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Mestrado em Medicina e Oncologia Molecular
ATENUAÇÃO DO SISTEMA DE PEPTÍDEOS
NATRIURÉTICOS NA INSUFICIÊNCIA
CARDÍACA CRÓNICA – ASSOCIAÇÃO COM A
GRAVIDADE E COM O PROGNÓSTICO
Ana Patrícia Leite Martins Lourenço
Porto 2008
Orientador: Paulo Bettencourt
2
ÍNDICE
Página
I – Introdução 3
Paradigmas da Insuficiência Cardíaca 3
Exaustão dos peptídeos natriuréticos na Insuficiência Cardíaca 4
Atenuação da resposta a peptídeos natriuréticos 7
Possível papel da guanosina monofosfato cíclico na perda de 9
eficiência dos peptídeos natriuréticos na Insuficiência Cardíaca
II – Racional do estudo da possível atenuação dos efeitos do 13
sistema dos Peptídeos natriuréticos na IC humana
III- Objectivos 17
IV – Material e métodos 18
Desenho de estudo 18
Recolha de amostras biológicas e procedimentos laboratoriais 19
Índices calculados 19
V – Atenuação da resposta ao Pepídeo Natriurético Tipo-B na Insuficiência 20 Cardíaca crónica avançada (trabalho submetido para publicação)
VI – Discussão 43 VII – Resumo 51
VII- Summary 52
VIII – Bibliografia 53
3
I - INTRODUÇÃO:
Paradigmas da Insuficiência Cardíaca
A Insuficiência Cardíaca, segundo Eugene Brunwald, pode ser entendida como
‘a patophysiological state in which an abnormality of cardiac function is responsible for
the failure of the heart to pump blood at a rate commensurate with the requirements of
the metabolizing tissues and/or allows it to do so only from an abnormally elevated
diastolic volume’. Vários paradigmas foram propostos para interpretar o síndrome
clínico de Insuficiência cardíaca (IC) ao longo do tempo; estes modelos, contudo, não
têm demonstrado capacidade para substituir os anteriores, antes para os complementar
(Cerqueira Gomes, 2000). O paradigma mais antigo remonta à primeira metade do
século XX e corresponde ao paradigma cardiorrenal, no qual a IC era resultante de uma
desrregulação renal com a consequente retenção hidrossalina. Entre as décadas de 60 e
80, prevaleceu o paradigma hemodinâmico, que valorizava principalmente a
vasoconstrição periférica e diminuição do débito cardíaco. A partir dos anos 80, e numa
tentativa de explicar o carácter auto-progressivo da IC, surgiu o paradigma
neurohumoral, segundo o qual a IC decorre da perpetuação e maladaptação de
mecanismos homeostáticos de defesa tendentes a preservar a perfusão de orgãos nobres.
Neste paradigma, os mecanismos neurohumorais activados na IC podem entender-se em
dois grandes grupos: mecanismos reguladores, vasoconstritores e antinatriuréticos
(sistema renina-angiotensina; simpático-adrenal, arginina-vasopressina e endotelina) e
mecanismos contra-reguladores, vasodilatadores e natriuréticos (peptídeos natriuréticos,
sistemas dopaminérgicos locais, prostaglandinas e óxido nítrico). Mais recentemente,
desde a descrição inicial da activação de citocinas inflamatórias em doentes com IC
(Levine, 1990), tem sido crescente o interesse sobre o papel que este sistema pode
4
desempenhar na fisiopatologia da IC. O reconhecimento desta activação inflamatória e
de que muitos aspectos do síndrome clínico de Insuficiência Cardíaca podem ser
explicados pelos efeitos biológicos de várias citocinas pró-inflamatórias, constituem a
base de um novo paradigma, o paradigma inflamatório.
Exaustão dos Peptídeos Natriuréticos na Insuficiência Cardíaca
O sistema de peptídeos natriuréticos (PN) é activado precocemente na IC,
desempenhando acções compensatórias e benéficas reconhecidas – diuréticas,
natriuréticas, vasodilatadoras, anti-hipertróficas e anti-fibróticas (Nakao, 1992;
Nakagawa, 1995; Daniels, 2007). Há 3 tipos principais de peptídeos natriuréticos – o
peptídeo natriurético atrial (ANP); o peptídeo natiurético tipo B (BNP) e o peptídeo
natriurético tipo C (CNP). O ANP é sintetizado e secretado principalmente nas aurículas
e armazenado em grânulos; o BNP quase não é armazenado em grânulos, antes é
sintetizado e secretado por pulsos, preferencialmente nos ventrículos (Yasue, 1994); e o
CNP é produzido principalmente no endotélio vascular. Mais recentemente, foi
identificado no plasma e miocárdio atrial de humanos um outro peptideo natriurético,
DNP, cujo significado fisiopatológico e possível valor como instrumento na abordagem
de doentes com IC ainda não está esclarecido (Schirger, 1999; Lisy, 2001; Ha, 2006).
O peptídeo natriurético tipo B, quer a sua porção carboxi-terminal
biologicamente activa, o BNP, quer a sua porção amino-terminal sem actividade
biológica, NT-proBNP, tem valor estabelecido no diagnóstico de IC, sobretudo no
contexto de doentes com dispneia aguda. Apesar do seu papel ser mais determinante na
exclusão do diagnóstico, também foram sugeridos pontos de corte para validação do
diagnóstico de IC aguda. No estudo Breathing Not Properly (Maisel, 2002), foram
avaliados 1586 doentes que recorreram ao Serviço de Urgência por dispneia aguda,
5
tendo-se verificado que um valor de BNP de 100pg/mL tinha uma sensibilidade de 90%
e uma especificidade de 76% no diagnóstico de IC como causa da dispneia. No estudo
PRIDE (Januzzi, 2005), foi doseado o NT-proBNP a 599 doentes com dispneia aguda e
sugerido o valor 300pg/mL para exclusão do diagnóstico de IC. Utilizando em conjunto
os dados de 1256 doentes - estudo PRIDE e duas outras populações de doentes com
dispneia aguda (Lainchbury, 2003; Bayes-Genis, 2004) - foi sugerido que o NT-proBNP
poderia ser um instrumento de validação do diagnóstico de IC utilizando os valores de
450, 900 e 1800 pg/ml de acordo com estrato etário, < 50, entre 50 e 75 e >75 anos,
respectivamente (van Kimmenade, 2006, ICON study). A utilidade dos peptídeos
natriuréticos para o diagnóstico de IC no contexto de dispneia aguda foi recentemente
reforçada pelo estudo IMPROVE-CHF, no qual 500 doentes observados em contexto de
urgência por dispneia aguda foram randomizados para uma abordagem com e sem
conhecimento do valor de NT-proBNP. Neste estudo, a inclusão do NT-proBNP na
abordagem do doente traduziu-se em melhora da acuidade diagnóstica, redução do
tempo de permanência no Serviço de Urgência, redução de readmissões hospitalares e
redução global dos gastos com a saúde. (Moe, 2007). Estes resultados expandiram
resultados prévios que mostram relação custo/beneficio muito favorável associada ao
uso de BNP em doentes com dispneia aguda (Muller, 2004).
O papel dos níveis circulantes de BNP e NT-proBNP na avaliação do
prognóstico de doentes com IC aguda é já um dado estabelecido (Cheng, 2001;
Bettencourt, 2002; Bettencourt; 2004; van Kimmenade, 2006; Doust, 2005), com a
associação de níveis mais altos a pior prognóstico.
A utilidade dos peptídeos natriuréticos no diagnóstico de IC em doentes
ambulatórios não é consensual. Não há nenhum valor de BNP ou NT-proBNP aceite
como diagnóstico no caso de IC crónica e os doentes com IC crónica tratada, estável,
têm uma grande dispersão de valores possíveis de BNP, sendo que até 20% dos doentes
6
podem ter níveis de BNP inferiores a 100pg/mL (ponto de corte aceite para excluir IC
em contexto agudo) (McGeoch, 2002; Tang, 2003).
O valor prognóstico dos peptídeos natriuréticos na IC crónica tem sido
consistente em vários estudos (Bettencourt, 2000; Berger, 2002; Fisher, 2003; Gardner,
2003; Doust, 2005); níveis mais altos estão associados a risco aumentado de eventos
cardiovasculares e morte. Por cada 100pg/mL de aumento do valor de BNP o risco
relativo de morte aumenta 35% (Doust, 2005). Esta associação com pior prognóstico
ocorre em todo o espectro de gravidade de doentes com IC, verificando-se mesmo em
doentes referênciados para transplante cardíaco (Gardner, 2003).
O entendimento de que a valores mais altos de peptídeos natriuréticos
corresponde um pior prognóstico na IC foi recentemente posto em causa por estudos
clínicos, os quais sugerem que, em doentes com IC grave, valores mais baixos, e não
mais alto, estariam associados a pior prognóstico. Em 2005, Miller estudou 40 doentes
com IC crónica avançada, internados por descompensação de IC e verificou que os
doentes que morreram ao fim de um seguimento médio de 10 meses tinham valores
significativamente mais baixos de peptídeos natriuréticos (Miller, 2005).
Posteriormente, (Sun, 2007) em 50 doentes admitidos no hospital em classe III/IV de
New York Heart Association (NYHA) verificou-se que o valor de BNP era
significativamente mais alto nos sobreviventes no final de um ano de seguimento. Estes
trabalhos sugeriram que, numa população específica de doentes com IC – doentes com
IC crónica avançada – haveria quase que uma ‘exaustão’ do sistema de peptídeos
natriuréticos, sendo os ventrículos incapazes de sintetizar e secretar quantidades
crescentes de peptídeos natriuréticos. Estes resultados não tiveram grande impacto na
comunidade científica e, possivelmente, estarão relacionados com problemas nos
desenhos dos estudos, nomeadamente um tamanho amostral reduzido e uma definição
7
dúbia de IC crónica avançada; no entanto, estas descrições salientaram a necessidade de
se compreender melhor o papel deste sistema na evolução da IC.
Uma importante questão que permanece por esclarecer é a de saber quais os
mecanismos que determinam a transição da IC de um estado compensado para um
estado descompensado e refractário, isto é, qual ou quais os factores que desencadeiam
a progressão da IC até à fase crónica avançada. O ‘esgotamento’ neurohumoral do
miocárdio não é actualmente aceite como um factor determinante nesta transição.
Atenuação da resposta a Peptídeos Natriuréticos
As acções compensatórias diuréticas, natriuréticas e vasodilatadoras dos
peptídeos natriuréticos têm progressivamente menor expressão à medida que a IC
progride (Cody, 1986; Hirooka, 1990; Margulies, 1991, Margulies, 1995, Nakamura,
1998). Em modelos animais, o bloqueio do sistema de peptideos natriurétcos está
associado a uma deterioração de parâmetros hemodinâmicos e neurohumorais e a uma
retenção de sódio e água (Yamamoto, 1997; Fukai, 1998).
Diversos mecanismos poderão estar envolvidos neste processo de perda de
eficiência/atenuação do sistema. (Charloux, 2003):
a) aumento da degradação dos peptídeos natriuréticos, podendo esta resultar de
um aumento da expressão/actividade dos receptores de clearance – receptores de
peptídeos natriuréticos tipo C (NPR-C) e/ou de um aumento da degradação pela via
enzimática por acção da endopeptidase neutra 24.11 (NEP).
b) downregulation do receptor – receptor de peptídeos natriuréticos do tipo A ou
Guanilil ciclase A (NPR-A/GC-A) – que constitui o principal receptor biológico de
ANP e BNP.
8
c) alteração ao nível das vias de sinalização intracelular, mais concretamente
alteração do processamento de guanosina monofosfato cíclico (GMPc) ou aumento de
degradação de GMPc intracelular.
d) activação de mecanismos mais tendentes á vasoconstrição e antinatriurese.
Os receptores de clearance NPR-C não têm actividade guanilil ciclase; da
ligação dos peptídeos natriuréticos ao receptor resulta internalização e degradação dos
PN. Foi demonstrado um aumento da densidade de receptores de clearance nas
plaquetas de doentes com IC crónica (Andreassi 2001). Também foi demonstrado que o
RNA mensageiro, concentração proteica e actividade da NEP estão significativamente
aumentadas na IC (Margulies, 1995, Knecht 2002 e Chen 1999). A NEP é uma
metaloprotease que se localiza em maior quantidade no rim e que degrada vários
peptídeos vasoactivos, nomeadamente ANP e BNP, mas também cininas, angiotensina,
endotelina e substância P. A possibilidade de haver uma downregulation de receptores
biológicos de PN (Tsutamoto, 1993; Bryan, 2006; Yechieli, 1993) ainda é uma questão
controversa. Em modelos animais de IC, foi demonstrada uma diminuição da densidade
a nível renal (Bryan 2006), mas a downregulation de receptores de PN não foi estudada
em humanos, nomeadamente a nível renal, tendo apenas sido descrita uma diminuição
nas plaquetas de doentes com IC (Schiffrin 1988). Alterações ao nível das vias de
sinalização intracelular são outro possível ponto de quebra nas acções dos PN. Os
receptores NPR (A e B), são receptores transmembranares que possuem um domínio
extracelular de ligação ao ligando, um domínio transmembranar e um domínio
intracelular de homologia a cínase, que regula a actividade da guanilato ciclase.
9
Possível papel da guanosina monofosfato cíclico na perda de
eficiência dos peptídeos natriuréticos na IC
O GMPc é o segundo mensageiro intracelular dos peptídeos natriuréticos e
também do óxido nítrico (NO) (Gerzer, 1985; Takahashi, 2003). Sabe-se que os eventos
de sinalização desencadeados por PN envolvem a geração de GMPc, uma vez que
muitos dos efeitos induzidos pelo ligando podem ser mimetizados pela administração de
análogos do GMPc (Silberbach, 2001). O GMPc é produzido por receptores enzimáticos
guanilil ciclase, podendo estes ser solúveis ou ligados a membranas (Garbers, 1994;
Kuhn, 2003). Os receptores guanilil ciclase solúveis são os receptores de ligação a NO;
os receptores guanilil ciclase ligados a membrana podem ser de 7 tipos. O receptor
guanilil ciclase A (GC-A) medeia os efeitos endócrinos do ANP e BNP. O receptor
guanilil ciclase B é um receptor específico de CNP desempenhando uma função
parácrina na regeneração celular e ossificação endocondral. A GC-C é um receptor de
guanilina, uroguanilina e enterotoxinas bacterianas e está envolvido no transporte de
água e electrólitos no intestino e no crescimento celular epitelial. A GC-D é específica
do epitélio olfactivo; as GC-E e F existem em células fotorreceptoras da retina
desempenhando um papel na fototransdução e a GC-G, apesar de amplamente
distribuida (pulmão, intestino e músculo esquelético), aguarda ainda clarificação
relativamente à sua função.
O GMPc tem 3 proteínas de ligação conhecidas: a) cinases de proteínas
dependentes de GMPc (PKG); b) fosfodiesterases (PDE) de ligação ao GMPc e c)
canais iónicos activados por nucleotídeos cíclicos. Os efeitos do GMPc melhor
estudados ocorrem através de PKGs. As PKGs, que são cinases de serina e treonina
activadas por ligação do GMPc, têm alvos celulares citoplasmáticos, mas também
nucleares (Potter 2006) com possibilidade de efeitos a longo prazo, por regulação da
10
transcrição genética. O GMPc regula ainda outras classes proteicas, nomeadamente as
fosfodiesterases, que são, por sua vez, reguladores importantes das concentrações
intracelulares de GMPc. Há 11 famílias diferentes de fosfodiesterases; as
fosfodiesterases PDE5, PDE6 e PDE9 são específicas do GMPc e no caso da PDE 5,
p.e., a ligação do GMPc a PDE5 aumenta a sua actividade e acelera a degradação do
GMPc. O GMPc medeia ainda respostas celulares através de canais iónicos, mas não há
dados na literatura que relacionem canais iónicos a funções específicas dos peptídeos
natriuréticos.
A diminuição da capacidade de resposta por alterações da sinalização
intracelular pode resultar de alterações do processamento do guanosina monofosfato
cíclico (GMPc) ou de um aumento da degradação do GMPc. Em modelos animais de
retenção de sódio e formação de edema (incluindo a insuficiência cardíaca), está bem
documentado o aumento da degradação intracelular de GMPc e uma atenuação da
resposta, em termos de produção de GMPc, a agonistas (Wilkins 1990, Supaporn 1996,
Lee 1996, Ni 2004). O aumento da actividade fosfodiesterásica foi demonstrado a nível
renal e poderá contribuir para uma perda do efeito natriurético e aquarético dos
peptídeos natriuréticos e para uma retenção patológica de sódio. A velocidade de
hidrólise de GMPc por homogeneizados de células de ductos colectores da medular
interna de ratos nefríticos é quase o dobro da observada em homogeneizados celulares
similares de rins de ratos normais (Valentin, 1996); isto constitui uma evidência directa
de um aumento da actividade de fosfodiesterase sobre o GMPc como explicação para a
resistência renal aos peptídeos natriuréticos na doença renal proteinúrica. Em
glomérulos isolados de cães com IC experimental (modelo de IC crónica induzido por
pacing ventricular rápido), Supaporn (1996) verificou a existência de maior actividade
basal de fosfodiesterase e menor acumulação glomerular de GMPc em resposta a
estimulação com peptídeos natriuréticos. Os mecanismos subjacentes a este aumento da
11
actividade PDE permanecem por esclarecer. A angiotensina II e a vasopressina (que
estão aumentadas na IC) podem frenar rápida e substancialmente aumentos de GMPc
intracelular induzidos pelo ANP, sendo estes efeitos abolidos pela inibição de
fosfodiesterases (Smith 1987)
O GMPc sai rapidamente das células alvo após ligação do ANP aos receptores
Guanilil ciclase particulados/membranares (Wong 1988, Margulies 1991) e, portanto, o
GMPc extracelular pode ser visto como um marcador biológico útil da acção dos
peptídeos natriuréticos, pelo menos em condições patológicas como a IC, que cursa com
níveis aumentados de ANP e BNP. A concentração de GMPc no sangue periférico
aumenta com a gravidade da IC (definida de acordo com a classe NYHA) e
correlaciona-se positivamente com o nível de peptídeos natriuréticos (Tsutamoto 1997).
Do mesmo modo que o GMPc plasmático é um marcador de eficiência
sistémica, e considerando o rápido equilíbrio entre GMPc extracelular e o GMPc
produzido intracelularmente, o GMPc urinário também pode ser visto como um
marcador de sensibilidade renal aos peptídeos natriuréticos. Assumir que o GMPc
urinário representa capacidade de resposta do rim aos PNs e é um indicador conveniente
da resposta de sinalização intracelular aos PNs constitui provavelmente uma
supersimplificação do metabolismo do GMPc ao nível do rim. Esta supersimplificação
parece, no entanto, aceitável, se considerarmos dados da literatura: a) a administração
de ANP exógeno acompanha-se de um aumento progressivo da excreção de GMPc
urinário no contexto não IC em animais (Huang 1986, Wong 1988), mas também em
humanos (Gerzer 1986); b) ao contrário da relação directa entre infusão de ANP e
aumento do GMPc urinário há pouca alteração da excreção urinária de GMPc em
resposta á administração de muitas outras hormonas, nomeadamente paratormona,
tiroxina, corticóides, glicagina entre outras (Wong 1988, Broadus 1970, Hardman 1969)
e c) há ainda uma base fisiológica para esta produção de GMPc em resposta a peptídeos
12
natriuréticos – há receptores NPR no rim, ao nível da membrana basolateral tubular
(Hori, 1985; Charloux, 2003). Assim, podemos considerar que o GMPc urinário é um
marcador de sensibilidade renal ao sistema de peptídeos natriuréticos e, em modelos
animais de IC, foi demonstrada uma hiporresponsividade a nível renal (Margulies 1991,
Margulies 1995; Forfia 2007)
O GMPc excretado na urina, além de traduzir eficiência do sistema de PN,
representa uma produção renal intrínseca: a) estudos prévios sugerem que o GMPc não
é substanciamente reabsorvido ou secretado ao nível dos túbulos renais (Huang 1986);
b) o GMPc que entra no fluido extracelular renal é a principal fonte de GMPc urinário
(Wong, 1988) e c) a secreção de GMPc a partir do sangue é pouco significativa (Wong,
1988). O conjunto destes dados, bem como o facto de a excreção fraccional de GMPc
ser superior a 1 na presença de ANP endógeno ou exógeno (Wong, 1988), permitem-
nos concluir que a maioria do GMPc urinário tem origem renal. A produção renal de
GMPc em resposta a peptídeos natriuréticos (estudada apenas a estimulação com ANP)
parece ocorrer principalmente a nível glomerular (Nonoguchi 1987, Strokes 1986) e a
nível dos ductos colectores medulares (Nonoguchi 1987, Tramslay 1985).
A atenuação sistémica dos peptídeos natriuréticos ao nível do segundo
mensageiro, isto é, uma diminuição da formação de GMPc induzida por PN, foi já
demonstrada em animais (Forfia 2007) e em humanos (Tsutamoto 1993,) com
atingimento de um plateau de resposta de GMPc com o aumento de BNP. A razão
GMPc plasmático/ BNP plasmático traduz sensibilidade sistémica ao BNP
A atenuação da resposta a nível renal só foi estudada em animais (Margulies
1995, Forfia 2007), com atingimento de um plateau na capacidade de produção renal de
GMPc à medida que a IC se torna progressivamente mais grave. A razão GMPc
urinário/BNP plasmático é um marcador de eficiência do sistema de peptídeos
natriuréticos a nível renal.
13
II - RACIONAL DO ESTUDO DA POSSÍVEL ATENUAÇÃO DOS
EFEITOS DOS PEPTÍDEOS NATRIURÉTICOS NA
INSUFICIÊNCIA CARDÍACA HUMANA
Do reconhecimento de que, apesar de novos paradigmas da fisiopatologia da IC
e do crescente interesse no novo paradigma inflamatório, os mecanismos neurohumorais
são activados precocemente e, nomeadamente os peptídeos natriuréticos, têm um
fortíssimo valor prognóstico, pareceu-nos importante tentar aprofundar o estudo dos
mecanismos de perda de eficiência deste sistema. Uma vez que a exaustão/perda de
capacidade ventricular de produção destes mediadores não parece ser o mecanismo
subjacente, a hipótese de um bloqueio a jusante da produção surge como hipótese de
trabalho atractiva.
Dentro do bloqueio a montante, já vários pontos foram alvo de estudo e de
tentativa de intervenção farmacológica. Considerando um aumento da degradação de
peptídeos natriuréticos, uma abordagem possível é o uso de análogos destes peptídeos,
nomeadamente o nesiritide. O nesiritide foi aprovado em 2001 para uso na IC
agudamente descompensada, dado haver evidência, construida com base em ensaios
clínicos, de alívio da dispneia e diminuição da pressão de enchimento ventricular
esquerda (Colucci 2000, Publication committee for the VMAC Investigators 2002;
Burger 2002); em nenhum destes estudos havia referência a melhor sobrevida associada
ao uso de nesiritide. Posteriormente, estudos com referência a efeitos laterais
importantes, nomeadamente deterioração da função renal (Sackner-Bernstein, 2005 b) e
aumento de mortalidade no primeiro mês em comparação com placebo (Sackner-
Bernstein, 2005 a) diminuíram o interesse nesta abordagem. A infusão crónica de
Nesiritide não mostrou benefício sobre o placebo no estudo FUSION II (second follow-
14
up serial infusions of nesiritide in advanced heart failure) - não havia diferenças
significativas em termos de mortalidade (qualquer causa ou cardiovascular) e de
hospitalização cardiorrenal e as alterações em termos de função renal eram similares em
doentes sob nesiritide comparados com doentes sob placebo (Yancy, 2007). Este estudo,
apesar de neutro, garante alguma segurança na administração a longo prazo. A utilidade
do nesiritide permanece controversa e ainda é alvo de estudo no contexto de
descompensação aguda de IC.
Outra forma de ultrapassar o aumento da degradação dos peptídeos natriuréticos
é inibir essa mesma degradação – pela inibição da NEP ou através do bloqueio dos
receptores de clearance. O bloqueio da NEP foi tentado com o Omapatrilat. Os
peptídeos natriuréticos (ANP e BNP), bem como a adrenomodulina e a bradicinina são
metabolizadas pela endopeptidase neutra 24.11– NEP. Os inibidores da NEP aumentam
as concentrações plasmáticas destas neuro-hormonas contra-reguladoras. O Omapatrilat
é um inibidor de longa duração de acção da NEP e da enzima conversora da
angiotensina (ACE), e é o mais estudado de uma classe de agentes conhecidos como
inibidores da vasopeptidase. Nos ensaios clínicos iniciais mostrou redução da pressão
de enchimento ventricular esquerda, pressão arterial sistólica e resistência vascular
sistémica; efeitos que se mantinham após 12 semanas (McClean 2002). No estudo
IMPRESS (Rouleau 2000), em que 573 doentes foram randomizados para omapatrilat
ou lisinopril, às 24 semanas havia uma tendência para benefício em relação ao endpoint
combinado de morte ou readmissão por IC nos doentes sob Omapatrilat. Porém, no
estudo OVERTURE (Packer 2002), um estudo com 5770 doentes randomizados para
Omapatrilat ou enalapril, não se verificaram diferenças no endpoint combinado morte
por qualquer causa ou hospitalização por IC. Posteriormante, (Kostis, OCTAVE study,
2004) a documentação de elevada incidência (>2%) de angioedema com omapatrilat
levou ao abandono do fármaco. O bloqueio dos receptores de clearance de peptídeos
15
natriuréticos – NPR-C - também foi explorado. Os receptores NPR-C constituem a
maioria dos receptores de peptídeos natriuréticos e estão localizados em vários tecidos
incluindo o endotélio vascular e músculo liso, coração, glândula adrenal e rim (Espiner
1995, Kukkonen 1992). Foi sugerido que o clearance mediado por receptores
desempenha um papel dominante no caso de concentrações fisiológicas de peptídeos
natriuréticos, em que a ocupação de receptores será inferior a 5% (Nakao, 1992); e que
o seu papel será menor na IC devido à maior taxa de ocupação dos receptores
(Hashimoto, 1994). Outro estudo (Rademaker, 1997) não confirmou a saturação dos
receptores e verificou que a inibição da NEP 24.11 e o bloqueio de NPR-C afectavam
de igual modo o clearance de peptídeos natriuréticos endógenos em animais com IC.
Wegner (1995) demonstrou que o uso combinado de um inibidor da NEP (S-tiorphano)
e de um bloqueador do receptor C (AP-811) em cães com IC experimental tinha
melhores efeitos em termos de parâmetros hemodinâmicos e renais do que cada um
destes agentes isoladamente. Esta abordagem terapêutica, apesar de conceptualmente
interessante e de resultados positivos em modelos animais, ainda não está validada em
humanos com IC.
Recentemente (Johns, 2007), foi descrita uma interacção farmacológica directa
do dendroaspis (DNP – peptídeo natriurético mais recentemente descrito) com NPR-C,
levantando a hipótese de que a administração de DNP poderia constituir uma
abordagem terapêutica da IC, tanto por aumentar os níveis de peptídeos natriuréticos
directamente como, indirectamente, ao bloquear os receptores de clearance.
Um dos elos mais a jusante da cadeia de eventos corresponde ao segundo
mensageiro, o GMPc, parecendo plausível que, se todas as abordagens terapêuticas a
montante deste segundo mensageiro não foram suficientemente eficazes, talvez seja
preciso bloquear o sistema mais distalmente. Uma abordagem possível corresponde a
16
inibir a degradação do GMPc pelas fosfodiesterases (enzimas ubíquas nos fluídos
corporais).
Com o trabalho desenvolvido, pretendemos avaliar o racional desta última
abordagem, estudando em doentes com formas mais graves de IC a existência, ou não,
de falência em termos de capacidade de produção do segundo mensageiro.
17
III – OBJECTIVOS
Hipóteses de estudo:
a) existir atenuação sistémica e renal do BNP ao nível do segundo
mensageiro, com incapacidade de produção de GMPc nas situações de IC mais
grave – IC crónica avançada.
b) a atenuação sistémica e/ou renal do sistema de peptídeos natriuréticos; ao
traduzir uma incapacidade de desencadear uma resposta compensatória, teria
impacto prognóstico negativo independentemente de qual o estadio sintomático
dos doentes.
Estabelecemos como objectivos estudar a relação da atenuação sistémica e/ou
renal do sistema de peptídeos natriuréticos ao nível do 2º mensageiro com a
gravidade da IC (em termos de sintomas) e avaliar ainda a associação desta
atenuação com o prognóstico da IC.
18
IV - MATERIAL E MÉTODOS
Desenho de estudo
Para estudar a diminuição da capacidade de produção de GMPc pelos peptídos
natriuréticos, e uma vez que não existem dados em humanos relativamente ao
valores normais das razões GMPc plasmático/BNP plasmático e GMPc
urinário/BNP plasmático, desenhámos um estudo piloto com 2 grupos de doentes,
cujas diferentes características clínicas nos permitiriam pôr em evidência a diferença
que se pretende testar e a sua associação com gravidade.
Desenhámos um estudo de caso-controlo em que os casos eram indivíduos com
IC crónica avançada – IC estabelecida há pelo menos 2 anos, disfunção grave da
função sistólica do ventrículo esquerdo e em classe NYHA III/IV habitual apesar de
terapêutica optimizada (adaptação da definição de IC crónica avançada de Metra,
2007) - e comparámo-los com doentes sintomaticamente controlados. Para tornar
mais válidas comparações entre os 2 grupos, uniformizaram-se, tanto quanto
possível, no respeitante a outras características basais, casos e controlos. Para tal, os
controlos, além de terem o mesmo grau de disfunção, isto é, disfunção sistólica
ventricular severa, foram ainda emparelhados individualmente com casos para o
sexo e para a idade (admitindo-se um intervalo de ±5 anos).
Para estudo do valor prognóstico da hiporresponsividade sistémica e renal aos
peptídeos natriuréticos incluímos todos doentes num estudo de coorte prospectivo; e
seguimo-los durante um período de 3 meses, definindo como eventos morte por
qualquer causa ou hospitalização por decompensação de IC.
19
Recolha das amostras biológicas e procedimentos laboratoriais
Em todos os doentes procedemos a uma recolha de amostra de urina de 24h,
usando para tal o protocolo de rotina do hospital.
No dia de entrega da urina, entre as 8h e as 9h, foi recolhida uma amostra de
sangue venoso, em jejum, a todos os doentes.
No que concerne ao doseamento posterior de GMPc, efectuaram-se os seguintes
procedimentos: a) a urina foi armazenada a –20ºC no prazo de 1-2h e b) o sangue
venoso foi imediatamente centrifugado, e o plasma armazenado a –70ºC no prazo de
1-2h.
Índices calculados
O doseamento de BNP no plasma e de GMPc no plasma e na urina permitiu o
cálculo dos seguintes parâmetros:
1) Excreção urinária de GMPc na urina de 24h (pmol/24h)
concentração GMPc na urina (pmol/mL) X volume urina-24h (mL)
2) Carga filtrada de GMPc a nível renal (pmol/min)
concentração plasmática de GMPc (pmol/mL) X Clearance calculado de
creatinina (mL/min)
3) Razão de GMPc plasmático/BNP plasmático
concentração plasmática de GMPc (pmol/mL)/ Concentração plasmática
de BNP (pmol/mL).
1pmol BNP=0.00029X1pg
4) Razão de GMPc urinário/BNP plasmático
concentração urinária de GMPc (pmol/mL)/ Concentração plasmática de
BNP (pmol/mL)
20
V
ATENUAÇÃO DA RESPOSTA AO PEPTÍDEO
NATRIURÉTICO TIPO-B NA INSUFICIÊNCIA CARDÍACA
CRÓNICA AVANÇADA
(trabalho submetido para publicação)
21
HYPORRESPONSIVENESS TO B-TYPE NATRIURETIC PEPTIDE IN CHRONIC
ADVANCED HEART FAILURE
Authors: Patrícia Lourenço, MD; José Paulo Araújo; MD; Ana Azevedo*, MD, PhD;
António Ferreira, MD, PhD; Paulo Bettencourt, MD, PhD
All authors are affiliated with the same institution:
Serviço de Medicina Interna – Hospital S. João
Faculdade de Medicina da Universidade do Porto
Unidade I&D Cardiovascular do Porto
* Ana Azevedo is additionally affiliated with Serviço de Higiene e Epidemiologia,
Faculdade de Medicina da Universidade do Porto.
Authors have no conflicts of interest to disclose.
Address for correspondence:
Patrícia Lourenço
Serviço de Medicina Interna, Hospital S. João
Alameda Professor Hernâni Monteiro, 4202-451 PORTO
Work phone +351225512200; Fax number +351225512332
E-mail: pamlourenco@yahoo.com
Total word count: 2834
22
ABSTRACT
BACKGROUND: Attenuation of natriuretic peptides’ effects was demonstrated in
animal models but not in humans.
AIMS: We aimed to study the attenuation of BNP in chronic advanced heart failure
(HF) and assess its prognostic value.
METHODS AND RESULTS: We included 62 outpatients with HF and severe left
ventricular systolic dysfunction. Cases had at least one hospital admission or
emergency department visit for acute HF in the previous year and were in NYHA class
III/IV despite optimised therapy. Individually age- and gender-matched controls were
symptomatically controlled. We collected 24-hour urine and a blood sample from all
patients. We measured plasma BNP and plasma and urine cGMP. Patients were
followed for 3 months for admission with worsening HF or all cause death. Urine cGMP
to plasma BNP (ucGMP/BNP) ratio was attenuated in cases [median: 8354 vs 12693 in
controls]. No differences existed in plasma cGMP to BNP ratio and urine cGMP
excretion. For each 100-unit decrease in pcGMP/BNP ratio, the risk of outcome
increased by 50% and for each 1000-unit decrease in ucGMP/BNP ratio there was a
21% increase in risk.
CONCLUSIONS: Renal NP’ second messenger production is attenuated in advanced
HF. Patients with worse prognosis have lower ucGMP/BNP and pcGMP/BNP ratios.
23
INTRODUCTION
Natriuretic peptide (NP) system is activated in heart failure (HF). Elevated NP
levels are a hallmark in both acute and chronic HF, and they have well known
beneficial effects - diuretic, natriuretic, vasodilating, anti-fibrotic and anti-hypertrophic.
The compensatory actions of NP are attenuated in HF (1, 2, 3, 4). This
attenuation is probably multifactorial (5), and several mechanisms may contribute,
including increased NP degradation whether clearance receptor-mediated (natriuretic
peptide receptor C) (6) or enzyme-mediated (neutral endopeptidase) (2, 7); and down-
regulation of the natriuretic-peptide-receptor A (8, 9, 10) - the main atrial natriuretic
peptide (ANP) and B-type natriuretic peptide (BNP) biologic receptor. Altered guanylate
cyclase-coupled receptor function, altered intracellular cyclic guanosine
monophosphate (cGMP) processing or increased cGMP intracellular degradation are
also possible contributors. The former two hypotheses are speculative (11) but
increased intracellular degradation is well documented in animal models of clinical
conditions associated with sodium retention and edema formation (12, 13, 14). NP
receptor down-regulation is still controversial. In humans, such phenomenon has not
been specifically investigated, namely at the kidney level. However ANP binding sites
are diminished on severe HF patients´ platelets (15). Counter-regulatory mechanisms -
renin-angiotensin-aldosterone system, sympathetic nervous system, endothelin and
arginine-vasopressine might also play a role (5).
Cyclic GMP is an intracellular second messenger of ANP, BNP and nitric oxide
(NO) (16, 17). Tsutamoto et al (18) considered the peripheral blood concentration of
cGMP as an index of NP biologic activity and reported that the plasma cGMP
concentration correlated with the concentrations of ANP and BNP and increased with
the severity of chronic HF.
A decrease in the pcGMP/BNP ratio with aging has been described even in
patients with normal LV systolic function. (19). The cGMP to natriuretic peptide plasma
24
ratio is also decreased in the heart failure context highlighting the insufficient response
and resistance to increasing levels of NP (8, 18, 20). NP levels increase with the
severity of heart failure but cGMP levels eventually reach a plateau.
Renal ANP responsiveness is also decreased in chronic HF. This is expressed
by an absence of increase in renal cGMP generation (1, 2, 20) and a reduced urinary
cGMP to plasma BNP (ucGMP/BNP) ratio (20). Renal NP desensitisation is thought to
contribute to decreased natriuresis in chronic heart failure (1).
Knowledge is scarce on the potential alteration of NP intracellular signalling
pathways in HF and most studies have focused on the ANP-induced cGMP production.
Most data on this issue have been obtained from animal models of HF.
The aims of this study were (a) to study the attenuation of BNP in chronic
advanced HF by comparing cases of severely symptomatic chronic HF with age- and
gender-matched controls and (b) to assess the association of this attenuation with the
3-month rate of adverse outcomes.
MATERIALS AND METHODS
Study design
Outpatients were recruited from our heart failure clinic to be included in a
matched case-control study. Cases (n=31) were patients with established HF diagnosis
for at least two years; severe LVSD assessed by echocardiography during the previous
year; hospital admissions or emergency department visits for worsening HF in the
previous year and persistently in NYHA class III or IV despite optimised medical
therapy (adaptation of chronic advanced HF definition by Metra et al (21). Controls
(n=31) had severe LVSD (echocardiogram in the previous year), and were individually
matched with cases by age (±5 years) and gender but symptomatically controlled
under optimised medical therapy (NYHA class I or II). We excluded patients with acute
25
coronary syndrome in the previous 3 months as well as those with hospital admission,
therapeutic adjustment or any infection in the previous month.
We then included all patients in a prospective cohort study, and followed them
for 3 months. Outcome was defined as admission for worsening heart failure or all
cause death. Follow up was made by consulting hospital registries of each patient and
by telephone contact. No patient was lost during follow up
All patients provided written informed consent to participate in the study and the
study protocol conforms to the ethical guidelines of the declaration of Helsinki. The
study was approved by the institution’s ethics committee.
Laboratory procedures and data collection
Patients collected a 24-hour urine sample (8 am to 8 am in the next morning) in
a non-acidic medium for creatinine and cGMP determination. Collection was made
following the routine hospital protocol – patients were instructed to keep the recipient in
the refrigerator between micturitions and to deliver it immediately after the end of the
collection. On the second day, when urine was returned to the clinic, fasting blood
samples from all the study patients were obtained between 08 am and 09 am. On that
occasion, we performed a physical examination and fulfilled a form to record
demographic data, co-morbidities and medication in use.
Plasma BNP was measured using an immunochemiluminometric assay (Abbott
AxSYM).
CGMP measurement: Once received, urine samples were stored at –20ºC or
lower. Blood for cGMP measurement was collected in heparin-lithium tubes; samples
were immediately centrifuged (4500 rpm for 15 minutes) and then kept at –70ºC or
below within 2 hours. Plasma and urine cGMP was measured using a commercially
available ELISA test - cyclic GMP EIA kits (BT-740) purchased from Biomedical
Technologies Inc. The BTI cyclic GMP EIA system provides a simple and sensitive
26
method for measuring cGMP in biological samples that can detect a minimum of 0.05
pmol/mL
Urine cyclic GMP excretion (pmol/24h) was calculated as urinary cGMP
(pmol/mL) x 24h-urine volume (mL); and the filtered load of cGMP by the kidney
(pmol/min) multiplying plasma cGMP (pmol/mL) by creatinine clearance (mL/min), used
as an estimate of the glomerular filtration rate.
Statistical analysis
Numerical variables are presented as mean (standard deviation) or median
(interquartile range) if non-normally distributed. Categorical variables are presented as
frequencies. In the case-control study, continuous variables were compared between
cases and matched controls using paired-samples T test for normally distributed
variables and Wilcoxon signed ranks test for 2 related samples for non-normally
distributed variables. Categorical variables were compared using McNemar test.
In the cohort prognostic study, the ucGMP/BNP and plasma cGMP to plasma
BNP (pcGMP/BNP) ratios were compared between patients with and without adverse
events during follow up by Mann-Whitney U test. We used a box plot to present the
ratios distribution between the two groups. We performed a Cox regression analysis to
asses the prognostic value of ucGMP/BNP ratio as well as the pcGMP/BNP ratio.
Results of this analysis are presented as hazard ratio (HR) and 95% confidence
interval (95%CI). A multivariate model was built taking into consideration variables that
showed prognostic value in a univariate approach.
All the analyses were conducted using the SPSS 13.0 (SPSS Inc., Chicago, IL,
USA.) p<0.05 was considered to be statistically significant.
27
RESULTS
Clinical characteristics as well as laboratory data are displayed in table 1.
Baseline characteristics of cases and controls are shown and compared (table 1).
Plasma BNP and plasma cGMP were significantly higher in cases than in
controls. BB use was more prevalent in the control group. Creatinine clearance was
significantly lower in cases than in controls. There was a trend for cases to be more
overloaded than controls, particularly if we consider pulmonary congestion (however,
statistical significance was not reached); and they were also under higher diuretic
doses [median (IQR) 120 (80-160) mg in cases against 80 (60-160) mg in controls,
p=0.06]; no difference existed concerning 24h urinary volumes [mean (SD) 1792 (617)
in cases against 1689 (584) in controls; p=0.41].
There was no statistically significant difference in pcGMP/BNP ratio [median
(IQR)] between chronic advanced HF patients and controls: 345 (202-617) vs 374 (196
- 600) respectively, p=0.88. Cyclic GMP excretion in 24h-urine and the filtered cGMP
load at the kidney were also similar between cases and controls.
UcGMP/BNP ratio [median (IQR)] was significantly lower in cases than in
controls 8354 (4293 - 16456) vs 12693 (6896 - 22851) respectively; p=0.02.
During the 3-month follow up period, 12 (19%) patients died or were
hospitalized – in 7 of these (58%) death was the final outcome.
The ucGMP/BNP ratio [median (IQR)] in patients with (n=12) and without
(n=50) outcome occurrence was 4146 (2207 – 9363) vs 10922 (7495 –19971),
respectively; p=0.001. The pcGMP/BNP ratio between patients with and without
outcome was 260 (86 – 344) vs 381 (244 – 728), respectively, p=0.007. Figure 1
represents the distribution of ucGMP/BNP and of pcGMP/BNP ratios according to
outcome occurrence.
Table 2 depicts univariate Cox regression analysis. The HR for each 100-unit
decrease in the pcGMP/BNP ratio was 1.50 (95% CI 1.05-2.14; p=0.03). When
28
adjustment was made taking into consideration being a case or a control, the adjusted
HR was 1.48 (95% CI 1.04 – 2.10; p=0.03) per 100-unit decrease. After adjustment for
diabetes, systolic blood pressure, nitrates use, BB use or serum sodium, one
confounder at a time, the effect of pcGMP/BNP ratio was unchanged.
The HR for each 1000-unit decrease in the ucGMP/BNP ratio was 1.21 (95% CI
1.04-1.40; p=0.01). After adjusting for case/control status the effect was unchanged
with HR=1.18 (1.02 – 1.36; p=0.03). Adjustment for diabetes, systolic blood pressure,
nitrates use, BB use or serum sodium, one at a time, also did not modify the measure
of effect.
Figure 2 shows the Kaplan-Meier survival curves according to tertiles of
pcGMP/BNP ratio (left) and ucGMP/BNP ratio (right). Hospitalization-free survival was
significantly reduced with the NP system’s attenuation, as each ratio decreased.
However, while the effect was present at any level of systemic attenuation, in
comparison with the less attenuated patients (pcGMP/BNP ratio above 452),
attenuation at the kidney level only impacted prognosis in patients with strongest
attenuation (ucGMP/BNP ratio below 7668).
DISCUSSION
Our study shows a significant ucGMP/BNP ratio decrease in chronic advanced
heart failure patients with severe LVSD when compared to age and gender matched
patients with severe LVSD but symptomatically controlled under optimised medical
therapy. These results are in line with previous reports from animal studies (1, 20) and
support the role of renal hyporresponsiveness contributing to the progression of heart
failure to a more symptomatic state. Consistent with this interpretation is the fact that
cases were more overloaded than controls even under higher diuretic dosage and that
despite similar 24h-urinary volumes cases did not excrete significantly higher cGMP.
29
BNP was significantly higher in chronic advanced HF patients and the same
occurred for plasma cGMP. No difference was found in pcGMP/BNP ratio between
cases and controls. This suggests that systemic attenuation is not associated with
more intense and uncontrollable symptoms.
The 12 patients who died or were readmitted for HF worsening during follow up
had significantly lower pcGMP/BNP as well as ucGMP/BNP ratios. Plasma cGMP/BNP
ratio can be seen as an in vivo marker of NP systemic signalling sensitivity (18,20) and
ucGMP/BNP ratio as an in vivo marker of NP signalling sensitivity in the kidney (20,
22). Thus, in event-free patients there was no or less attenuation of the NP system
both systemically and in the kidney. In fact for each 100-unit decrease in pcGMP/BNP
ratio there was an increase of 50% (95% CI 5% – 114%, p=0.03) in the risk of death or
readmission for HF worsening and for each 1000 units decrease in ucGMP/BNP ratio
there was a 21% (95% CI 4% – 40%, p=0.01) increase in risk. The independent
predictive value of both variables persisted after adjustment for potential confounders.
In particular, it is important to outline that, when adjusting for being a case (chronic
advanced HF patient) or a control not only the predictive value persisted but also the
HR remained similar indicating that the sample selection process had no effect on the
results obtained.
No differences were detected in urine cGMP excretion and in the cGMP filtered
load when comparing chronic advanced HF patients with controls nor did these
variables have prognostic value. Given that cases had higher BNP plasma
concentration, this is consistent with the achievement of a plateau in the renal cGMP
production response in chronic heart failure and ineffectiveness of the NP system at
the kidney level. To draw this conclusion we assumed that urinary cGMP is a
convenient ‘mirror’ of the intracellular signalling response to natriuretic peptides and
this probably represents an oversimplification of cGMP metabolism in the kidney.
However previous animal and human studies suggest this assumption is acceptable: a)
after exogenous ANF administration, urinary cGMP increases progressively in the non-
30
HF context (16, 22); b) little alteration of urinary cGMP excretion has been documented
in response to administration of many other hormones including parathyroid hormone,
glucagon, thyroxine, adrenocorticotropic hormone, glucocorticoids, vasopressin and
epinephrine (22, 23, 24) and c) natriuretic peptide receptors in the kidney have only
been detected on tubular basolateral membranes (5).
Study limitations
The short sample size precluded from analyzing potential confounders more
comprehensively. However, taking into account that it was an exploratory study and the
laboratory logistics required, the sample size was enough to prove the main hypothesis
under study and opens doors for further study to be conducted in the area.
The inclusion of patients under nitrates may have influenced the results, since
NO is a well known inducer of cGMP production. The second messenger cGMP
production in response to NO is accomplished via soluble guanylyl cyclase receptors
(17, 25). More cases (n=12) than controls (n=5) were under nitrates, and we can
speculate that this fact may have contributed to an underestimation of the cGMP
response attenuation in chronic advanced HF cases.
The filtered load of cGMP was certainly overestimated since creatinine
clearance overestimates the glomerular filtration rate due to secretion of creatinine by
the kidney tubules.
Routine procedures were followed for 24h urine collection and urine was kept at
4ºC for at least 24h; the calculated 24h cGMP excretion probably represents an
underestimation of the true values. Notwithstanding, this was a random effect problem
that affected cases such as controls and did not preclude the detection of differences in
ucGMP/BNP ratio between the 2 groups.
To our knowledge this is the first study in humans in which simultaneous
measurements of plasma and urinary cGMP allowed the determination of the urine
31
cGMP excretion and of the cGMP filtered load in the kidney as well as ucGMP/BNP
and pcGMP/BNP ratios.
NPs exert their effects through the second messenger cGMP. Comparing
cGMP level with NP levels we can determine if chain disruption occurs upstream or
downstream of the second messenger production. Our results point towards a
disruption at the production level or downstream.
Phosphodisterases (PDE) are enzymes that hydrolyse cyclic nucleotides. PDE
5, 6 and 9 are cyclic GMP specific (26). Increased cGMP degradation is well
documented in animal models of sodium retention (12, 13, 14). The mechanisms
underlying increased renal cGMP PDE activity are not completely understood and may
comprise factors such as adrenergic nervous system, angiotensin 2 and endothelin (5,
14).
By showing the association of HF severity and prognosis with NP system
attenuation, our results should lead to a more comprehensive knowledge on its
mechanism and give some insight on the therapeutic potential of PDE inhibitors in HF
as previously suggested (27, 28, 29, 30).
ACKNOWLEDGMENTS
We thank Gabriela Couto, Madalena Oliveira, Susana Silva, Bruno Ribeiro and
Adélia Mão-de-Ferro for their precious help. We also thank Dra Conceição Gonçalves
for the careful handling of laboratory measurements.
32
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36
Figure1. Box plot of plasma cGMP to BNP ratio (left) and urine cGMP to plasma BNP
ratio (right) distributions in patients with and without outcome development.
Depicted are two boxplots. The first represents the distribution of the plasma cGMP to
BNP ratio in patients who died or were hospitalized due to worsening heart failure
during the 3-month follow up and in patients who remained free of this outcome. The
ratio was significantly lower in patients with worse prognosis (p=0.007). The second
represents the distribution of the plasma cGMP to BNP ratio in patients who died or
were hospitalized due to worsening heart failure during the 3-month follow up and in
patients who remained free of this outcome. The ratio was significantly lower in patients
with worse prognosis (p=0.001).
Figure 2. Kaplan-Meier survival curves according to tertiles of plasma cGMP to BNP
ratio (left) and tertiles of urine cGMP to plasma BNP ratio (right).
On the left panel, cumulative hospitalization-free survival curves are presented
according to tertiles of plasma cGMP to BNP ratio. Patients in the group with less
attenuation had significantly better prognosis than the other two groups. On the right
panel, cumulative hospitalization-free survival curves are presented according to
tertiles of urine cGMP to plasma BNP ratio. Patients in the most attenuated group had
significantly worse prognosis than the other two groups.
37
Table 1. Baseline characteristics of the study sample and comparison between cases
and controls.
All patients Cases (N=31) Controls (N=31) p
Clinical characteristics
Age (years), mean (SD) 74 (10)
Male gender, n(%) 42 (67.7)
Hypertension, n(%) 36 (58.1%) 18 (58.1%) 18 (58.1%) 1.00
Diabetes mellitus, n(%) 24 (38.7%) 15 (48.4%) 9 (29.0%) 0.15
Coronary artery disease, n(%) 32 (51.6%) 19 (63.3%) 13 (44.8%) 0.39
Atrial fibrillation, n(%) 34 (38.7%) 15 (48.4%) 9 (32.1%) 0.29
COPD, n(%) 15 (24.2%) 7 (22.6%) 8 (26.7%) 1.00
Systolic blood pressure (mmHg), mean (SD) 118 (20) 114 (20) 121 (19) 0.24
Heart rate (/min), mean (SD) 76 (15) 79 (16) 74 (4) 0.27
Pulmonary rales, n(%) 28 (45.2%) 18 (58.1%) 10 (32.2%) 0.06
Lower limb edema, n(%) 20 (32.3%) 12 (38.7%) 8 (25.8%) 0.42
Jugular venous distension, n(%) 21 (33.9%) 13 (41.9%) 8 (25.8%) 0.33
NYHA, n(%)
I
II
III
IV
5 (8.1%)
26 (41.9%)
27 (43.5%)
4 (6.5%)
0 (0%)
0 (0%)
27 (87.1%)
4 (12.9%)
5 (16.1%)
26 (83.9%)
0 (0%)
0 (0%)
Medication
Aspirin, n(%) 30 (48.4%) 13 (41.9%) 17 (54.8%) 0.45
Nitrates, n(%) 17 (27.4%) 12 (38.7%) 5 (16.1%) 0.12
Furosemide, n(%) 62 (100%) 31 (100%) 31 (100%)
Furosemide dose (mg), median (IQR) 90 (80-160) 120 (80-160) 80 (60-160) 0.06
ACEi or ARB, n(%) 55 (88.7%) 25 (80.6%) 30 (96.8%) 0.12
Beta blockers, n(%) 48 (77.4%) 20 (64.5%) 28 (90.3%) 0.02
Spironolactone, n(%) 27 (43.5%) 15 (48.4%) 12 (3.7%) 0.61
Statins, n(%) 41 (66.1%) 22 (71%) 19 (61.3%) 0.58
Digoxin, n(%) 17 (27.4%) 12 (38.7%) 5 (16.1%) 0.12
38
Laboratory parameters
Hemoglobin (g/dL), mean (SD) 12.5 (1.9) 12.6 (2.1) 12.4 (1.7) 0.64
Creatinine clearance (ml/min), mean (SD) 57.1 (27.4) 50.3 (26.2) 63.9 (27.4) 0.01
Na (mEq/L), mean (SD) 140 (3) 140 (3) 140 (3) 0.61
K (mq/L), mean (SD) 4.4 (0.5) 4.3 (0.5) 4.5(0.5) 0.40
Aldosterone (ng/dL), mean (SD) 15.2 (11.4) 16.8 (10.4) 13.6 (12.3) 0.30
BNP (pg/mL), median (IQR) 608.3 (298.1-858.2) 716.4 (374.9-988.3) 442.0 (278.2-775.0) 0.04
CGMP (pmol/mL), mean (SD) 61.8 (28.6) 69.5 (22.5) 54.1 (32.1) 0.03
Urine cGMP (pmol/mL), mean (SD) 1729.2 (727.7) 1629.4 (596.7) 1829.0 (836.7) 0.30
24h urinary volume (mL), mean (SD) 1740 (598) 1792 (617) 1689 (584) 0.41
Plasma cGMP:plasma BNP, median (IQR) 350 (200-604) 345 (202-617) 374 (196-600) 0.88
Urine cGMP:plasma BNP, median (IQR) 9171 (6029-18186) 8354 (4293-16456) 12693 (6896-22851) 0.02
CGMP in 24h Urine (x1000 pmol/24h), mean (SD) 2975.4 (1568.4) 2961.6 (1695.3) 2989.1 (1458.6) 0.87
CGMP filtered load (x1000 pmol/min), mean (SD) 3.53 (2.54) 3.57 (2.36) 3.49 (2.76) 0.87
ACEi: angiotensin converting enzyme inhibitor, ARB angiotensin receptor I blocker,
COPD: chronic obstructive pulmonary disease, IQR: interquartile range, K: serum
potassium, Na: serum sodium, SD: standard deviation.
39
Tabela 2. Univariate Cox regression analysis of prognosis.
HR (95% CI) P
Clinical characteristics
Gender (male versus female) 1.42 (0.38-5.25) 0.60
Age, per year 0.97 (0.92-1.03) 0.36
Condition (case versus control) 5.23 (1.15-23.89) 0.03
Hypertension 0.33 (0.10-1.08) 0.07
Diabetes mellitus 4.93 (1.33-18.22) 0.02
Coronary artery disease 1.54 (0.45-5.24) 0.49
Atrial fibrillation 1.03 (0.33-3.26) 0.95
COPD 1.09 (0.30-4.03) 0.90
Systolic blood pressure, per mmHg 0.96 (0.93-1.00) 0.04
Heart rate, per beat/min 1.02 (0.98-1.05) 0.39
Pulmonary rales 0.34 (0.09-1.27) 0.11
Lower limb edema 0.98 (0.30-3.27) 0.98
Jugular venous distension 1.34 (0.42-4.22) 0.62
Medication
Aspirin 2.29 (0.69-7.61) 0.18
Nitrates 4.11 (1.30-12.97) 0.02
Furosemide
ACEi or ARB 0.33 (0.09-1.23) 0.10
Beta blocker 0.12 (0.04-0.38) <0.01
Spironolactone 0.95 (0.30-3.00) 0.93
Statin 0.65 (0.20-2.04) 0.46
Digoxin 1.35 (0.41-4.50) 0.62
Laboratory parameters
Hemoglobin, perg/dL 1.01(0.74-1.36) 0.97
Creatinine clearance, per ml/min 0.99 (0.97-1.02) 0.51
Na, per mEq/L 0.81 (0.69-0.95) 0.01
K, per mEq/L 0.31 (0.08-1.20) 0.09
Aldosterone, per ng/dL 1.03 (0.99-1.07) 0.14
BNP, per pg/mL 1.00 (1.00-1.00) <0.01
40
cGMP, per pmol/mL 1.00 (0.98-1.02) 0.72
Urine cGMP, per pmol/mL 1.00 (1.00-1.00) 0.74
Plasma cGMP:plasma BNP, per 100 units 0.67 (0.47-0.96) 0.03
Urine cGMP:plasma BNP, per 1000 units 0.83-(0.72-0.96) 0.01
cGMP in 24h-urine, per 106 pmol/24h 0.96 (0.64-1.44) 0.86
cGMP filtered load, per 103 pmol/min 1.03 (0.83-1.28) 0.78
ACEi: angiotensin converting enzyme inhibitor, ARB angiotensin receptor I blocker, CI:
confidence interval, COPD: chronic obstructive pulmonary disease, HR: hazard ratio,
K: serum potassium and Na: serum sodium.
43
VI - DISCUSSÃO
Nas últimas décadas houve importantes avanços no tratamento da IC. Um
conjunto de ensaios clínicos demonstrou benefícios do uso dos inibidores da enzima de
conversão da angiotensina, dos antagonistas dos receptores da angiotensina, dos
bloqueadores beta, dos antagonistas da aldosterona e da terapia de ressincronização
ventricular (Jessup, 2003; Konstam 2003; McAlister, 2001). Apesar de todos estes
avanços, a tradução prática destes progressos é bastante limitada já que a mortalidade
global atribuível a IC não tem diminuído significativamente (Jessup, 2003).
Estes factos reforçam a necessidade de um melhor conhecimento dos factores
relacionados com a transição de um estado compensado para descompensado na IC,
assim como dos factores intimamente relacionados com a sua progressão; deste
conhecimento poderão surgir estratégias que consigam impedir a progressão da IC.
A activação dos peptídeos natriuréticos ocorre precocemente no curso da IC.
Estes são produzidos e secretados em resposta a aumentos de pressão ou volume ao
nível das câmaras cardíacas e têm acções diuréticas, natriuréticas e vasodilatadoras,
tendentes à regulação da pressão e volume. Sendo variáveis com valor prognóstico
independente muito poderoso, com níveis mais elevados associados a pior prognóstico,
deve considerar-se a hipótese que, em algum ponto na cadeia de eventos despertados
por estas moléculas, possa haver perda de eficiência – assim se compreenderia melhor
que o aumento de um factor benéfico se associe a um prognóstico adverso.
Múltiplas abordagens foram já tentadas neste eixo hormonal, nomeadamente a
administração intravenosa de peptídeos natriuréticos sintéticos e o bloqueio das vias de
degradação, as quais não tiveram sucesso.
44
Neste contexto, colocámos a hipótese que uma acção mais tardia na cadeia de
eventos – ao nível do segundo mensageiro – poderia constituir uma abordagem eficaz
sobre este sistema.
O segundo mensageiro dos peptídeos natriuréticos é o GMPc. Actuar mais
distalmente significaria promover a acumulação do 2º mensageiro, por exemplo, por
inibição da sua degradação (fosfodiesterases).
O aumento da degradação do GMPc está bem documentado em modelos animais
de retenção de sódio (Wilkins, 1990; Wilkins, 1990; Supaporn, 1996; Lee, 1996; Ni,
2004); foi demonstrado aumento da actividade de fosfodiesterases a nível renal em cães
com IC (Supaporn, 1996) e uma incapacidade de aumento da produção renal de GMPc
com o aumento da gravidade em modelos caninos de IC (Margulies, 1995; Forfia,
2007).
Em humanos já foi estudada a resistência sistémica a peptídeos natriuréticos –
Tsutamoto (1993) verificou que nos doentes com IC de maior gravidade, havia
atingimento de um plateau de GMPc plasmático, ou seja, não existe uma evolução
linear entre o nível de BNP e o nível de GMPc. Além disso, mesmo em doentes sem
disfunção sistólica do VE, já foi descrita uma atenuação da acção compensatória de
peptídeos natriuréticos com a idade (Kawai, 2004).
A determinação simultânea da resposta em termos de produção sistémica e renal
de GMPc nunca foi efectuada em humanos. A documentação da perda de eficiência a
nível renal e/ou sistémico constituiria a base racional para o uso de inibidores de
fosfodiesterases, mais concretamente fosfodiesterases tipo V (GMPc específicas) na IC.
Com um desenho de estudo caso-controlo, efectuamos um estudo piloto, capaz
de demonstrar a existência de atenuação do sistema de peptídeos natriuréticos, mais
concretamente o BNP, ao nível do segundo mensageiro, em doentes com formas mais
graves de IC.
45
Verificámos que em doentes com IC crónica avançada havia uma diminuição
significativa da razão GMPc urinário/BNP plasmático relativamente a um grupo
controlo constituido por doentes individualmente emparelhados para o sexo e idade e
com o mesmo grau de disfunção, mas sintomaticamente controlados. Este dado,
juntamente com uma excreção de GMPc na urina de 24h (e, portanto, uma produção de
GMPc a nível renal) semelhante entre casos e controlos, confirma a perda de eficiência
do sistema a nível renal. Esta perda de eficiência a nível renal tinha sido já demonstrada
em animais (Margulies, 1991; Forfia, 2007) e é um dado a favor do papel da
hiporresponsividade renal na progressão da IC para um estado mais sintomático,
possivelmente pela perda de efeito natriurético e aquarético do sistema de peptídeos
natriuréticos. De facto, no estudo efectuado, os doentes com IC crónica avançada
tinham mais frequentemente sinais de congestão e estavam sob doses mais altas de
terapêutica diurética; além disso, no mesmo volume de urina, com a mesma carga
filtrada de GMPc a nível renal e apesar de níveis plasmáticos de BNP
significativamente mais altos, eram incapazes de produzir mais GMPc.
No que respeita à eficiência sistémica aferida pela razão GMPc plasmático/BNP
plasmático, não encontrámos diferenças entre indivíduos mais e menos sintomáticos, o
que levanta a hipótese que a perda de eficiência a nível sistémico não estará na base da
progressão da IC para um estadio mais sintomático. Esta explicação não pode ser
assumida de forma acrítica, já que na nossa população amostral (reduzida) mais doentes
do grupo sintomático estavam sob terapêutica com nitratos. Como os nitratos têm a sua
acção mediada por aumentos do NO, que é uma fonte importante da produção de
GMPc, esta circunstância pode ter impedido a detecção de uma diferença real.
Verificámos ainda haver uma associação entre perda de eficiência do sistema e
prognóstico adverso. Para cada uma das razões GMPc plasmático/BNP plasmático e
GMPc urinário/BNP plasmático a uma diminuição do valor da razão correspondia um
46
maior risco de internamento por descompensação de IC ou morte por qualquer causa.
Durante um período de 3 meses, por cada 100 unidades de diminuição da razão GMPc
plasmático/BNP plasmático havia um aumento de 50% (5 a 114%) do risco de morte ou
internamento por IC e por cada 1000 unidades de diminuição da razão GMPc
urinário/BNP plasmático o aumento de risco era de 21% (4 a 40%).
O valor prognóstico da atenuação sistémica e renal foi ligeiramente diverso na
nossa população. A associação entre perda de eficiência e prognóstico existia para
qualquer nível de atenuação sistémica (os doentes mais atenuados – 1º e 2º tercis -
tinham pior prognóstico); a perda de sensibilidade renal, traduziu-se num pior
prognóstico só nos doentes mais atenuados (1º tercil).
A atenuação renal parece estar mais associada a deterioração clínica,
possivelmente por perda das acções diuréticas e natriuréticas a nível renal, com mais
congestão e sintomas; a atenuação sistémica está mais precocemente relacionada com a
deterioração do prognóstico, sendo que a perda de eficiência dos peptídeos natriuréticos
a nível renal só se traduz em pior prognóstico nos doentes mais atenuados.
A associação com gravidade pode ajudar a esclarecer o mecanismo
fisiopatológico da deterioração sintomática.
A associação com o prognóstico, além de ajudar a esclarecer a fisiopatologia,
poderá também ajudar a definir objectivos de tratamento.
O estudo realizado apresenta várias limitações – tamanho amostral reduzido,
tempo de seguimento curto, e o facto de ser um estudo unicêntrico e constituido apenas
por doentes com IC seguidos numa clínica especializada, logo não representativo da
globalidade dos doentes com IC. Foi ainda um estudo que incluiu apenas doentes com
depressão grave da função sistólica do ventrículo esquerdo e em que houve
emparelhamento entre casos e controlos para o sexo e idade; estes factores impedem-
nos de analisar qual a influência destas 3 variáveis na atenuação do BNP ao nível do
47
segundo mensageiro. A inclusão de doentes sob terapêutica com nitratos, por razões
anteriormente referidas, pode ter determinado uma substimativa da atenuação sistémica
nos doentes mais sintomáticos. Outro problema importante corresponde ao facto de as
amostras de urina terem permanecido mais de 24h a 4ºC, sujeitas a degradação
enzimática por fosfodiesterases; os valores determinados de excreção urinária de GMPc
representam, provavelmente, uma substimativa da real capacidade de produção renal;
esta circusntância foi, no entanto, comum a casos e controlos, não impedindo, portanto,
a comparação entre os 2 grupos.
Apesar das limitações, para a hipótese levantada foi o número suficiente, para
ser possível evidenciar uma associação entre ineficiência do sistema de peptídeos
natriuréticos a nível renal e um agravamento sintomático e para mostrar que uma perda
de eficiência, tanto sistémica como renal, tem importância prognóstica.
Este estudo abre caminho a nova investigação no campo da resistência aos
peptídeos natriuréticos, nomeadamente para esclarecer quais os determinantes de
atenuação do sistema e qual o seu real impacto prognóstico a mais longo prazo. Seria
interessante, em estudos futuros, considerar razões GMPc/(ANP+BNP) ou mesmo
GMPc/(ANP+BNP+NO) se considerarmos que o GMPc é, no fundo, a soma de 3
parcelas – o GMPc derivado do ANP, o GMPc derivado do BNP e ainda o GMPc cuja
produção é estimulada pelo NO (Takahashi, 2003)
A demonstração da existência de uma atenuação do BNP ao nível da capacidade
de produção de 2º mensageiro e de que esta ineficiência se expressa em termos de maior
gravidade e pior prognóstico na IC sugerem que terapêuticas que tenham como alvo o
GMPc devem ser consideradas com potencial interesse no contexto de IC.
Dentro das abordagens dirigidas para o GMPc a inibição da sua degradação por
fosfodiesterases é uma escolha válida, tanto mais que há aumento da actividade
fosfodiesterásica no contexto da IC.
48
As fosfodiesterases são uma família diversa de enzimas que hidrolisam
nucleotídeos cíclicos e, portanto, desempenham um papel chave na regulação dos níveis
intracelulares de 2º mensageiros AMPc e GMPc e também da função celular. São
conhecidos 11 grupos de isoenzimas compreendendo mais de 50 isoformas (Boswell-
Smith, 2006). Há actividade fosfodiesterásica em todas as células do organismo, embora
a distribuição celular e subcelular das 11 isoformas seja distinta. Uma das características
que ajuda a diferenciar as fosfodiesterases é a sua especificidade para substractos. As
fosfodiesterases 5, 6 e 9 são específicas de GMPc.
A manipulação famacológica da actividade de PDE tem papel estabelecido no
tratamento da disfunção eréctil (Ballard, 1998) – os inibidores da PDE5 transformaram
o tratamento desta patologia (DeBusk, 2004) e o sucesso mundial do sildenafil (inibidor
específico de fosfodiesterase 5) neste campo é prova do potencial terapêutico destes
fármacos. Os inibidores selectivos de PDE5 estão a ser investigados numa ampla gama
de patologias (Boswell-Smith, 2006; Frajese, 2005; Ravipati, 2007, Jackson G, 2003) e
valerá a pena lembrar que o sildenafil começou por ser pensado como um agente
alternativo potencial aos nitratos orais no tratamento de angina estável. Efeitos
benéficos a nível hemodinâmico e da capacidade de exercício sugerem um papel
potencialmente importante na terapêutica cardiovascular (Jackson, 2005).
Os inibidores de PDE5 já foram extensamente estudados no contexto de
hipertensão pulmonar (Patel, 2005; Lewis, 2004; Corbin, 2005; Galie, 2005, Klinger,
2006; Lewis, 2007 b) e o sildenafil foi recentemente aprovado pela FDA como um
tratamento oral activo para a hipertensão pulmonar.
O uso de inibidores de PDE5 na IC, independentemente de associada ou não a
hipertensão pulmonar secundária, ainda é controverso (Kats, 2003, Stehlik, 2006;
Lewis, 2006). Dados recentes sugerem que os inibidores de PDE5 têm efeitos
miocárdicos directos: anti-hipertróficos, anti-apoptóticos e anti-disfunção endotelial
49
(Khoynezhad, 2007; Takimoto, 2005; Fisher, 2005; Kats, 2003; Lewis, 2006), logo
efeitos benéficos e com potencial interesse no tratamento da IC. Ensaios clínicos
recentes apontam para benefício do uso de sildenafil sobre placebo. Guazzi (2004)
estudou 16 doentes com IC e 8 indivíduos normais; na IC a inibição de PDE5 atenuava
a hipertensão pulmonar secundária, e melhorava a eficiência ventilatória e a capacidade
global de exercício. Em 13 doentes em classe NYHA III, a inibição de fosfodiesterases
com sildenafil melhorou o consumo de O2; a melhoria da hemodinâmica cardíaca à
direita e da capacidade de exercício só se verificavam em doentes com hipertensão
pulmonar secundária (Lewis, 2007 a). Mais recentemente (Behling, 2008), foram
publicados os resultados de um ensaio clínico randomizado e duplamente cego em que
se avaliaram os efeitos agudos e crónicos do sildenafil em 19 doentes com IC estável;
após 4 semanas de administração de sildenafil, havia melhoria da capacidade funcional,
da eficiência ventilatória e da hipertensão pulmonar.
Há ainda muitas incertezas no que respeita ao potencial terapêutico dos
inibidores das fosfodiesterases e concretamente do papel dos inibidores da PDE5 na IC.
Embora estudos preliminares não tenham mostrado benefício do uso de inibidores da
PDE3 em doentes com IC, alguns estudos recentes mostram que o uso do sildenafil
(inibidor da PDE5) poderá melhorar o perfil hemodinamico e clínico de doentes com IC
avançada e hipertensão pulmonar grave.
Outro interesse potencial da determinação da atenuação/ineficiência do sistema
seria uma melhor valorização do BNP na prática clínica. Apesar de incontestavelmente
associado com o prognóstico, é muitas vezes difícil de valorizar um número absoluto de
medição de BNP num doente concreto. Há uma amplo espectro de valores possiveis de
BNP em doentes com IC (tanto aguda como crónica) bem como em doentes sem IC; há
uma elevada variabilidade intraindividual em doentes com IC crónica, mesmo que
estável (Bruins, 2004; Araújo, 2006); além disso, doentes com BNP dentro da mesma
50
ordem de grandeza têm, por vezes, apresentação/gravidade clínica muito diferente, além
de um curso muito diferente da sua doença. Um aumento da acuidade do valor do BNP
na determinação da gravidade de IC talvez pudesse ser alcançado relacionando-o com
um indicador da sua efectividade. O GMPc, em teoria, poderá ser um auxiliar na
interpretação destas diferenças na medida em nos informará quanto desse BNP está a
promover benefício e quanto está presente, mas não é eficaz. No estudo apresentado,
devido sobretudo ao reduzido tamanho amostral, não foi possível avaliar esta hipótese.
Para tal será necessário um número maior de doentes e estratificação em classes de
valor de BNP – só assim será possível avaliar se o GMPc acrescenta algo de novo ao
BNP, tanto em termos de associação com gravidade, como em termos de previsão do
curso clínico da doença.
O GMPc poderá ser um importante auxiliar na compreensão das causas pelas
quais a IC se torna sintomaticamente incontrolável e refractária à terapêutica e os
inibidores das fosfodiesterases poderão vir a ter relevância na área para a qual foram
inicialmente concebidos, isto é, como terapêutica cardiovascular.
51
VII - RESUMO
O sistema dos peptídeos natriuréticos é, de entre os sistemas neuro-humorais, o mais
precocemente activado na IC. Na IC grave há uma deficiência relativa de PN. Os mecanismos
relacionados com este estado estão ainda insuficientemente esclarecidos na IC humana.
O objectivo da investigação foi estudar a existência de atenuação sistémica e/ou renal
do BNP ao nível do segundo mensageiro no contexto de IC grave - IC crónica avançada - e
determinar se a perda de eficiência tem tradução em termos de prognóstico.
Conduzimos um estudo que decorreu em duas fases; 1º um estudo caso-controlo, em
que comparamos doentes com IC crónica avançada (internamento ou recurso recente ao Serviço
de Urgência por descompensação de IC, disfunção sistólica ventricular esquerda severa e classe
NYHA III/IV habitual apesar de terapêutica médica optimizada) com doentes individualmente
emparelhados para o sexo e idade, com o mesmo grau de disfunção, mas sintomaticamente
controlados; os doentes foram depois seguidos por um periodo de 3 meses. Doseamos em todos
os doentes o BNP plasmático e o GMPc plasmático e urinário. Com estes doseamentos
calculamos a excreção de GMPc na urina de 24h, a carga filtrada de GMPc ao nível do rim e as
razões GMPc plasmático/BNP plasmático e GMPc urinário/BNP plasmático, como medidas da
sensibilidade sistémica e renal, respectivamente, aos peptídeos natriuréticos.
Verificámos a existência de associação entre hiporresponsividade renal ao BNP e
gravidade dos sintomas – doentes com IC crónica avançada tinham uma razão GMPc
urinário/BNP plasmático significativamente diminuída. Não detectámos diferenças entre
doentes com IC crónica avançada comparativamente com controlos no que respeita a atenuação
sistémica do BNP, medida como a razão GMPc plasmático/BNP plasmático. Na nossa amostra
havia uma associação entre perda de eficiência do sistema de peptídeos natriurétios, tanto a
nível sistémico como a nível renal, e prognóstico adverso. Por cada 100 unidades de diminuição
da razão GMPc plasmático/BNP plasmático havia um aumento de 50% (5 a 114%) do risco de
morte ou internamento por IC e por cada 1000 unidades de diminuição da razão GMPc
urinário/BNP plasmático o aumento de risco era de 21% (4 a 40%). Em qualquer situação -
atenuação sistémica e renal - a sobrevida livre de hospitalização diminuia à medida que a razão
diminuia, sendo que o efeito era notório para qualquer nível de atenuação sistémica
relativamente aos doentes menos atenuados; no caso da resistência renal, o impacto prognóstico
só era significativo nos doentes mais atenuados.
A associação da perda de eficiência dos PN com a gravidade clínica e com o
prognóstico sugere que o carácter progressivo da IC pode estar relacionado com alterações nas
vias de sinalização dos PN e poderá constituir o racional para que terapêuticas direccionadas
para o GMPc (concretamente os inibidores de fosfodiesterases específicos) sejam abordadas
como possibilidade na IC grave.
52
VII - SUMMARY
The natriuretic peptide system is activated early in heart failure. Severe HF is a state of
relative deficiency of natriuretic peptides. The mechanisms related with this relative deficiency
are poorly understood
We aimed to study the systemic and renal attenuation of BNP in chronic advanced heart
failure (HF) and assess its prognostic value.
We enrolled patients followed in a heart failure clinic in a case-control study and
compared patients with chronic advanced HF (severe left ventricular systolic dysfunction,
hospital admissions or emergency department visits for worsening HF in the previous year and
persistently in NYHA class III or IV despite optimised medical therapy) with controls
individually age- and gender- matched, with the same degree of ventricular dysfunction but
symptomatically controlled; patients were then followed for a 3-month period. We measured
plasma BNP and plasma and urinary cGMP and this allowed the determination of cGMP
excretion in 24h-urine, cGMP filtered load at the kidney level as well as the plasma
cGMP/plasma BNP and urinary cGMP/plasma BNP ratios, as measures of systemic and renal
sensitivity to natriuretic peptides.
There was a significant urinary cGMP/ plasma BNP ratio decrease in chronic advanced
HF patients when compared to controls – renal hyporresponsiveness was associated with a more
symptomatic state. No difference was found in plasma cGMP/plasma BNP ratio between cases
and controls – systemic attenuation was not associated with more intense and uncontrollable
symptoms. In our study sample, hyporresponsiveness to natriuretic peptides, both renal and
systemic, correlated with prognosis. During a 3-month period, for each 100-unit decrease in
plasma cGMP/BNP ratio there was a 50% (5 to 114%) increase in the risk of death or
readmission for worsening HF and for each 1000-unit decrease in the urinary cGMP/plasma
BNP ratio there was a 21% (4 to 40%) increase in risk. Hospitalization-free survival was
reduced with the NP system’s attenuation as each ratio decreased; this effect was present at any
level of systemic attenuation, however, renal attenuation only impacted prognosis in patients
with strongest attenuation.
The association between NP system attenuation and heart failure severity and prognosis
suggests that the progressive nature of HF may be related with disturbances in intracellular
signalling pathways. The mechanisms underlying NP system attenuation and therapeutic
approaches targeting NP’s second messenger (namely phosphodiesterase inhibitors) merit
further studies.
53
VIII - BIBLIOGRAFIA
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