Concentracions plasmàtiques d’heme oxigenasa-1, inflamació de baix grau i rigidesa arterial en l’obesitat mòrbida amb síndrome d’apnea-hipopnea del son. efecte de la cirurgia bariàtrica

Abstract

L'obesitat mòrbida i la síndrome d'apnees hipopnees del son (SAHS) es retroalimenten i comparteixen mecanismes patològics comuns que participen en el seu origen i en el de les seves comorbiditats, tals com la inflamació de baix grau i l'increment en l'estrès oxidatiu i en l'activitat simpàtica. Aquests mecanismes han estat implicats en l'increment de la rigidesa arterial present en l'obesitat i en la SAHS, que condiciona una major prevalença de morbimortalitat cardiovascular. En aquest sentit, seria útil identificar dianes terapèutiques comuns per desenvolupar nous tractaments dirigits a disminuir la inflamació de baix grau i la rigidesa arterial en ambdues patologies. Una d'elles podria ser l'heme oxigenasa-1 (HO-1), una nova adipoquina amb efectes beneficiosos en l'estrès oxidatiu, l'estrès inflamatori i el sistema cardiovascular, poc estudiada en l'obesitat i en la SAHS. Per això, vam avaluar, en pacients amb obesitat mòrbida i SAHS sense CPAP (Continuous Positive Airway Pressure), l'impacte de la gravetat del trastorn respiratori del son en la concentració plasmàtica d'HO-1, la inflamació de baix grau i la rigidesa arterial, i l'efecte de la cirurgia bariàtrica en aquestes. Vam estudiar 88 pacients, abans i 1 any després del tractament quirúrgic. Vam mesurar les xifres de tensió arterial, els paràmetres antropomètrics, l'índex HOMA de resistència a la insulina i les concentracions plasmàtiques d'HO-1 (Elisa Kit bioNova científica, s.l.Madrid), de TNF-α, IL-6, IL-1β, PCR i adiponectina (Milliplex Catalog, Merck Millipore, Madrid). Per mesurar la rigidesa arterial vam obtenir la velocitat de l'ona del pols (VOP) i l'índex d'augmentació ajustat per la freqüència cardíaca (IA@75) per tonometria d'aplanament (Sphygmocor® versión 7.0 AtCor Medical, Sidney, Australia). També vam realitzar polisomnografia respiratòria (CE-Series Compumedics, Victoria, Australia). Abans del tractament quirúrgic, la inflamació de baix grau i la rigidesa arterial van ser majors a major gravetat de la SAHS, però no les concentracions d'HO-1. La inflamació de baix grau es va relacionar directament amb la hipoxèmia, i la rigidesa arterial amb els índexs de gravetat de la SAHS. El tractament hipotensor i l'edat van ser els que predominantment van explicar les diferències observades en la rigidesa arterial. La cirurgia bariàtrica va disminuir les concentracions d'HO-1, la inflamació de baix grau i la rigidesa arterial. L'impacte de la cirurgia en l'HO-1 i en la inflamació de baix grau va ser major en el grup amb SAHS greu, mentre que el benefici sobre la rigidesa arterial va ser major en els pacients amb SAHS moderada. El descens de l'HO-1 es va relacionar positivament amb la disminució de la resistència a la insulina i, en el grup amb SAHS greu, amb el descens de les concentracions plasmàtiques de PCR. La millora en la inflamació de baix grau es va associar amb la millora dels paràmetres antropomètrics i de la hipoxèmia. La reducció en la rigidesa arterial es va relacionar positivament amb l'excés de pes perdut i la millora de la inflamació, i la seva reducció va ser major en aquells pacients amb menor gravetat de la SAHS i major proporció de greix abans de la cirurgia. Els nostres resultats recolzen que la gravetat de la SAHS té repercussions en la inflamació i en la rigidesa arterial dels pacients amb obesitat mòrbida, i que la cirurgia bariàtrica les millora, secundàriament a la millora dels índexs de gravetat del trastorn respiratori del son i dels paràmetres antropomètrics. També constaten que la cirurgia bariàtrica redueix les concentracions plasmàtiques d'HO-1 en els pacients amb obesitat mòrbida i SAHS, i que aquesta disminució està en relació a la millora de la inflamació i de la resistència a la insulina, suggerint que l'adipoquina té un paper en la inflamació i en el metabolisme.

Morbid obesity and obstructive sleep apnea (OSA) are mutually reinforced and share common pathological mechanisms involved in their etiology and comorbidity, such as low-degree inflammation and an increase in oxidative stress and sympathetic activity. These mechanisms have been associated with an increase in arterial stiffness, which occurs in obesity and OSA and involves a higher prevalence of cardiovascular morbidity. Therefore, it would be useful to identify common therapeutic targets in order to develop new treatments directed to decrease low-degree inflammation and arterial stiffness in both pathologies. One of these targets might be the heme oxygenase 1 (HO-1), a new adipokine with beneficial effects on oxidative stress, inflammatory stress, and the cardiovascular system, and which has been scarcely studied in obesity and OSA. Thus, in patients with morbid obesity and OSA without continuous positive airway pressure (CPAP), we assessed the impact of OSA severity on HO-1 plasmatic levels, low-degree inflamation, and arterial stiffness, as well as the effect of bariatric surgery on these. We studied 88 patients, before and 1 year after surgical intervention. Blood pressure, anthropometric parameters, HOMA insulin resistance index, and plasmatic levels of HO-1 (Elisa Kit bioNova científica, s.l.Madrid), TNF-α, IL-6, IL-1β, and adiponectin (Milliplex Catalog, Merk Millipore, Madrid) were studied. In order to measure arterial stiffness, we studied pulse wave velocity (PWV) and the heart-rate adjusted augmentation index (Alx@75) by applanation tonometry (Sphygmocor ® version 7.0 AtCor Medical, Sidney, Australia). We also conducted a respiratory polysomnography (CE-Series Compumedics, Victoria, Austrialia). Before surgical intervention, higher levels of low-degree inflammation and arterial stiffness were seen at higher OSA severity, but this was not the case for HO-1. Low-degree inflammation was directly related to hypoxemia, whereas arterial stiffness was related to OSA severity indices. The observed differences in arterial stiffness were mainly accounted for antihypertensive therapy and age. Bariatric surgery decreased HO-1 levels, low-degree inflammation and arterial stiffness. Surgery impact on HO-1 and low-degree inflammation was greater in the high severity OSA group, while the improvement over arterial stiffness was greater in patients with moderate OSA. HO-1 decrease was positively related to the decrease in insulin resistance and, in the sever OSA group, it was related to the decrease in PCR plasmatic levels. The improvement in low-degree inflammation was associated to the improvement in anthropometric parameters and hypoxia. The reduction in arterial stiffness was positively related to excess weight loss and inflammation improvement, and this reduction was higher in those patients with lower SAHS severity and higher fat percentage before surgery. Our results show that OSA severity has consequences in the inflammation and arterial stiffness of patients with morbid obesity, and that bariatric surgery alleviates these, as a consequence of the improvement in the indices of the sleep breathing disorder and the anthropometric parameters. They also show that bariatric surgery decreases HO-1 plasmatic levels in patients with morbid obesity and OSA, and that this decrease is related to the improvement in inflammation and insulin resistance, suggesting that the adipokine plays a role in inflammation and metabolism.