Plasma glucose concentrations and cardiac hypertrophy

Abstract
The development of cardiac hypertrophy is mediated by hemodynamic factors, as well as by non-hemodynamic factors. In this respect, it has been described a positive and significant relation between left ventricular mass (LVM) and hemoglobin A1c in essential hypertension. Moreover, hypertensive individuals with diabetes have higher LVM than non-diabetic hypertensive patients with similar blood pressure. It has been also described that an improvement of glycemic control contributes to left ventricular hypertrophy regression in hypertensive patients with type 2 diabetes, and that these changes occurred independently of variation in blood pressure. Finally, we have recently published that "glucose effectiveness" (that represents the ability of glucose per se to effect its own disappearance from plasma independent of dynamic changes from basal insulin) is strongly related to LVM in subjects with stage 1 hypertension or high-normal blood pressure.

Key words
non-hemodinamic factors, Left ventricular mass, cardiac hypertrophy, glucose effectiveness

Artículo completo

Introducción

Varios estudios epidemiológicos han encontrado que la hipertensión arterial (HTA) esencial tiene una relación fuerte, positiva y gradual con la morbilidad y mortalidad de origen cardiovascular, sin evidencia de un nivel umbral de inicio del riesgo.^1-3 Por otra parte, la HTA conduce a la hipertrofia ventricular izquierda (HVI), por lo que es un factor de riesgo para enfermedad coronaria y para insuficiencia cardíaca.^4-7 El aumento de la masa ventricular izquierda (MVI) incrementa el riesgo cardiovascular por medio de una serie de cambios cardíacos desfavorables a nivel funcional y estructural.^8,9 De forma característica, la HVI es una consecuencia de la HTA, pero un cierto grado de hipertrofia cardíaca puede también aparecer en los sujetos normotensos^10,11 y se ha descrito que puede preceder a la aparición de la HTA.¹² Por lo tanto, en la HVI influyen factores tanto hemodinámicos y como no hemodinámicos.¹³


Relación entre glucemia y MVI: estudios en pacientes diabéticos


La primera evidencia de una relación entre las concentraciones de glucosa en plasma y la MVI se deriva de la observación de una alta prevalencia de HVI en pacientes diabéticos tipo 2. En este sentido, se ha descrito que la MVI aumenta con el deterioro de la tolerancia a la glucosa, situación que es menor en la tolerancia a la glucosa que en la intolerancia a la glucosa, y mayor aún en los diabéticos tipo 2 que en pacientes intolerantes a la glucosa.¹⁴ Por lo tanto, la diabetes mellitus tipo 2 es un predictor independiente de HVI. Sin embargo, en estos pacientes, la magnitud del efecto de la glucosa en plasma puede ser dependiente de la coexistencia de fenómenos como la obesidad, la edad o la resistencia a la insulina.¹⁵


Asimismo, se ha informado que la MVI es mayor en los pacientes diabéticos no insulino-dependientes con nefropatía que en aquellos sin nefropatía.¹⁶ En este sentido, se ha regsitrado una relación entre la actividad del contratransporte sodio-litio en la membrana de los eritrocitos y la MVI¹⁷ en estos pacientes. Un aumento de la actividad de este transportador de iones fue descrita por primera vez en la HTA esencial;¹⁸ en pacientes diabéticos insulino-dependientes parece estar relacionado con una predisposición genética a la HTA, que puede causar nefropatía.^19,20 Nuestro grupo de trabajo describió previamente que una alteración en la actividad de este sistema de transporte de sodio se relaciona con la composición en ácidos grasos de la membrana celular en los pacientes diabéticos y en pacientes hipertensos.^21-23 Es importante destacar que en los sujetos diabéticos, estas anomalías pueden mejorar suplementando la dieta con una mayor cantidad de ácidos grasos omega-3.²⁴ Por lo tanto, podríamos plantear la hipótesis de que la mayor frecuencia de hipertrofia cardíaca en los pacientes diabéticos está, al menos parcialmente, relacionada con una predisposición genética a la hipertensión, que las intervenciones dietarias podrían contribuir a evitar esta complicación y que la actividad del contratransporte sodio-litio podría ser un marcador de estos fenómenos.

Otra evidencia de una relación directa entre la glucosa plasmática y la hipertrofia cardíaca se deriva de estudios realizados en pacientes con diabetes tipo 1. En estos, donde las concentraciones plasmáticas de glucosa son altas y los valores de insulina bajos o inexistentes, se ha descrito un aumento de la MVI independiente de las cifras de presión arterial. Como se verificara anteriormente en los diabéticos tipo 2,¹⁶ este aumento también parece ser más importante en los pacientes con nefropatía diabética,²⁵ tal vez en relación con un ligero incremento en la presión arterial.²⁶ Finalmente, resulta interesante comprobar que se ha descrito que un mejor control glucémico induce la regresión de la HVI en paciente diabéticos de tipo 1.²⁷

Relación entre niveles de glucosa en plasma y MVI: estudios realizados en sujetos sanos



Nuevas evidencias de una relación directa de las concentraciones de glucosa en plasma y la MVI se derivan de estudios realizados en pacientes no diabéticos. En este sentido, se ha descrito un incremento significativo en el índice de MVI en recién nacidos sanos de mujeres con diabetes gestacional.²⁸ Asimismo, en la población del Bogalusa Heart Study²⁹ se observó una relación entre la glucemia en ayunas y la MVI en niños sanos y en adolescentes. Por último, Avignon et al.³⁰ estudiaron la influencia de la masa corporal magra sobre la MVI, y como un hallazgo secundario observaron una relación muy importante entre la glucosa plasmática en ayunas y la MVI, a pesar de que los sujetos analizados eran tolerantes a la glucosa (n = 24, r = 0.62; p < 0.001).

Relación entre glucosa en plasma y MVI: estudios en individuos hipertensos

Cuando la HTA coincide con la diabetes mellitus tipo 2 aumenta el riesgo de HVI. En este sentido, los individuos hipertensos con diabetes tienen una mayor MVI que los pacientes hipertensos no diabéticos, pese a tener cifras de presión arterial similares.³¹ De acuerdo con esto, en un estudio prospectivo se describió que una mejora del control glucémico contribuye a la regresión de la HVI en pacientes hipertensos con diabetes tipo 2, y que estos cambios se produjeron de forma independiente a la variación de la presión arterial.³² Sin embargo, también hay evidencias de una relación directa entre las concentraciones de glucosa en plasma y la MVI en sujetos no diabéticos, hipertensos. En este sentido, Watanabe et al.³³ encontraron una relación positiva y significativa entre el índice de MVI medido por ecocardiografia y la hemoglobina glucosilada en pacientes con hipertensión esencial sin diabetes mellitus. Sin embargo, en desacuerdo con esto, Miyazato et al.³⁴ comprobaron que la glucosa plasmática en ayunas es un predictor independiente de la disfunción diastólica del ventrículo izquierdo, pero no de la MVI, en una población de pacientes no diabéticos e hipertensos esenciales.

Eficacia de la medición de la glucosa plasmática y la MVI en pacientes hipertensos no diabéticos


Hasta la fecha, la forma más apropiada de evaluación de la resistencia a la insulina es controvertida. Las técnicas basadas en el pinzamiento euglucémico³⁵ son ??excelentes métodos para cuantificar la resistencia a la insulina. Sin embargo, son laboriosas y podrían crear una situación no fisiológica, que a menudo tienden a sobreestimar la sensibilidad a la insulina.³⁶ La prueba de tolerancia intravenosa a la glucosa intravenosa (PTIVG) y el modelo mínimo, es una herramienta alternativa para el estudio de la resistencia a la insulina. Este modelo matemático permite medir el índice de sensibilidad a la insulina (SI), que se correlaciona bien con el parámetro SI del pinzamiento euglucémico.³⁷ Además, el modelo ofrece otro parámetro: la efectividad de la glucosa (o sensibilidad a la glucosa [SG]), que representa la capacidad de la glucosa por sí misma para llevar a cabo su propia desaparición en plasma con independencia de los cambios dinámicos de la insulina. Esta acción puede incluir el efecto de autorregulación de la producción hepática de glucosa³⁸, la mejora de la utilización de glucosa periférica³⁹, o ambas. La evidencia sugiere que este parámetro puede ser al menos tan importante como la SI en la evaluación de la tolerancia a la glucosa.⁴⁰

Nuestro grupo de trabajo midió los parámetros SI, SG y Gezi (efectividad de la glucosa a cero insulina) de la PTIVG, además de obtener un registro ambulatorio de la presión arterial de 24 h y medir la masa ventricular y la función diastólica mediante ecocardiografia en pacientes hipertensos no diabéticos.⁴¹ Con el fin de minimizar la influencia de la presión arterial y del índice de masa corporal sobre la MVI, estudiamos un grupo de pacientes no obesos, con HTA estadio 1 o con cifras de presión arterial normal-alta. Nuestra hipótesis era que, incluso en sujetos no obesos, en las primeras etapas de la HTA los parámetros de medición de la tolerancia a la glucosa o la sensibilidad a la insulina pueden influir en la MVI o en la función diastólica del ventrículo izquierdo.

Se observó una fuerte relación entre la SG, la Gezi o la glucosa en ayunas y la MVI (r = 0.64, p < 0.0001; r = 0.61, p < 0.0001; r = 0.52, p < 0.001, respectivamente) o con el índice de MVI (r = 0.061, p < 0.0001; r = 0.60, p < 0.0001; r = 0.49, p < 0.005, en el mismo orden). Se realizó un análisis multivariado que incluyó las siguientes variables, en orden: la presión arterial sistólica media de 24 h, la presión arterial diastólica media de 24 h, la edad y el índice de masa corporal. En este análisis, sólo la SG permaneció independientemente relacionada con la MVI [F = 6.870, p < 0.0001) y con el índice de MVI (F = 5.991, p < 0.001). No hubo una relación estadísticamente significativa entre el parámetro SI de la PTIVG y la MVI o el índice de MVI. Sin embargo, la SI (como también la SG y la Gezi) se relacionó significativamente con los parámetros de medición de la función diastólica y no con la masa cardíaca (r = 0.33, p < 0.05 para la relación de SI con el cociente entre onda E y A, y r = 0.42, p < 0.01 para la relación de SI con la integral de la velocidad/tiempo del cociente entre ondas E y A). Esto podría significar que la SI está más estrechamente relacionada con la fibrosis miocárdica que con la hipertrofia. Sin embargo, también es posible que la relación entre la SI y la MVI pudiera haber aparecido si los sujetos estudiados tuvieran HTA más grave, con obesidad o intolerancia a la glucosa. En este caso, la SG y la Gezi de la PTIVG podrían ser más sensibles que la SI en la detección precoz de cardiopatía hipertensiva. En este sentido, se ha informado que la SG y la Gezi, pero no la SI, están reducidas en descendientes tolerantes a la glucosa de sujetos con diabetes mellitus no insulinodependientes y, por lo tanto, que la resistencia a la glucosa puede preceder a la resistencia a la insulina en estos sujetos.⁴²

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