abc Arquivos Brasileiros de Cardiologia Arq. Bras. Cardiol. 0066-782X 1678-4170 Sociedade Brasileira de Cardiologia - SBC São Paulo, SP, Brazil Jq4BD33Krx8bx6cqFKhBPkB S0066-782X2012001300005 S0066-782X(12)09900405 10.1590/S0066-782X2012005000083 Artigos Originais Correlação entre a cistatina C sérica e marcadores de aterosclerose subclínica em pacientes hipertensos Monteiro Junior Francisco das Chagas Ferreira Pedro Antônio Muniz Nunes José Aldemir Teixeira Cunha Júnior Cacionor Pereira da Brito Ronald Lopes Costa João Henrique Almeida Lima José Ribamar Oliveira Lages Joyce Santos Salgado Filho Natalino Lima Valter Correia de São Paulo São Paulo Universidade Federal de São Paulo Brazil São Luís Maranhão Universidade Federal do Maranhão Brazil 10 2012 99 4 899 906 17 11 2011 17 01 2012 17 11 2011 This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

FUNDAMENTO: A cistatina C sérica (s-CC), um marcador endógeno da função renal, tem sido proposta também como um marcador de risco cardiovascular. No entanto, ainda não está estabelecido se se trata de um marcador direto de aterosclerose, independentemente da função renal. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi correlacionar a s-CC com dois marcadores substitutos de aterosclerose subclínica. MÉTODOS: Trata-se de um estudo transversal envolvendo 103 pacientes hipertensos ambulatoriais, de meia idade (57,49 ± 11,7 anos), sendo 60 do sexo feminino (58,25%) e a maioria com função renal preservada. A s-CC foi correlacionada com a espessura mediointimal carotídea (EMIc) e a dilatação mediada por fluxo de artéria braquial (DMF), ambas avaliadas por ultrassonografia, bem como com o clearance de creatinina medido e fatores de risco cardiovascular estabelecidos. RESULTADOS: A s-CC não se correlacionou significativamente nem com a EMIc (r = -0,024, p = 0,84) nem com a DMF (r = -0,050 e p = 0,687), e não foi observada também associação significativa com fatores de risco convencionais nem marcadores inflamatórios. Na análise univariada, a s-CC se correlacionou com o clearance de creatinina medido (r = - 0,498, p < 0,001), idade (r = 0,408, p < 0,001), microalbuminúria (r = 0,291, p = 0,014), ácido úrico (r = 0,391, p < 0,001), relação E/e' (r = 0,242, p = 0,049) e escore de Framingham (r = 0,359, p = 0,001). No entanto, após análise de regressão múltipla, apenas a associação com o clearance de creatinina medido permaneceu significativa (r = -0,491, p <0,001). CONCLUSÃO: Em pacientes hipertensos ambulatoriais de meia idade, a s-CC se correlacionou com o clearance de creatinina medido,como esperado, mas não foi observada associação com marcadores de aterosclerose nem com fatores de risco cardiovascular estabelecidos.

 Cistatina C aterosclerose subclínica hipertensão creatinina 04 09 2012

Correlação entre a cistatina C sérica e marcadores de aterosclerose subclínica em pacientes hipertensos

Francisco das Chagas Monteiro JuniorI,II; Pedro Antônio Muniz FerreiraII; José Aldemir Teixeira NunesII; Cacionor Pereira da Cunha JúniorII; Ronald Lopes BritoII; João Henrique Almeida CostaII; José Ribamar Oliveira LimaII; Joyce Santos LagesII; Natalino Salgado FilhoII; Valter Correia de LimaI

IUniversidade Federal de São Paulo, São Paulo, SP

IIUniversidade Federal do Maranhão, São Luís, MA - Brasil

Correspondência

RESUMO

FUNDAMENTO: A cistatina C sérica (s-CC), um marcador endógeno da função renal, tem sido proposta também como um marcador de risco cardiovascular. No entanto, ainda não está estabelecido se se trata de um marcador direto de aterosclerose, independentemente da função renal.

OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi correlacionar a s-CC com dois marcadores substitutos de aterosclerose subclínica.

MÉTODOS: Trata-se de um estudo transversal envolvendo 103 pacientes hipertensos ambulatoriais, de meia idade (57,49 ± 11,7 anos), sendo 60 do sexo feminino (58,25%) e a maioria com função renal preservada. A s-CC foi correlacionada com a espessura mediointimal carotídea (EMIc) e a dilatação mediada por fluxo de artéria braquial (DMF), ambas avaliadas por ultrassonografia, bem como com o clearance de creatinina medido e fatores de risco cardiovascular estabelecidos.

RESULTADOS: A s-CC não se correlacionou significativamente nem com a EMIc (r = -0,024, p = 0,84) nem com a DMF (r = -0,050 e p = 0,687), e não foi observada também associação significativa com fatores de risco convencionais nem marcadores inflamatórios. Na análise univariada, a s-CC se correlacionou com o clearance de creatinina medido (r = - 0,498, p < 0,001), idade (r = 0,408, p < 0,001), microalbuminúria (r = 0,291, p = 0,014), ácido úrico (r = 0,391, p < 0,001), relação E/e' (r = 0,242, p = 0,049) e escore de Framingham (r = 0,359, p = 0,001). No entanto, após análise de regressão múltipla, apenas a associação com o clearance de creatinina medido permaneceu significativa (r = -0,491, p <0,001).

CONCLUSÃO: Em pacientes hipertensos ambulatoriais de meia idade, a s-CC se correlacionou com o clearance de creatinina medido,como esperado, mas não foi observada associação com marcadores de aterosclerose nem com fatores de risco cardiovascular estabelecidos.

Palavras-chave: Cistatina C; aterosclerose subclínica; hipertensão; creatinina.

Introdução

A s-CC, um novo marcador endógeno da função renal, tem sido proposta também como um marcador de risco cardiovascular1. Trata-se de um membro da superfamília dos inibidores das cisteíno-proteases, produzidas por todas as células nucleadas. Devido ao seu baixo peso molecular, é livremente filtrada através dos glomérulos renais e quase completamente reabsorvida e catabolizada nos túbulos, sem sofrer secreção tubular, características que a tornam mais sensível e acurada que a creatinina2.

Muitos estudos têm demonstrado associação entre esta proteína sérica e vários fatores e marcadores de risco cardiovascular estabelecidos 1,3-9, incidência de eventos coronarianos10,11 e insuficiência cardíaca12,13, e, mais importante, o risco de morte cardiovascular, particularmente em idosos14-16.

Alguns autores têm argumentado que, como a cistatina C está envolvida no catabolismo protéico, inibindo proteases elastolíticas, as quais se encontram aumentadas em processos degenerativos e inflamatórios como a aterosclerose, ela poderia funcionar como marcador direto do próprio processo aterogênico1,10,17.

No entanto, até o presente momento, não se sabe se a s-CC é meramente um melhor marcador da função renal, a qual estaria verdadeiramente implicada no risco cardiovascular, ou se poderia ser considerada um marcador direto da aterosclerose, independentemente da função renal18.

Assim, o presente estudo teve como objetivo correlacionar os níveis de s-CC, em pacientes hipertensos sem doença cardiovascular manifesta, com dois marcadores substitutos de aterosclerose subclínica ao mesmo tempo, quais sejam, a EMIc e a DMF, bem como com fatores de risco tradicionais e marcadores inflamatórios.

Métodos

Trata-se de um estudo transversal envolvendo pacientes hipertensos ambulatoriais atendidos em um serviço universitário, escolhidos aleatoriamente. Foram considerados critérios de exclusão para a pesquisa: história de doença tireoideana e/ou uso corrente de tiroxina, macroproteinúria (> 300 mg/24 horas), uso corrente de agentes anti-inflamatórios ou proteína C-reativa de alta sensibilidade > 10 mg/L e história e/ou evidência clínica de doença aterosclerótica.

Todos os participantes foram submetidos a anamnese estruturada, incluindo a busca de fatores de risco cardiovascular, e exame físico, que incluiu medida da circunferência da cintura, peso e altura. O índice de massa corporal foi calculado como peso em quilogramas dividido pelo quadrado da altura em metros (kg/m2). A pressão arterial foi definida como a média das últimas duas de três medições, com esfigmomanômetro de mercúrio, tomadas a intervalos > 2 minutos, após os participantes terem ficado sentados por, no mínimo, 5 minutos. O tabagismo foi definido como o consumo atual de > 1 cigarro/dia. Os participantes que relataram praticar < 30 minutos três vezes por semana de exercício físico foram considerados sedentários.

Amostras de sangue venoso, em jejum (12 horas), foram coletadas e os parâmetros bioquímicos foram determinados por analisador automático. As seguintes medidas foram obtidas: glicose, ureia, creatinina, potássio, colesterol total, colesterol HDL, colesterol LDL, triglicerídeos, contagem de leucócitos, ácido úrico, proteína C-reativa de alta sensibilidade, fibrinogênio e s-CC. Cada participante coletou a própria urina durante 24 horas para determinação de microalbuminúria e depuração de creatinina. A proteína C-reativa de alta sensibilidade e a microalbuminúria foram determinadas por imunoturbidimetria. O clearance de creatinina medido ajustado para a superfície corporal foi usado como índice da taxa de filtração glomerular, a qual foi considerada baixa quando < 60 mL/min/1,73m2. O clearance de creatinina foi também estimado pelas fórmulas de Cockcroft-Gault e Modificação da Dieta na Doença Renal (MDRD)19. A s-CC foi medida por imunonefelometria de partículas recobertas (N Latex Cystatin C, Dade Behring) utilizando-se o nefelômetro BNII. A faixa de detecção do ensaio é 0,195 a 7,330 mg por litro, sendo a faixa de normalidade relatada para pessoas saudáveis de 0,53 a 0,95 mg por litro14.

O diagnóstico de diabete melito foi definido mediante a ocorrência de qualquer dos seguintes critérios: glicemia de jejum > 126 mg/dL, uso corrente de medicação hipoglicemiante e glicose de 2h > 200 mg/dL em teste oral de tolerância à glicose. Foram rotulados como dislipidêmicos os indivíduos que relatavam o uso de hipolipemiantes ou que apresentavam valores de taxas lipídicas plasmáticas anormais, definidas como LDL-colesterol > 160 mg/dL, HDL-colesterol < 40 mg/dL em homens e < 50 mg/dL em mulheres e/ou triglicérides > 150 mg/dL 20.

O risco individual absoluto de doença arterial coronariana em 10 anos foi estimado por meio do escore de Framingham20. A síndrome metabólica foi identificada de acordo com os critérios da Federação Internacional de Diabetes21. Todos os participantes foram submetidos a ecocardiograma transtorácico, bem como a medida da EMIc e avaliação da DMF de artéria braquial utilizando-se equipamentos de ultrassom Doppler de alta resolução da marca General Electric. Os exames foram realizados por dois operadores experientes, cegos para os achados clínicos e laboratoriais dos pacientes.

Os exames ecocardiográficos foram realizados utilizando-se um transdutor de 3,5 MHz. A massa ventricular esquerda (g) foi estimada pela fórmula de Devereux e Reichek e o índice de massa ventricular esquerda foi calculado dividindo-se a massa ventricular esquerda pela superfície corporal (g/m2). A hipertrofia ventricular esquerda foi definida como um aumento do índice de massa ventricular esquerda > 115 g/m2 em homens e > 95 g/m2 em mulheres22. A fração de ejeção ventricular esquerda foi estimada pelo método de Teichholz e foi usada como parâmetro da função sistólica do ventrículo esquerdo22. A função diastólica do ventrículo esquerdo foi avaliada pela razão E/e' (velocidade de fluxo diastólico transmitral precoce dividida pela velocidade de deslocamento da porção lateral do anel mitral também no início da diástole, obtida do Doppler tecidual), que tem sido utilizada para estimar a pressão de enchimento ventricular esquerda23.

Um transdutor linear de 7,5 MHz, com intervalo de frequências de 7-10 MHz, foi usado para medir a EMI de carótida comum. . A medida da espessura foi realizada na parede posterior da artéria, 1 cm proximalmente à sua bifurcação, como a distância entre duas linhas ecogênicas correspondentes às interfaces lúmen-íntima e média-adventícia de parede arterial, de acordo com recomendações vigentes 24. Considerou-se normal uma EMIc < 1 mm.

Um transdutor linear de 10 MHz foi utilizado para avaliar a DMF da artéria braquial, de acordo com técnica publicada anteriormente25. Após avaliação do diâmetro basal da artéria braquial direita (D1), um manguito era inflado até 50 mmHg acima da pressão arterial sistólica do participante, para ocluir a artéria, e mantido insuflado durante 5 minutos. Imagens da artéria braquial direita eram então obtidas 60-90 segundos após a deflação do manguito e o diâmetro da artéria era medido novamente (D2), em diástole. A DMF (%) foi calculada pela fórmula D2-D1/D1 x 100 e adotada como estimativa da função endotelial. Valores normais aceitáveis variam de 10 a 15%25.

A associação entre níveis de s-CC (mg/L), utilizada como variável contínua ou categórica (< ou > percentil 50), e cada uma das seguintes variáveis foi pesquisada: idade (anos); tabagismo (sim/não); diabete melito (sim/não); sedentarismo (sim/não); circunferência da cintura (cm); índice de massa corporal (kg/m2); pressão arterial sistólica e diastólica (mmHg); colesterol total (mg/dL); colesterol HDL (mg/dL); colesterol LDL (mg/dL); triglicerídeos (mg/dL); glicemia (mg/dL); hemoglobina glicosilada (%); ureia (mg/dL); creatinina (mg/dL); clearance de creatinina medido (mL/min/1,73 m2); clearance de creatinina estimado pelas fórmulas de Cockcroft-Gault e MDRD (mL/min/1,73 m2); ácido úrico (mg/dL); microalbuminúria (mg/24 h); proteína C-reativa de alta sensibilidade (mg/dL); fibrinogênio (mg/dL); fração de ejeção do ventrículo esquerdo (%); relação E/e'; índice de massa ventricular esquerda (g/m2); DMF (%); EMIc (mm); escore de Framingham (%) e síndrome metabólica (sim/não).

O projeto foi previamente aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da Instituição. O consentimento informado foi obtido de todos os participantes.

As variáveis categóricas foram expressas em porcentagem (%) e as variáveis contínuas, como média ± desvio padrão (DP). Para comparação de médias foi utilizado o teste t de Student, e de variáveis categóricas, o teste do qui-quadrado (χ2). O coeficiente de correlação de Pearson, ou coeficiente de Spearman para variáveis não paramétricas, foi calculado para analisar a associação entre duas variáveis contínuas, adotando-se um intervalo de confiança de 95%. Todas as análises estatísticas foram realizadas utilizando-se o pacote estatístico SPSS para Windows, versão 16.0. Valores bicaudais de p < 0,05 foram considerados como expressando uma associação estatisticamente significativa. Associações que apresentaram p < 0,10 na análise univariada foram incluídas no modelo de análise de regressão múltipla final.

Resultados

Cento e três pacientes hipertensos ambulatoriais foram recrutados para esta pesquisa, com uma média de idade de 57,49 ± 11,7 anos e predomínio do sexo feminino e não brancos. A amostra foi caracterizada também por um clearance de creatinina medido médio dentro do intervalo normal, observando-se uma taxa de filtração glomerular < 60 mL/min/1,73 m2 em menos de 1/5 dos participantes. Os dados clínicos e laboratoriais da amostra do estudo são apresentados na Tabela 1.

Em relação à avaliação de risco, observou-se um escore de Famingham médio de 9,0 ± 8,4%, sendo 58,9% dos participantes classificados como de baixo, 25%, como de médio e 16%, como de alto risco. A média de s-CC foi de 0,75 ± 0,16 mg/L, com uma distribuição normal, sendo significativamente maior no sexo masculino (0,80 ± 0,15 vs. 0,72 ± 0,16 mg/L, p = 0,039), sem diferença entre brancos e não brancos (0,78 ± 0,16 vs. 0,73 ± 0,15 mg/L, p = 0,15). Foi observada uma correlação significativa com a idade (r = 0,408, p < 0,001) e uma tendência em relação ao índice de massa corporal (r = -0,193, p = 0,091).

Como se pode observar na Tabela 2, a s-CC apresentou correlação significativa com todos os outros parâmetros da função renal. A correlação inversa entre a s-CC e o clearance de creatinina medido, considerado como o marcador de referência da taxa de filtração glomerular neste estudo, permaneceu significativa mesmo após o ajuste para idade (r = -0,369, p = 0,001), sexo (r = - 0,412, p < 0,001), raça (r = -0,419, p < 0,001), índice de massa corporal (r = -0,383, p = 0,001) e todas essas variáveis em conjunto (r = -0,365, p = 0,002). Como mostrado na Tabela 3, todos os outros parâmetros estimados de função renal, exceto a ureia, foram também correlacionados significativamente com o clearance de creatinina medido.

Nenhuma associação significativa foi observada entre os níveis da s-CC e diabete melito (p = 0,915), tabagismo (p = 0,881), sedentarismo (p = 0,115), dislipidemia (p = 0,865) e síndrome metabólica (p = 0,526).

Foi observada uma forte correlação inversa entre os dois marcadores de aterosclerose subclínica avaliados neste trabalho, EMIc e DMF de artéria braquial (r = -0,480, p < 0,001). No entanto, conforme mostrado na Tabela 4, a s-CC não se correlacionou significativamente com nenhum destes marcadores. Da mesma forma, não houve correlação com os marcadores inflamatórios estudados aqui, ou seja, a contagem de leucócitos, a proteína C-reativa de alta sensibilidade e o fibrinogênio. Por outro lado, a s-CC se correlacionou de forma significativa com a microalbuminúria, o ácido úrico, a relação E/e' e o escore de Framingham.

Após a análise de regressão linear múltipla, no entanto, incluindo todas as associações com p < 0,10, apenas a correlação com o clearance de creatinina medido permaneceu significativa, sendo observada uma significância limítrofe para a associação com o ácido úrico (Tabela 5).

Discussão

No presente estudo avaliamos pacientes hipertensos ambulatoriais sem doença cardiovascular manifesta, predominantemente de meia-idade, com função renal preservada e classificados como de risco baixo e médio, de acordo com o escore de Famingham. Essas características correspondem a um perfil de paciente comumente encontrado na prática clínica diária, para o qual ainda há incerteza sobre a avaliação de risco.

Como esperado, a s-CC correlacionou-se significativamente com todos os parâmetros avaliados da função renal, incluindo o clearance de creatinina medido. Tomando o clearance de creatinina medido como referência, o desempenho da s-CC foi aproximadamente equivalente ao da fórmula de Cockcroft-Gault. No entanto, como o clearance de creatinina, mesmo medido, não pode ser considerado um gold standard na avaliação da função renal, é possível que a sensibilidade da s-CC esteja sendo subestimada nesta análise.

Nesta pesquisa, a s-CC não se correlacionou significativamente com marcadores de aterosclerose, marcadores inflamatórios, índice de massa ventricular esquerda, nem com fatores de risco tradicionais, exceto a idade. Por outro lado, as associações significativas observadas com ácido úrico, microalbuminúria, relação E/e' e escore de Framingham, bem como com idade, desapareceram após a análise de regressão múltipla, permanecendo significativa apenas a correlação com o clearance de creatinina medido.

EMIc e DMF de artéria braquial têm sido consideradas, respectivamente, marcadores estrutural e funcional de aterosclerose subclínica26-29. Como esperado, no presente estudo foi observada uma forte correlação linear inversa entre estes dois marcadores, corroborando o fato de que eles refletem diferentes aspectos de um mesmo processo fisiopatológico. Os poucos estudos que procuraram correlacionar a s-CC com estes marcadores têm relatado achados conflitantes. Enquanto dois pequenos estudos transversais envolvendo pacientes hipertensos de meia-idade reportaram correlação significativa entre s-CC e EMIc 3,30, estudos transversais maiores não confirmaram este achado, nem em indivíduos de meia-idade com função renal preservada4,31, nem em idosos com disfunção renal discreta a moderada32. O estudo australiano conduzido por Potter e cols.33 foi o único, antes do nosso, a correlacionar s-CC com EMI e DMF, ao mesmo tempo. Na verdade, trata-se de uma análise transversal de um subgrupo de idosos com acidente vascular cerebral (n = 173) participantes do Vitamins to Prevent Stroke Trial (VITATOPS trial), cujo objetivo principal foi avaliar o efeito da diminuição da homocisteína, mediante a suplementação com vitaminas B, na redução da incidência de eventos vasculares maiores. Os autores não observaram nenhuma correlação com a EMIc; no que diz respeito à DMF, eles encontraram uma correlação significativa, mas claramente influenciada pela função renal.

Em suma, nossos achados corroboram o papel da s-CC como marcador de função renal, mas não demonstram associação independente com marcadores de aterosclerose nem com fatores de risco estabelecidos. Assim, com base em nossos resultados, bem como nos de outros, acreditamos que a associação amplamente relatada entre s-CC e risco cardiovascular esteja ligada fundamentalmente ao seu papel como marcador de função renal, e rejeitamos, em princípio, a hipótese de que ela poderia refletir de forma independente um dano vascular intrínseco e, consequentemente, o próprio processo aterogênico.

Entre outros autores, o papel postulado da s-CC como marcador de inflamação e aterosclerose tem sido controverso também. Apesar de haver inúmeras publicações relatando associação significativa entre s-CC e vários marcadores inflamatórios1,5-8,10,14,34-36, ainda não foi estabelecido se essa associação é independente da função renal. Singh e cols.36, por exemplo, numa análise transversal da coorte de idosos Heart and Soul Study, verificaram que a correlação significativa observada entre s-CC e proteína C-reativa de alta sensibilidade e fibrinogênio simplesmente desapareceu após ajuste para o clearance de creatinina medido. Se considerarmos que a insuficiência renal em si, mesmo leve, está associada à elevação de marcadores inflamatórios, a s-CC poderia simplesmente refletir, com maior sensibilidade do que a creatinina ou o clearance de creatinina estimado, essa associação.

No que diz respeito à sua associação com marcadores de aterosclerose, além dos resultados divergentes em relação à EMIc e à DMF, incluindo o nosso, deve-se acrescentar a ausência de associação significativa com calcificação coronária, avaliada por tomografia computadorizada, demonstrada em análise transversal do grande Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA)6. Da mesma forma, foi relatada por alguns autores3,4,8 uma correlação significativa com microalbuminúria, a qual, no entanto, não foi confirmada em outro estudo 7.

Na coorte européia Prospective Epidemiological Study of Myocardial Infarction (PRIME study), que incluíu apenas homens saudáveis de meia-idade, a s-CC se associou de forma significativa com a ocorrência do primeiro evento coronariano, independentemente dos fatores de risco clássicos, mas a significância da associação desapareceu após ajuste para proteína C-reativa de alta sensibilidade35.

Em uma coorte publicada recentemente, o estudo Tromsø, que abordou uma população geral, envolvendo mais de 6 mil homens e mulheres adultos, a s-CC foi fator de risco para mortalidade por todas as causas em mulheres, mas não se associou de forma independente com a ocorrência de infarto do miocárdio, fatal e não fatal, nem acidente vascular cerebral isquêmico na população total37. Mesmo nas grandes coortes de idosos, em que a s-CC apresentou forte correlação com a mortalidade cardiovascular, a sua associação especificamente com eventos ateroscleróticos, ou seja, infarto agudo do miocárdio e acidente vascular cerebral, não ficou definida, tendo sido demonstrada no Cardiovascular Health Study14, mas não no Health ABC15. Os autores do estudo Health ABC especulam que indivíduos com insuficiência renal, mesmo leve ou moderada, podem ter um risco desproporcionalmente maior de eventos fatais do que de infarto agudo do miocárdio ou acidente vascular cerebral não fatais. Isto pode ser devido à maior incidência de arritmias ventriculares e morte súbita neste cenário, não necessariamente associadas a eventos ateroscleróticos, uma vez que esses indivíduos têm uma maior prevalência de anormalidades estruturais do sistema de condução, fibrose e hipertrofia miocárdicas, disfunção ventricular e insuficiência cardíaca15. Assim, a aparente superioridade da s-CC sobre a avaliação da função renal baseada na creatinina, em relação à predição de risco cardiovascular, como demonstrado nestas coortes, poderia ser fundamentalmente devida à sua maior sensibilidade para detectar menores graus de insuficiência renal, a qual seria o verdadeiro preditor de risco cardiovascular. Corroborando o exposto, em pacientes com doença renal crônica avançada, Menon e cols.38 demonstraram que o poder da s-CC em relação à predição de risco cardiovascular não foi claramente superior ao da taxa de filtração glomerular medida com iotalamato.

Por outro lado, é possível que quando ocorre lesão miocárdica, situação em que há intensa remodelação da matriz extracelular, os níveis de s-CC mantenham correlação com a extensão da lesão e, consequentemente, com o risco futuro de eventos cardíacos. É que, nessa situação particular, há um grande aumento de proteases elastolíticas, que pode ser contrabalançado pela elevação do seu principal inibidor natural, a cistatina C. Isto poderia provavelmente explicar a capacidade preditiva da s-CC, em relação a eventos cardíacos secundários, independentemente da função renal, em pacientes com síndrome coronariana recente, a maioria com infarto agudo do miocárdio, conforme demonstrado por Koenig e cols.10 , bem como a sua ausência em portadores de doença coronariana crônica estável, como relatado pelo Heart and Soul Study39. A mesma explicação poderia ser proposta para a associação entre a s-CC e o risco de desenvolvimento de insuficiência cardíaca, uma condição caracterizada também por intensa remodelação da matriz extracelular40.

Como dito anteriormente, o papel da s-CC como marcador independente de aterosclerose parece não estar ainda estabelecido, um ponto de vista que tem sido endossado por alguns dos principais pesquisadores nessa área1,39. Assim, acreditamos que a insuficiência renal, mesmo leve, seja o verdadeiro preditor de risco cardiovascular, e a s-CC, apenas um marcador mais sensível desse comprometimento.

Finalmente, este estudo foi limitado por seu desenho transversal. Além disso, como foi avaliado um perfil específico de pacientes, nossos resultados não podem ser automaticamente extrapolados para a população geral. Em contrapartida, nosso trabalho apresenta alguns aspectos positivos que devem ser salientados. Que seja do nosso conhecimento, este é o primeiro estudo a correlacionar a s-CC com estes dois marcadores de aterosclerose subclínica ao mesmo tempo em indivíduos sem doença cardiovascular manifesta. Além disso, nós correlacionamos a s-CC também com marcadores inflamatórios, microalbuminúria em urina de 24 horas e índice de massa ventricular esquerda, além dos fatores de risco tradicionais, bem como trabalhamos com o clearance de creatinina medido, em vez do estimado.

Conclusão

Em pacientes hipertensos ambulatoriais de meia idade, a maioria com a função renal preservada, a s-CC se correlacionou com o clearance de creatinina medido, como esperado, mas não com dois marcadores de aterosclerose, nem com fatores de risco cardiovascular estabelecidos.

Potencial Conflito de Interesses

Declaro não haver conflito de interesses pertinentes.

Fontes de Financiamento

O presente estudo foi parcialmente financiado por Fundação de Amparo a Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA).

Vinculação Acadêmica

Este artigo é parte de tese de doutorado de Francisco das Chagas Monteiro Junior pela Universidade Federal de São Paulo.

Francisco das Chagas Monteiro Junior

Rua Santa Luzia, 27, Calhau

CEP 65067-460, São Luís, MA - Brasil

E-mail:

francchagas@cardiol.br,

monteirojr@elo.com.br

Artigo recebido em 17/11/11; revisado em 17/11/11; aceito em 17/01/12.

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BACKGROUND: Serum cystatin C (s-CC), an endogenous marker of kidney function, has also been proposed as a cardiovascular risk marker. However, it is unknown whether it is a direct marker of atherosclerosis, independently of kidney function. OBJECTIVE: The aim of this study was to correlate s-CC with two surrogate markers of subclinical atherosclerosis. METHODS: This is a cross-sectional study involving 103 middle-aged (57.49 ± 11.7 years) hypertensive outpatients, being 60 female (58.25%), most with preserved kidney function. S-CC was correlated with carotid intima media thickness (IMT) and flow-mediated dilation of brachial artery (FMD), both assessed by ultrasound, as well as with measured creatinine clearance and established cardiovascular risk factors. RESULTS: S-CC was neither significantly correlated with IMT (r = -0.024; p = 0.84) nor with FMD (r = -0.050 and p = 0.687) and no significant association was observed with conventional risk factors and inflammatory markers. In univariate analysis, s-CC was correlated with measured creatinine clearance (r = -0,498; p < 0,001), age (r = 0,408; p < 0,001), microalbuminuria (r = 0,291; p = 0,014), uric acid (r = 0,391; p < 0,001), ratio E/e' (r = 0,242; p = 0,049) and Framingham score (r = 0,359; p = 0,001). However, after multiple regression analysis, only the association with measured creatinine clearance remained significant (r = -0,491; p < 0,001). CONCLUSION: In middle-aged hypertensive outpatients, s-CC correlated with measured creatinine clearance, as expected, but no association was observed with markers of atherosclerosis neither with established cardiovascular risk factors.

 Cystatin C subclinical atherosclerosis hypertension creatinine

Francisco das Chagas Monteiro JuniorI,II; Pedro Antônio Muniz FerreiraII; José Aldemir Teixeira NunesII; Cacionor Pereira da Cunha JúniorII; Ronald Lopes BritoII; João Henrique Almeida CostaII; José Ribamar Oliveira LimaII; Joyce Santos LagesII; Natalino Salgado FilhoII; Valter Correia de LimaI

IUniversidade Federal de São Paulo, São Paulo, SP

IIUniversidade Federal do Maranhão, São Luís, MA - Brasil

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ABSTRACT

BACKGROUND: Serum cystatin C (s-CC), an endogenous marker of kidney function, has also been proposed as a cardiovascular risk marker. However, it is unknown whether it is a direct marker of atherosclerosis, independently of kidney function.

OBJECTIVE: The aim of this study was to correlate s-CC with two surrogate markers of subclinical atherosclerosis.

METHODS: This is a cross-sectional study involving 103 middle-aged (57.49 ± 11.7 years) hypertensive outpatients, being 60 female (58.25%), most with preserved kidney function. S-CC was correlated with carotid intima media thickness (IMT) and flow-mediated dilation of brachial artery (FMD), both assessed by ultrasound, as well as with measured creatinine clearance and established cardiovascular risk factors.

RESULTS: S-CC was neither significantly correlated with IMT (r = -0.024; p = 0.84) nor with FMD (r = -0.050 and p = 0.687) and no significant association was observed with conventional risk factors and inflammatory markers. In univariate analysis, s-CC was correlated with measured creatinine clearance (r = -0,498; p < 0,001), age (r = 0,408; p < 0,001), microalbuminuria (r = 0,291; p = 0,014), uric acid (r = 0,391; p < 0,001), ratio E/e' (r = 0,242; p = 0,049) and Framingham score (r = 0,359; p = 0,001). However, after multiple regression analysis, only the association with measured creatinine clearance remained significant (r = -0,491; p < 0,001).

CONCLUSION: In middle-aged hypertensive outpatients, s-CC correlated with measured creatinine clearance, as expected, but no association was observed with markers of atherosclerosis neither with established cardiovascular risk factors.

Keywords: Cystatin C; subclinical atherosclerosis; hypertension; creatinine.

Introduction

Cystatin C, a novel endogenous marker of kidney function, has been proposed also as a marker of cardiovascular risk1. It is a member of the superfamily of cysteine proteinase inhibitors produced by all nucleated cells. Because of its low molecular weight, it is freely filtered by the glomeruli and almost completely reabsorbed and catabolized in the tubules, without suffering tubular secretion, characteristics that make it more sensitive and accurate than creatinine2.

Many studies have demonstrated association between this serum protein and various established cardiovascular risk factors and markers1,3-9, incidence of coronary events10,11 and heart failure12,13 and, more importantly, the risk of cardiovascular death, particularly in the elderly14-16.

Some authors have argued that, as cystatin C is involved in the protein catabolism, inhibiting elastolitic proteases, which are augmented in degenerative and inflammatory processes like atherosclerosis, it could function as a direct marker of the atherogenic process itself1,10,17.

However, at the present time, it is not established whether s-CC is merely a better marker of kidney function, which would be truly implicated in the cardiovascular risk, or if it could be considered a direct marker of atherosclerosis, independent of kidney function18.

Therefore, this study aimed to correlate s-CC levels in hypertensive patients without overt cardiovascular disease with two surrogate markers of subclinical atherosclerosis at the same time, namely the carotid intima media thickness (IMT) and the flow-mediated dilation of brachial artery (FMD), as well as with traditional risk factors and inflammatory markers.

Methods

This is a cross-sectional study involving hypertensive outpatients attended at a university service, chosen at random. We considered exclusion criteria for the enrollment in the research: a history of thyroid disease and/or current use of thyroxine, macroproteinuria (> 300 mg/ 24h), current use of anti-inflammatory agents or high sensitivity C-reactive protein > 10 mg/l and a history and/ or clinical evidence of atherosclerotic disease.

All participants underwent a structured medical history interview, including the search for cardiovascular risk factors, and physical examination, which included measure of waist circumference, height and weight. Body mass index was calculated as weight in kilograms divided by the square of height in meters (Kg/m2). Blood pressure was defined as the average of the last two of three measurements with a mercury sphygmomanometer taken at intervals > 2 minutes after the participants had been seated for at least 5 minutes. Smoking was defined as current smoking of > 1 cigarette/ day. Those participants who reported to practice < 30 minutes three times/ week of physical exercise were considered sedentary.

Fasting (12-hour) venous samples were drawn and biochemical parameters were assayed using an automatic analyzer. The following measurements were obtained: glucose, urea, creatinine, potassium, total cholesterol, HDL-cholesterol, LDL-cholesterol, triglycerides, leukocyte count, uric acid, high sensitivity C-reactive protein, fibrinogen and s-CC. Each participant collected his or her own urine for 24 h for the determination of microalbuminuria and creatinine clearance. High sensitivity C-reactive protein and microalbuminuria were measured by immunoturbidimetry. Measured creatinine clearance was standardized by the body surface area and was used as an index of glomerular filtration rate, being considered low when < 60 ml/min/1.73m2. Creatinine clearance was also estimated by Cockcroft-Gault and Modification in Diet in Renal Disease (MDRD) formulas19. S-CC was measured by a particle-enhanced immunonephelometric assay (N Latex Cystatin C, Dade Behring) with a nephelometer (BNII). The range of detection of the assay is 0,195 to 7,330 mg per liter, with the reference range for healthy persons reported as 0,53 to 0,95 mg per liter14.

Diabetes mellitus was defined as fasting plasma glucose > 126 mg/dL, using any hypoglycaemic medication and/ or a 2h glucose > 200 mg/dL in an oral glucose tolerance test. Dyslipidemia was defined as elevated total cholesterol (> 200 mg/dL), decreased HDL-cholesterol (< 40 mg/dl in males and < 50 mg/dL in females), elevated LDL-cholesterol (> 160mg/dL), elevated triglycerides (> 150 mg/dL) and/or using hypolipemiant agents20.

The individual's absolute 10-year risk of coronary heart disease was estimated by means of the Framingham score20. Metabolic syndrome was identified according to the International Diabetes Federation criteria21.

All participants underwent transthoracic echocardiography, measurement of carotid IMT and assessment of FMD of the brachial artery with high-resolution Doppler B-mode ultrasound equipment (General Electric). Examinations were performed by two experts operators, blinded to the patient's clinical and laboratory findings.

Echocardiography was performed using a 3,5 MHz transducer. Left ventricular mass (g) was estimated using the formula of Devereux and Reichek and the left ventricular mass index was calculated by dividing left ventricular mass by body surface area (g/m2). Left ventricular hypertrophy was defined as an increase in left ventricular mass index > 115 g/m2 for men and > 95 g/m2 for women22. The left ventricular ejection fraction was estimated by Teichholz's method and was used as the parameter of left ventricular systolic function22. Left ventricular diastolic function was assessed by the ratio E/e' (the early diastolic transmitral flow velocity divided by the early diastolic mitral annular velocity obtained from tissue Doppler), which has been used to estimate left ventricular filling pressure23.

A 7.5-MHz linear array transducer, with a frequency range of 7-10 MHz, was used to measure common carotid IMT. Thickness measurement was performed at the posterior artery wall, 1 cm proximal to carotid bifurcation, as the distance between two echogenic lines corresponding to the lumen-intima and media-adventitia interfaces of the artery wall, according to current recommendations24. It was considered normal a carotid IMT < 1mm.

A 10- MHz linear array transducer was used to assess the FMD of the brachial artery, according to technique published previously25. After assessment of baseline diameter of the right brachial artery (D1), a cuff was inflated to 50 mm Hg above the participant's systolic blood pressure to occlude the artery and kept inflated for 5 minutes. Images of the right brachial artery were then obtained 60-90 seconds after cuff deflation and artery diameter was measured again (D2), in diastole (gated with ECG R wave). %FMD was computed with the formula D2-D1/D1 x 100 and adopted as an estimation ofendothelial function. Acceptable normal values vary from 10 to 15%25.

Association between s-CC levels (mg/L), used as a continuous or as a categorical variable (< or > 50th percentile), and each of the following variables was searched: age (years), smoking (yes/no), diabetes mellitus (yes/no), sedentary lifestyle (yes/no), waist circumference (cm), body mass index (kg/m2), systolic and diastolic blood pressure (mmHg), total cholesterol (mg/dL), HDL-cholesterol (mg/dL), LDL-cholesterol (mg/dL), triglycerides (mg/dL), glucose (mg/dL), glycosylated hemoglobin (%), urea (mg/dL), creatinine (mg/dL), measured creatinine clearance (ml/min/1.73m2), estimated creatinine clearance by Cockcroft-Gault and MDRD formulas (ml/min/1.73m2), uric acid (mg/dL), microalbuminuria (mg/24h), high sensitivity C-reactive protein (mg/dL), fibrinogen (mg/dL), left ventricular ejection fraction (%), ratio E/e', left ventricular mass index (g/m2), FMD (%), carotid IMT (mm), Framingham score (%) and metabolic syndrome (yes/no).

The project was previously approved by the Institution's ResearchEthics Committee. Informed consent was obtained from all participants.

Categorical variables were expressed as percentage (%) and continuous variables, as mean ± standard deviation (SD). To compare means it was used the Student's t-test and categorical variables, the chi-square test (χ2). Pearson's correlation coefficient, or Spearman's coefficient for nonparametric variables, was calculated to analyze the association between two continuous variables, being adopted a 95 % confidence interval. All statistical analysis were conducted using the SPSS package for Windows, version 16.0. Two-tailed p values < 0,05 were considered as expressing a statistically significant association. Associations presenting a p < 0.10 at the univariate analysis were included in the final multiple regression analysis model.

Results

One hundred and three hypertensive outpatients were recruited for this research, with a mean age of 57.49 ± 11.7 years and predominance of female and non-whites. The sample was characterized also by an average measured creatinine clearance within normal range and a glomerular filtration rate < 60 ml/min/1.73 m2 in less than 1/5 of the participants. Clinical and laboratory data of the study sample are shown in Table 1.

With respect to risk assessment, it was observed a mean Famingham score of 9.0 ± 8.4%, being 58.9% of the participants classified as low, 25% as medium and 16% as high risk. Mean s-CC was 0.75 ± 0.16 mg/L, following a normal distribution, being significantly higher in male (0.80 ± 0.15 vs. 0.72 ± 0.16 mg/L, p = 0.039), with no difference between whites and non-whites (0.78 ± 0.16 vs. 0.73 ± 0.15 mg/L, p = 0.15). It was observed a significant correlation with age (r = 0.408, p < 0.001) and a trend in relation to body mass index (r = -0.193, p = 0.091).

As can be seen in Table 2, s-CC was significantly correlated with all other kidney function parameters. The inverse correlation observed between s-CC and measured creatinine clearance, considered to be the reference marker of glomerular filtration rate in this study, remained significant even after adjustment for age (r = -0.369, p=0.001), gender (r = -0.412, p < 0.001), race (r = -0.419, p < 0.001), body mass index (r = -0.383, p = 0.001) and all these variables jointly (r = -0.365, p = 0.002). As shown in Table 3, all other estimated kidney function parameters except urea were also significantly correlated with measured creatinine clearance.

No significant association was observed between s-CC levels and diabetes mellitus (p = 0.915), smoking (p = 0.881), sedentary lifestyle (p = 0.115), dyslipidemia (p = 0.865) and metabolic syndrome (p = 0.526).

A strong inverse correlation between the two subclinical atherosclerosis markers evaluated in this work, namely carotid IMT and FMD of brachial artery, was observed (r = -0.480, p < 0.001). However, as shown in Table 4, s-CC was not significantly correlated with any of these markers. In the same way, there was no correlation with the inflammatory markers studied here, namely leukocyte count, high sensitivity C-reactive protein and fibrinogen. On the other hand, s-CC correlated significantly with microalbuminuria, uric acid, ratio E/e' and Framingham score.

However, after multiple linear regression analysis including all associations with p < 0.10, only the correlation with measured creatinine clearance remained significant, being observed a borderline significance for the association with uric acid (Table 5).

Discussion

In the current study we evaluated hypertensive outpatients free of manifested cardiovascular disease, predominantly of middle age, with preserved renal function and classified as of low and medium risk according to Famingham score. These characteristics correspond to a profile of patient commonly found in the daily clinical practice, for which there is yet uncertainty about risk assessment.

As expected, s-CC correlated significantly with all kidney function parameters evaluated, including measured creatinine clearance. Taking measured creatinine clearance as a reference, s-CC performance was roughly equivalent to Cockcroft-Gault formula. However, as creatinine clearance, even measured, cannot be considered a gold standard of kidney function, it is possible that s-CC sensitivity is being underestimated in this analysis.

In this research, s-CC was not significantly correlated with markers of atherosclerosis, inflammatory markers, left ventricular mass index, neither with traditional risk factors except age. On the other hand, the significant associations observed with uric acid, microalbuminuria, ratio E/e' and Framingham score, as well as with age, disappeared after multiple regression analysis, remaining significant only the correlation with measured creatinine clearance.

Carotid IMT and FMD of brachial artery have been considered as, respectively, structural and functional markers of subclinical atherosclerosis26-29. As expected, in the current study, a strong inverse linear correlation between these two markers was observed, corroborating the fact that they reflect different aspects of the same pathophysiologic process. The few studies that aimed to correlate s-CC with these markers have reported conflicting findings. While two small cross-sectional studies involving middle-aged hypertensive patients reported significant correlation between s-CC and carotid IMT3,30, larger cross-sectional studies did not confirm it, neither in middle-aged individuals, with preserved kidney function4,31, nor in the elderly, with discrete to moderate kidney function impairment32. The Australian study conducted by Potter et al.33 was the only one, before ours, to correlate s-CC with either IMT as FMD at the same time. Indeed, it is a cross-sectional analysis of a subgroup of elderly stroke participants (n = 173) of the Vitamins to Prevent Stroke Trial (VITATOPS trial), whose primary objective was to evaluate the effectiveness of homocysteine lowering with B-vitamins supplementation in the reduction of incidence of major vascular events. The authors observed no correlation with IMT; with regard to FMD, they found a significant correlation, but clearly influenced by kidney function.

In short, our findings corroborate the role of s-CC as marker of kidney function but do not demonstrate independent association with markers of atherosclerosis neither with established risk factors. Therefore, based on our findings, as well as others', we believe that the widely reported association between s-CC and cardiovascular risk is fundamentally connected to its role as kidney function marker and reject in principle the hypothesis that it could reflect independently an intrinsic vascular damage and consequently the atherogenic process itself.

Among other authors, the postulated role of s-CC as a marker of inflammation and atherosclerosis has been controversial too. Despite innumerous publications reporting significant association between s-CC and various inflammatory markers1,5-8,10,14,34-36, it is not established yet if this association is independent of kidney function. Singh et al.36 for instance, in a cross-sectional analysis of the elderly cohort Heart and Soul Study, verified that the significant correlation observed among s-CC and high sensitivity C-reactive protein and fibrinogen simply disappeared after adjustment for measured creatinine clearance. If one considers that renal impairment itself, even slight, is associated to inflammatory markers elevation, s-CC could simply reflect, with more sensitivity than creatinine or estimated creatinine clearance, this association.

With respect to its association with markers of atherosclerosis, beyond the divergent findings regarding carotid IMT and FMD, including ours, it must be added the absence of significant association with coronary calcification evaluated by computed tomography, as demonstrated in a cross-sectional analysis of the large Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA)6. In the same way, a significant correlation with microalbuminuria was reported by some authors3,4,8, but not by other7.

In the European cohort Prospective Epidemiological Study of Myocardial Infarction (PRIME Study), that included only healthy middle-aged men, s-CC was significantly associated with the occurrence of the first coronary event, independently of classical factors, but the significance of this association disappeared after adjusting for high sensitivity C-reactive protein35.

In a recently published cohort, theTromsø Study, which studied a general population, involving more than 6.000 adult men and women, cystatin C was a risk factor for all-cause mortality in women but was not independently associated with fatal and non-fatal myocardial infarction or ischemic stroke in the whole population.37 Even in the large elderly cohorts, in which s-CC presented strong correlation with cardiovascular mortality, its association specifically with atherosclerotic events, namely acute myocardial infarction and stroke, did not become defined, being demonstrated in the Cardiovascular Health Study14, but not in the Health ABC study15. The Health ABC's authors speculate that individuals with renal impairment, even slight or moderate, may have a disproportionally higher risk of fatal events rather than nonfatal acute myocardial infarction or stroke. This could be due to the greater incidence of ventricular arrhythmias and sudden death in this setting, not necessarily associated to atherosclerotic events, once these individuals have a greater prevalence of structural abnormalities of the conduction system, myocardial fibrosis and hypertrophy, ventricular dysfunction and heart failure15. So, the apparent superiority of s-CC over creatinine based kidney function assessment, regarding cardiovascular risk prediction, as showed in these cohorts, could be fundamentally due to its greater sensitivity to detect smaller degrees of renal impairment, which would be the true cardiovascular risk predictor. In accordance with this, in patients with advanced chronic kidney disease, Menon et al.38 demonstrated that the strength of s-CC regarding cardiovascular risk prediction was not clearly superior to that of measured glomerular filtration rate with iothalamate.

On the other hand, it is possible that in the setting of myocardial injury, in which there is intense extracellular matrix remodeling, s-CC levels keep correlation with the extension of the injury and, consequently, with the future risk of cardiac events. It is why in this particular situation there is a great augmentation of elastolytic proteases, which can be counterbalanced for elevation of its main inhibitor, cystatin C. This could likely explain the predictive capacity of s-CC, regarding secondary cardiac events, independent of kidney function, as demonstrated by Koenig et al.10 in patients with recent acute coronary syndrome, most with acute myocardial infarction, as well as its absence in the setting of chronic stable coronary heart disease as reported by the Heart and Soul Study39. The same explanation could be proposed for the association between s-CC and the risk of development of heart failure, a condition characterized also by intense extracellular matrix remodeling40.

As said before, the role of s-CC as an independent marker of atherosclerosis seems to be not yet established, a point of view that has been endorsed by some of the main researchers in this area1,39. So we believe that renal impairment, even slight, is the true cardiovascular risk predictor, and s-CC, just a more sensitive marker of this impairment.

Finally, the present study was limited by its cross-sectional design. Furthermore, as our study evaluated a specific profile of patients, our results cannot automatically be extrapolated to the general population. On the other hand, our work presents some positive aspects that should be emphasized. To our knowledge, it is the first study to correlate s-CC with these two markers of subclinical atherosclerosis, at the same time, in individuals without manifested cardiovascular disease. Furthermore, we also correlated s-CC with inflammatory markers, 24-hour microalbuminuria and left ventricular mass index, beyond traditional risk factors, as well as we worked with measured rather than estimated creatinine clearance.

Conclusion

In middle-aged hypertensive outpatients, most with preserved kidney function, s-CC correlated with measured creatinine clearance, as expected, but no association was observed with two markers of atherosclerosis neither with established cardiovascular risk factors.

Potential Conflict of Interest

No potential conflict of interest relevant to this article was reported.

Sources of Funding

This study was partially funded by Fundação de Amparo a Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA).

Study Association

This article is part of the thesis of doctoral submitted by Francisco das Chagas Monteiro Junior , from Universidade Federal de São Paulo.

References