Artículo Original: Efecto del ejercicio físico sobre el péptido natriurético cerebral en pacientes con insuficiencia cardíaca: una revisión sistemática

Resumen

El entrenamiento aeróbico (EA) está demostrando ser un tratamiento no farmacológico que genera una mejora en el péptido natriurético cerebral (BNP), lo que disminuye el riesgo de mortalidad del paciente con insuficiencia cardíaca (IC). Sin embargo, no se ha observado el efecto de la alta intensidad, el entrenamiento intervalico o la combinación con contra resistencia (concurrente). En general, el ejercicio físico produce disminuciones en los biomarcadores cardíacos (BNP y NTproBNP), sugiriendo una mejora general en el perfil neuro-hormonal de los pacientes con IC.

Propósito: revisar la evidencia científica sobre la efectividad de distintas modalidades de ejercicio físico en la disminución del BNP y del NT-proBNP en pacientes con IC.

Metodología: Esta revisión sistemática se desarrolló con base en los criterios PICOS, se realizó una búsqueda de los artículos científicos mediante bases de datos electrónicas, tales como: “PubMed”, “Academic Search Ultimate”, “SportDiscus” y “ScienceDirect”. Se acceso a estas bases de datos por medio de la plataforma “EBSCO host”. Los términos de búsqueda (frase booleana) o palabras clave fueron los siguientes: (‘‘heart failure’’) AND (“cardiac rehabilitation” OR “exercise” OR ‘‘training’’) AND (“brain natriuretic peptide” OR “atrial natriuretic peptide”) NOT (“animals” OR “rat”). Las búsquedas se realizaron entre enero y marzo de 2020.

Resultados: se revisaron un total de 1623 estudios, donde al final se incluyeron 22 artículos cualitativos para realizar esta revisión sistemática de literatura. Se analizaron un total de 1601 pacientes con IC y se observa una disminución del BNP con el EA entre un 6.7% y un 50.5%. Con respecto al EC, se observa que no hay efectos significativos en la disminución del BNP, ya que se reporta una disminución de tan solo 1% y un incremento de un 67.4%. En relación con el NT-proBNP, se encontraron disminuciones significativas entre un 13.6% y un 71.7% con el EA y entre un 2.5% y un 36.7% con el EC, pero también se encontraron aumentos en esta variable.

Conclusiones: Tanto el EA como el EC genera efectos positivos sobre BNP y NT-proBNP en pacientes con IC, en comparación con aquellos que no realizan ningún tipo de ejercicio físico.

PALABRAS CLAVE: insuficiencia cardiaca, biomarcadores, aeróbico, concurrente.

Abstract

Aerobic training (AE) is proving to be a non-pharmacological treatment that generates an improvement in the cerebral natriuretic peptide (BNP), which reduces the risk of mortality of the patient with heart failure (HF). However, the effect of high intensity, interval training, or combination with resistance training (complex o concurrent) has not been observed. In general, physical exercise produces decreases in cardiac biomarkers (BNP and NT-proBNP), suggesting a general improvement in the neuro-hormonal profile of patients with HF.

Objective: To review the scientific evidence on the effectiveness of different physical exercise modalities in decreasing BNP and NT-proBNP in patients with HF.

Methodology: This systematic review was developed based on the PICOS criteria, a search for scientific articles was carried out using electronic databases, such as: “PubMed”, “Academic Search Ultimate”, “SportDiscus” and “ScienceDirect”. These databases are accessed through the “EBSCO host” platform. The search terms (Boolean phrase) or keywords were as follows: (‘‘heart failure’’) AND (“cardiac rehabilitation” OR “exercise” OR ‘‘training’’) AND (“brain natriuretic peptide” OR “atrial natriuretic peptide”) NOT (“animals” OR “rat”). The searches were carried out between january and march 2020.

Resulted: A total of 1623 studies were reviewed, where in the end 21 qualitative articles were included to carry out this systematic literature review. A total of 1601 patients with HF were analyzed and was observed a decrease in BNP with AD between 6.7% and 50.5%. Regarding the EC, it is observed that there are no significant effects in the decrease of the BNP, since a decrease of only 1% and an increase of 67.4% are reported. In relation to the NT-proBNP, significant decreases were found between 13.6% and 71.7% with the EA and between 2.5% and 36.7% with the EC, but increases were also found in this variable.

Conclusions: Both EA and EC generate positive effects on BNP and NT-proBNP in patients with HF, compared to patients who did not do any type of physical exercise.

Key words: heart failure, biomarkers, aerobic, concurrent.

Introducción

La insuficiencia cardíaca (IC) es un síndrome clínico complejo que genera la incapacidad del corazón para bombear sangre, el cual es resultado de un deterioro estructural y funcional del llenado o eyección del flujo coronario ventricular (1,2). Esta enfermedad normalmente está acompañada de un crecimiento concéntrico anormal o una extrema dilatación de las cavidades cardíacas, lo que genera una disminución de la fracción de eyección (FE) del ventrículo izquierdo (VI), aumentando así el riesgo de mortalidad de paciente con IC (3). La IC es la condición final de todas las enfermedades cardiovasculares, ya que afecta la función cardíaca y circulatoria (4). Por lo cual, el diagnóstico temprano de esta enfermedad es crucial para el manejo, control y la sobrevida del paciente (5). No obstante, este puede ser difícil, especialmente en las etapas iniciales (6).

Estudios como la ecocardiografía son fundamentales en el diagnóstico de la IC, por su precisión y exactitud (6). Sin embargo, en los últimos años se ha encontrado nuevas tecnologías alternativas que han mejorado la comprensión y diagnóstico de la IC, como la medición de los biomarcadores inflamatorios, la cual es precisa en su medición y que están más disponibles en casos de emergencia (5,7,8). Los biomarcadores inflamatorios son sustancias que sintetiza y libera el miocardio en respuesta a un aumento del estrés de la pared cardíaca debido a la sobrecarga de volumen o presión ejercida por una enfermedad cardíaca (9,10). Estas son un complemento de la historia clínica, exploración física estándar y evaluaciones como la prueba de esfuerzo y la ecocardiografía (11). Su utilidad radica en un proceso integral de diagnóstico de la IC, que ayuda en la estratificación de riesgo del paciente con IC y a tener un mayor manejo y control del tratamiento, lo conlleva a una mejoría de la enfermedad (12,13).

El aumento de los niveles de los biomarcadores incluyen en muchos procesos que conllevan el deterioro de la función cardiovascular, entre los cuales se destaca el estiramiento miocárdico, lesión de miocitos, fibrosis, remodelación de la matriz, inflamación, estrés oxidativo y la activación neurohumoral (12,14). El péptido natriurético cerebral (BNP) y su forma inerte más estable, la porción amino o terminal N(NT-proBNP) es el biomarcador cardíaco estándar de oro en la IC por su efecto de estiramiento miocárdico (13,14). Además, están altamente correlacionados con el deterioro de la fracción de eyección del ventrículo izquierdo (FEVI), lo que aumenta la mortalidad de los pacientes con IC entre un 20 y 25% (9). También, en la actualidad se han generado investigaciones que demuestran una mayor gama de biomarcadores novedosos y emergentes, como la supresión de la tumorigenicidad 2 (ST2) y la galectina-3 (Gal-3) que refuerzan el diagnóstico de la IC y se muestran como predictores de muerte cardíaca súbita (15,16). Los valores bajos de NT-proBNP se asocian con un menor riesgo de muerte, independientemente de la edad, el sexo y la FEVI (9).

Se ha demostrado que el entrenamiento aeróbico (EA) o su combinación con contra resistencia, también conocido como entrenamiento concurrente (EC) son tratamientos no farmacológicos adicionales que generan una disminución de riesgo de mortalidad del paciente con IC al producir disminuciones en el BNP y NT-proBNP (17). Se ha demostrado que los biomarcadores cardíacos disminuyen después de un programa de rehabilitación cardíaca (RC) entre los 3 y 6 meses de entrenamiento, sugiriendo una mejora general en el perfil neuro-hormonal de los pacientes con IC (4,18–21). Se ha demostrado que el EA moderado logra disminuciones del NT-proBNP y en combinación con las disminuciones de la norepinefrina plasmática se logra una disminución de la mortalidad a largo plazo (22). Otro estudio asoció la disminución de un 37.4% en el BNP y de un 28.3% en el NT-proBNP con el aumento de la capacidad funcional y del volumen de oxígeno máximo (VO2 máx) de los pacientes con IC (23). Por lo cual, el propósito de esta revisión sistemática de literatura es revisar la evidencia científica sobre la efectividad de distintas modalidades de ejercicio físico en la disminución del biomarcador péptido natriurético cerebral (BNP) y su forma inerte más estable, la porción amino o terminal N (NT-proBNP) de pacientes con IC.

METODOLOGÍA

Esta revisión sistemática de literatura se desarrolló siguiendo los acuerdos PRISMA para los ítems de informes preferidos para revisiones sistemáticas y meta-análisis (24).

Criterios de Elegibilidad

Estos criterios fueron determinados por el autor y siguen la normativa PICOS. Se tomaron en cuenta estudios que cumplieran con los siguientes criterios: a) estudios controlados y aleatorios; b) pacientes con diagnóstico de IC, c) pacientes adultos, mayores de 18 años y de ambos sexos, d) estudios de efecto crónico que hayan realizado medición de pre y post y que contengan la media y desviación estándar; e) estudios publicados en inglés, español o portugués.

Búsqueda de literatura

La búsqueda de los artículos científicos para esta revisión sistemática se llevó a cabo mediante la utilización de bases de datos electrónicas, tales como: “PubMed”, “ScienceDirect”, “Academic Search Ultimate” y “SportDiscus”, se accede a estas bases de datos por medio de la plataforma “EBSCO host”. Los términos de búsqueda (frase booleana) o palabras clave fueron los siguientes: (‘‘heart failure’’) AND (“cardiac rehabilitation” OR “exercise” OR ‘‘training’’) AND (“brain natriuretic peptide” OR “atrial natriuretic peptide”) NOT (“animals” OR “rat”). Se revisó las referencias de los artículos incluidos para identificar otros estudios potencialmente elegibles. Se buscó el texto completo de los estudios en las mismas bases de datos, por medio de las plataformas virtuales ResearchGate y Cross Ref o se solicitaron a los autores por vía de correo electrónico. Las búsquedas fueron realizadas entre enero y marzo de 2020.

Selección de estudios y codificación de la información

La búsqueda y extracción de los estudios fue realizada por el investigador principal, se analizaron de forma independiente los títulos y resúmenes de cada artículo encontrado, con el fin de observar y considerar cuál era un posible artículo elegible. Posteriormente se analizaba el texto completo para analizar si cumplían con los criterios de elegibilidad. Para la extracción de los datos se confeccionó una hoja de codificación de datos utilizando el programa Excel (Excel 2016; Microsoft). Además, se evaluó la calidad metodológica de los estudios mediante el uso de la herramienta Escala PEDro. Se revisaron los aspectos de la población de estudio, la intervención realizada, el período de seguimiento y las mediciones de los resultados.

RESULTADOS

Se revisaron un total de 1623 estudios, donde finalmente se incluyeron 22 estudios cuantitativos que cumplieron con los criterios de elegibilidad (ver Figura 1). El año de publicación de los estudios incluidos estuvo entre el 2002 y 2018. Se analizaron un total de 1601 pacientes con IC de ambos sexos, con una edad promedio de 61.1 ± 6.3 años y una FEVI de 32.1 ± 8%. Los programas de ejercicio físico promediaron 39.7 ± 21.4 sesiones.

Se observa una disminución significativa del BNP con el EA entre un 6.7% y un 50.5% (25–28), como se muestra en la tabla 1. Mientras que aquellos pacientes que no realizaron ningún tipo de ejercicio incrementaron el BNP entre un 1.9% y un 18.1% (20,26–29). Sin embargo, algunos estudios reportaron disminuciones del BNP en sus grupos controles entre un 1% y un 6%, sin ser estadísticamente significativo (30–32), los investigadores indicaron que estos efectos son producidos posiblemente por los medicamentos suministrados (ver tabla 3).

Con respecto al EC, fueron pocos los estudios encontrados que analizaran el BNP, pero se observa que no hay efectos significativos en la disminución de esta variable, ya que se reporta una disminución de tan solo 1% (p > .050) (33) y un incremento de un 67.4% (34). Sin embargo, la poca investigación, el tamaño de la muestra de los estudios y las diversas metodologías del entrenamiento de contra resistencia no permiten dar una conclusión exacta acerca de los beneficios del EC en la mejora del BNP (ver tabla 2).

En relación con el NT-proBNP, existe discrepancia entre los resultados encontrados, tanto en el EA como en el EC, ya que se encontraron disminuciones significativas entre un 13.6% y un 71.7% con el EA (18,22,35–37) y entre un 2.5% y un 36.7% con el EC (17,38), pero se encontraron también se obtuvieron aumentos entre un 2.1% y un 28.9% con el EA (39,40) y de un 8.9% con el EC (41), como se muestran en las tablas 1 y 2. Aquellos pacientes con IC que no realizaron ninguna modalidad de ejercicio físico presentaron un aumento en el NT-proBNP entre un 6.1% y un 17.2% (20,29,38), como se muestra en la tabla 3.

La gran discrepancia en los resultados del EC tanto en el BNP como en el NT-proBNP pueden ser generadas porque hay una gran diversidad de los protocolos de contra resistencia utilizados en los estudios, donde se aplicaron circuitos (33), programas con mucha diferencia en la cantidad de repeticiones (34,38) y algunos estudios con muy pocos ejercicios, donde realizaban entre 4 y 5 ejercicios de contra resistencia (17,18,41). Con respecto a la discrepancia en los resultados del EA, una posible explicación es la heterogeneidad de los pacientes, donde algunos estudios presentaban pacientes más avanzados en su enfermedad y con mayores niveles de BNP o NT-proBNP. También, debido a la diversidad de tratamientos farmacológicos, donde algunos estudios trataban a la mayoría de la muestra con β-bloqueadores, mientras otros a solo un 25% y un 50% de la población estudiada. Este medicamento genera un mayor efecto en la disminución del BNP (26).

Discusión

El objetivo de este estudio fue analizar la evidencia científica sobre la efectividad del EA y EC en la disminución del BNP y NT-proBNP en pacientes con IC, el cual evidenció que existe mucha variabilidad en los resultados, pero en su mayoría son favorables en la mejora de este biomarcador. Se ha demostrado la eficiencia del ejercicio físico moderado de tipo aeróbico o de contrarresistencia, donde han generado una disminución significativa en el BNP y NT-proBNP, sin embargo, se relaciona este beneficio con entrenamientos que generen un gasto energético mayor a 400 kcal por sesión (43). Adicionalmente, se ha reportado que entrenamientos convencionales como el EA y de contra resistencia disminuyen significativamente tanto el BNP (p = .006) como el NT-proBNP (p = .007), mientras que aquellos no tradicionales como el yoga y tai chi no presentan beneficios favorables en la disminución de este biomarcador en pacientes con IC (44).

Se ha evidenciado que aquellos programas de entrenamiento físico que tuvieron un mayor volumen e intensidad presentaron mayores mejorías (44). Sin embargo, en esta revisión sistemática se denota que los programas de mayor intensidad no fueron los más efectivos. En cambio, generaron un aumento en el NT-proBNP, como se demuestra en un estudio donde utilizaron un protocolo de EA con una intensidad entre 15 y 18 de la escala de esfuerzo percibido de Borg (RPE de 6 a 20) y encontraron un incremento del NT-proBNP de un 18.6% (40). De manera similar, otro estudio que diseñó un protocolo de EA con una intensidad mayor al 75% obtuvieron un incremento del NT-proBNP de un 28.9%, sin ser estadísticamente significativo (39).

Metodologías como el entrenamiento intervalico de alta intensidad (HIIT) es contradictorio en los resultados encontrados, ya que hay mucha variabilidad en la disminución de este biomarcador. Hay estudios que no presentaron efectos en la disminución del NT-proBNP (p = .068), aunque se haya utilizado una intensidad del 95% de la frecuencia cardíaca máxima (36). Sin embargo, en otro estudio encontraron un efecto significativo (p < .050), demostrando una disminución de un 40% del NT-proBNP y aplicaron un protocolo de HIIT de 3×4, en el cual se realizaban 3 minutos de baja intensidad entre el 50% y el 60% de la FCreserva y 4 minutos de alta intensidad entre el 90% y el 95% de la FCreserva durante 47 minutos, mientras que el EA a intensidades entre el 40% y 60% no influyó en los niveles de NT-proBNP (4). No obstante, este estudio se realizó con una muestra más pequeña (n= 7 por cada grupo), lo que pudo afectar su confiabilidad y potencia estadística. Otro estudio que realizó un similar protocolo de HIIT evidenciaron una disminución del BNP en un 23.7%, pero en este caso sin ser estadísticamente significativo (p = .090) y utilizando un protocolo con una intensidad del 85% de la FCmáx (30). Este componente de alta intensidad se debe desarrollar con mejores diseños de investigación e interpretarlos con mayor cautela, ya que son pocos los estudios que abordan este tema y no se conocen los efectos del HIIT a largo plazo.

Se denota la importación del volumen de entrenamiento, dado que aquellos estudios que realizaron un mayor tiempo de sesión presentaron superiores efectos en la disminución del BNP y NT-proBNP. Un estudio encontró una disminución del NT-proBNP de un 71.7% (p < .001) al realizar sesiones de entrenamiento superiores a los 30 minutos (35). Otro estudio demostró una disminución del NT-proBNP de un 43.5% (p = .002) al incorporar un protocolo de sesiones entre 40 y 45 minutos (18). Similarmente, otro estudio utilizó sesiones con un tiempo total mayor a 30 minutos y con una intensidad moderada (UV, entre 0.96 y 1.02 RER) y reportaron una disminución del NT-porBNP de un 26.3% (p < .050) (42).

Con respecto al BNP, sucede algo congruente, ya que en un estudio donde encontraron una disminución de 50.5% (p < .050) utilizaron un protocolo de EA con un volumen de 40 y 60 minutos por sesión (26). Adicionalmente, un estudio donde utilizaron solo 15 minutos de EA y no presentaron efectos significativos en la disminución del BNP, reduciéndose en tan solo 1% (p > .050), evidenciando así la importancia de que el volumen de la sesión sea igual o mayor a 30 minutos por día (33).

El efecto a largo plazo es un factor importante para desarrollar adaptaciones en los biomarcadores BNP y NT-proBNP, ya que aquellos estudios donde se realizaron una mayor cantidad de semanas de entrenamiento o mayor número de sesiones presentaron disminuciones significativas, aunque realizaran sesiones menores o iguales a 30 minutos. Como lo reportado en un estudio donde encontraron una disminución del BNP de un 19.2% (p < .050) en el grupo de pacientes con IC que realizó 50 sesiones de EA utilizando un tiempo de sesión de 30 minutos durante 4 meses (28). Otro estudio donde se realizaron 108 sesiones de EA durante 9 meses evidenció una disminución del BNP en 32.2% (p < .001) y del NT-proBNP de un 32.8% (p < .010), aunque hayan hecho sesiones menores o iguales a 30 minutos (20).

Existe una congruencia entre los estudios al demostrar que aquellos pacientes que no realizan ningún tipo de ejercicio físico presenta un aumento de BNP o NT-proBNP lo que incrementa el riesgo de empeoramiento de la IC y de presentan un evento cardiovascular, según esta revisión sistemática existe un aumento entre el 1.9% y 18.1% entre ambos biomarcadores (20,26–29,33).

Tanto el EA como el EC provoca múltiples beneficios cardiovasculares que indirectamente logran una disminución en la producción y un aumento en la eliminación del BNP o NT-proBNP. Entre ellas se destacan las adaptaciones centrales, como la mejora en el volumen sistólico (precarga), volumen diastólico (postcarga), en la contractibilidad cardíaca, un efecto antirremodelado, mejora en la diferencia arteriovenosa de oxígeno, aumento del óxido nítrico y vasodilatación arterial (45–47). También, existen beneficios a nivel periférico, como la mejora en la función autónoma que conlleva a una disminución de las neurohormonas vasoconstrictoras como la angiotensina II, aldosterona, vasopresina, epinefrina y norepinefrina (48–50). Además, se observan cambios acompañados de mejorías en la enzimas antioxidantes y proteínas relacionadas con el estrés oxidativo que ayuda a mejor la contractividad cardíaca, además de disminución de los niveles plasmáticos de mieloperoxidasa (MPO) e interlucina 6 (IL-6) (51,52).

Conclusión

Tanto el EA como el EC genera efectos positivos sobre BNP y NT-proBNP en pacientes con IC, en comparación con aquellos que no realizan ningún tipo de ejercicio físico. Sin embargo, el EA moderado que se realice durante 3 o más meses fue el que mostró una mayor disminución del BNP y NT-proBNP. No obstante, existe mucha variabilidad en los resultados y en los protocolos aplicados, por lo cual no es concluyente indicar cual es la mejor modalidad de ejercicio físico. Se debe profundizar en la investigación futura el análisis de la intensidad del EA y la combinación con el entrenamiento de conta resistencia, para lograr obtener la dosificación óptima de ejercicio físico en los pacientes con IC.

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