some questions about the protective and non-protective effects of these drugs when administered to diabetic patients or when attempting to avoid the systemic effects of a balloon coronary angioplasty27-35.
The current study demonstrates that in the animal model with hypercholesterolemic rabbits, rosiglitazone given for 6 weeks prevents atherogenesis at the injury site, but not at a vessel distant from the catheter balloon injury.
No potential conflict of interest relevant to this article was reported.
There were no external funding sources for this study.
This article is part of the thesis of doctoral submitted by Alexandre Alessi, from
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Mailing address: Liz Andréa Villela Baroncini Av. Iguaçu, 1325 / 101B - Rebouças 80250-190 - Curitiba, PR - Brazil E-mail:
Manuscript received May 17, 2009; revised mansucript received October 22, 2009; accepted December 11, 2009.
FUNDAMENTO: El uso de rosiglitazona ha estado siendo el objeto de extensas discusiones. OBJETIVO: Evaluar los efectos de la rosiglitazona en las arterias ilíacas, en el local de la injuria y en la arteria contralateral, de conejos hipercolesterolémicos sometidos a la lesión por catéter-balón. MÉTODOS: Conejos blancos machos recibieron una dieta hipercolesterolémica a través de gavage oral por 6 semanas y se los dividieron en 2 grupos: grupo rosiglitazona (GR - 14 conejos tratados con rosiglitazona por 6 semanas) y grupo control (GC - 18 conejos sin rosiglitazona). Los animales se sometieron a lesión por catéter-balón en la arteria ilíaca derecha en el 14º día. RESULTADOS: En la arteria ilíaca contralateral, no hubo diferencia significativa en la razón entre las áreas íntima y media (RIM) entre los grupos GR y GC. La rosiglitazona no redujo la probabilidad de lesiones tipo I, II ó III (72,73% vs 92,31%; p=0,30) y lesiones tipo IV ó V (27,27% vs 7,69%; p=0,30). En la arteria ilíaca homolateral, el área intima era significantemente menor en el GR cuando comparado al GC (p = 0,024). El área luminal era mayor en el GR cuando comparado al GC (p < 0,0001). Hubo una reducción significante del 65% en la IMR en el GR cuando comparado al GC (p = 0,021). Ningún de los criterios histológicos para lesiones ateroscleróticas tipos I a V (American Heart Association) se encontraron en la arteria ilíaca homolateral. CONCLUSIÓN: Estos hallazgos demuestran que la administración de rosiglitazona por 6 semanas impide la aterogénesis en el local de la lesión, pero no en un vaso distante del sitio de la lesión.
Pontificia Universidade Católica do Paraná, Curitiba, PR - Brasil
Los receptores activados por proliferadores de peroxisoma gama (PPARγ), principalmente la rosiglitazona (RGZ), ha estado siendo objeto de extensas discusiones en publicaciones recientes1-6. Hay aparentes aumentos en el riesgo de infarto del miocardio y muerte relacionada a eventos cardiovasculares asociados con el uso de RGZ cuyos mecanismos son inciertos1,3,5. De esta forma, un mejor entendimiento de todos los mecanismos implicados en el metabolismo de la RGZ es esencial. Alteraciones sistémicas y locales del lecho vascular tras lesión por catéter-balón viene siendo ampliamente descriptas en la literatura7,8. Hay relatos de que la lesión vascular puede producir alteraciones en tejidos sanos en locales distantes del sitio de la lesión. El presente estudio se condujo para analizar los efectos de la RGZ en la formación neointimal local y en la arteria ilíaca contralateral no lesionada en conejos hipercolesterolémicos.
Se utilizaron en este experimento treinta y dos conejos blancos machos (Nueva Zelandia), pesando 2,474 ± 0,348 kg. Los animales fueron manejados en concordancia con la Guía de Principios en el Cuidado y Uso de Animales. La aprobación del protocolo se obtuvo del Comité de Investigación Animal de la Pontificia Universidad Católica (PUC). Durante los primeros 14 días, los animales recibieron una dieta hipercolesterolémica (1% colesterol-Sigma-Aldrich®). Subsecuentemente, ellos recibieron una dieta con un 0,5% de colesterol hasta el sacrificio de los animales (42 días). Los animales se dividieron en 2 grupos: grupo control (GC), que consistía en 18 conejos sin RGZ y el grupo rosiglitazona (GR), que consistía en 14 conejos tratados con RGZ durante todo el experimento (42 días). La RGZ fue administrada por gavage oral (3 mg/kg de peso corporal/día).
Los conejos fueron sometidos a la lesión por catéter balón (20 x 3 mm/5 atm/5 min.) en la arteria ilíaca derecha en el 14º día del experimento. La anestesia se indujo con la cetamina (Vetanarcol®-König - 3.5 mg/kg) y xilazina intramuscular (Coopazine®-Coopers - 5 mg/kg). Tras el procedimiento, los animales recibieron analgésicos intramusculares por 3 días (25 mg/día de flunixin - Banamine®-Schering-Plough) y antibióticos intramusculares por 4 días (100 mg/día de oxitetraciclina - TormicinaP® - Toruga). Los conejos fueron sacrificados a través de una dosis letal de barbitúricos en el día 42 y la aorta y la arteria ilíaca de cada animal fueron removidas para análisis inmunohistoquímica e histológica.
El análisis histológico se llevó a cabo por un patólogo experimentado (LN), "ciego" para el tratamiento con RGZ. Los análisis se llevaron a cabo microscópicamente en conjunto con el software Image Pro-plus® 4.5 (Media Cybernetics Inc., Silver Spring, MD, EUA). Los parámetros histomorfométricos se obtuvieron por el cálculo de la razón entre las áreas intima y media (el área de la capa intima dividida por el área de la capa media) - IMR - de acuerdo con el método descripto por Phillips et al9. La cuantificación del colágeno total se hizo a través del método de polarización por Sirius red10. Las lesiones ateroscleróticas se analizaron y clasificaron de acuerdo con Stary et al11-13.
El preparo de tejidos y técnicas inmunohistológicas se llevaron a cabo de acuerdo con las instrucciones del fabricante incluidas en los kits (Dako Corporation, Carpintería, CA, EUA). Se tiñeron los cortes para macrófagos con la utilización de anticuerpo monoclonal primario RAM-11(Dako®, Carpintería, CA, EUA), y para actina alfa de músculo liso con el anticuerpo policlonal primario HHF-35 (Dako®, Carpintería, CA, EUA). Para las comparaciones inmunohistoquímicas cualitativas de macrófagos y la presencia de células musculares lisas en el área intima, los cortes fueron computados y registrados como porcentajes de animales con células en ambas arterias ilíacas. Para las comparaciones inmunohistoquímicas cualitativas de macrófagos y la presencia de células musculares lisas en el área intima, los cortes fueron computados y registrados como porcentajes de animales con células en ambas arterias ilíacas.
Las muestras de sangre se obtuvieron en el primer día del experimento, inmediatamente antes de la lesión por catéter balón y también inmediatamente antes del sacrificio a través de punción cardíaca. La evaluación clínica-laboratorial incluyó glucemia de ayuno, colesterol total (CT), lipoproteína de alta densidad colesterol (HDL-C) y triglicéridos (TGC). Las mediciones se obtuvieron a través de un sistema automatizado (Abbott Architect ci8200; Abbott Laboratories, Abbott Park, IL, EUA).
El cálculo del tamaño de la muestra se basó en el estudio de Zhao-hui et al14. La principal variable de interés se consideró como siendo la razón entre las áreas íntima y media. Para detectar una diferencia mínima de 0,15 entre los promedios de los grupos, con un nivel de significancia del 5% y poder de prueba del 80%, el número mínimo de animales fue definido como 12. Las variables categóricas se expresaron como porcentajes y las variables continuas como promedios ± DE y medianas. La prueba de Shapiro-Wilks se utilizó para probar la normalidad de la muestra. Para parámetros cuantitativos, la prueba
El peso de los animales no difirió entre los grupos (datos no mostrados). Niveles basales de glucemia, colesterol total (CT), HDL-C y triglicéridos (TGC) eran relativamente similares en los dos grupos antes del inicio de la dieta. El 14º día, dos semanas tras la dieta rica en colesterol haber sido iniciada, los niveles de glucemia de ayuno eran mayores en el GC. El día del sacrificio, los niveles de glucosa no se distinguieron entre los dos grupos. Aumentos graduales en los niveles de CT y TGC se observaron a partir de la fase inicial, durante la lesión vascular hasta el sacrificio, sin diferencia significativa entre los grupos. Un aumento gradual en los niveles de HDL-C se observó en ambos grupos. Niveles más elevados de HDL-C se observaron en el GR que en el GC a la época de la lesión vascular, así como a la época del sacrificio (
Arteria ilíaca homolateral
El área intima era significantemente menor en el GR cuando comparado al GC (
Arteria ilíaca contralateral
No hubo diferencia significativa en la razón íntima-media entre el GC y el GR. De acuerdo con la clasificación histológica propuesta por Stary et al, la rosiglitazona no reduzco la probabilidad de lesiones tipo I, II ó III (72,73%
Arteria ilíaca homolateral
El GR no presentó marcadores de células íntimas cuando comparado al GC (vea abajo).
Arteria ilíaca contralateral
No hubo diferencia estadísticamente significativa en el porcentaje de animales con macrófagos en la capa íntima entre el GC y el GR (33,4%
Para investigar los efectos de la rosiglitazona, un ligando de PPARγ, en la aterogénesis en un modelo animal, estudiamos conejos con un aumento de 6 veces en los niveles de colesterol a la época de lesión vascular y 14 veces a la época de la eutanasia. El modelo animal utilizado aquí se basó en estudios anteriores en el que conejos rápidamente desarrollaron hipercolesterolemia tras alimentarse con una dieta rica en colesterol15,16,22,23.
Hay algunas ventajas en utilizar conejos en un modelo animal, principalmente el bajo costo del experimento. Los efectos metabólicos de una dieta con alto tenor de colesterol en los conejos se explicaron extensivamente en nuestro estudio anterior24. En resumen, en este experimento, una elevación gradual y significante de los niveles de glucosa también se produce, y nos parece que esto puede ser secundario al desarrollo de algún grado de resistencia a la insulina, aunque este hecho no haya sido evaluado en el presente estudio.
Observamos también una elevación significante en los niveles de triglicéridos y HDL-C, sin embargo estos efectos en los TGC se vienen variando de cierta forma en la literatura14,25,26. Los conejos fueron sometidos a la lesión por catéter balón y los efectos subsiguientes de la RGZ fueron investigados localmente y en un vaso distante del sitio de la lesión. En la arteria ilíaca homolateral, el GR no exhibió ninguna lesión aterosclerótica y también no mostró ninguna deposición de colágeno o macrófago y marcadores de células musculares lisas en la capa íntima. Los hallazgos más importantes se identificaron en la mayor área luminal y menor área intima en los vasos de los conejos tratados con RGZ. Además de esto, el análisis inmunohistoquímica demostró una reducción en el reclutamiento de macrófagos y células musculares lisas para la pared arterial vascular cuando la RGZ se utilizó. Sorprendentemente, la RGZ no ejerció cualquier efecto en la arteria ilíaca contralateral. Con relación a la arteria ilíaca contralateral, nuestros datos mostraron que la RGZ no tuvo efecto significante en el porcentaje de animales con macrófagos intimales, lesiones ateroscleróticas iniciales y avanzadas, y razón entre las áreas íntima y media. Además de esto, encontramos un aumento significante en los animales que presentaban células musculares lisas en la capa íntima de las arterias ilíacas no sometidas a la lesión por catéter balón. Mientras que en otros estudios no hay evidencia de los efectos antiaterogénicos del ligando de PPARγ en diferentes modelos animales y en pacientes diabéticos16-21, el presente estudio relata la falta de efecto antiaterogénico de un agonista de PPARγ en un vaso distante del sitio de la lesión. No podemos excluir la posibilidad de que nuestro análisis histológico haya reflejado un pequeño período de exposición a la RGZ. Además de esto, no evaluamos la vasodilatación arterial, formación de peroxinitrito (ONOO-), oxido nítrico (NO) endotelial, o la expresión de la fosfoproteína estimulada por vasodilatador (VASP), que se deberían analizar en estudios futuros y podrían ciertamente explicar algunos de nuestros hallazgos.
Recientemente, el estudio RECORD demostró que la adición de rosiglitazona a la terapia hipoglucemiante en individuos con diabetes mellitus tipo 2 aumenta el riesgo de insuficiencia cardíaca, pero no el riesgo de morbilidad o mortalidad cardiovascular general, cuando comparada con medicamentos hipoglucemiantes estándar27.
Para comparar el riesgo de infarto agudo de miocardio, insuficiencia cardiaca y muerte en pacientes con diabetes tipo 2, 39.736 pacientes recibieron pioglitazona o rosiglitazona. La pioglitazona se asoció con un riesgo significantemente menor de insuficiencia cardiaca y muerte que la rosiglitazona entre los pacientes más viejos, sin ventaja clínica para la rosiglitazona. En contraste, cuando la rosiglitazona se utilizaba en individuos con tolerancia a la glucosa disminuida y/o glucemia de ayuno alterada sin enfermedad cardiovascular o diabetes, ella disminuyó ligeramente el espesor íntimo-medio carotídeo28. Estos efectos opuestos y controvertidos de la RGZ en vasos lesionados levantan algunas cuestiones sobre las acciones protectoras y no-protectoras de estos fármacos cuando utilizados en pacientes diabéticos o en la tentativa de que se evite los efectos sistémicos de una angioplastia coronaria por balón27-35.
El presente estudio demuestra que en un modelo animal con conejos hipercolesterolémicos, la administración de rosiglitazona por seis semanas previno la aterogénesis en el sitio de la lesión, sin embargo no en un vaso distante de la lesión por catéter-balón.
Declaro no haber conflicto de intereses pertinentes.
El presente estudio no tuvo fuentes de financiación externas.
Este artículo es parte de tesis de Doctorado de Alexandre Alessi por la
1. Nissen SE, Wolski K. Effect of rosiglitazone on the risk of myocardial infarction and death from cardiovascular causes. N Engl J Med. 2007; 356 (24): 2457-71.
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Correspondencia: Liz Andréa Villela Baroncini Av. Iguaçu, 1325 / 101B - Rebouças 80250-190 - Curitiba, PR - Brasil E-mail:
Artículo recibido el 17/05/09; revisado recibido el 22/10/09; aceptado el 11/12/09.