Biomarcadores de fibrosis y función ventricular derecha en maratonistas con distinto grado de entrenamiento: estudio en la maratón de Santiago / Fibrosis and right ventricular function biomarkers in marathon runners: a study at the Santiago, Chile marathon

Resumen: Introducción: Atletas altamente entrenados muestran cambios cardíacos estructurales como adaptación a la sobrecarga, producto del ejercicio repetitivo y extenuante. Se han evidenciado elevación de biomarcadores de remodelado y fibrosis miocárdica posterior al ejercicio intenso en atletas. Sin embargo, el comportamiento de estos biomarcadores según el nivel de entrenamiento previo no se ha evaluado. Objetivo: Investigar biomarcadores de fibrosis y función ventricular derecha en maratonistas con distinto nivel de entrenamiento previo. Métodos: Se incluyeron 36 maratonistas hombres, sanos, que completaron 42 km en la maratón de Santiago. Se dividieron según entrenamiento previo en dos grupos, Grupo 1 (G1): ≥100 km/semana y Grupo 2 (G2): <100 km/semana. Se realizó ecocardiografía transtorácica y se evaluaron niveles plasmáticos de galectina-3 y del propéptido amino terminal del procolágeno tipo III (PIIINP) en la semana previa a la carrera e inmediatamente posterior a ésta. Resultados: Posterior a la maratón, la función sistólica del ventrículo derecho disminuyó en el grupo G2 junto con un aumento significativo de los niveles plasmáticos de PIIIPNP (61±16 a 94±24 ng/mL, p=0,01). Estos cambios no se observaron en el grupo G1 (65 ± 11 a 90±29 ng/mL, p=0,10). Los niveles plasmáticos de galectina-3 aumentaron significativamente en ambos grupos posterior al ejercicio (6,8±2,2 a 19,7±4,9 ng/mL, p 0,012 y 6,0±1,1 a 19,4 ± 5,9 ng/mL, p 0,01) en los grupos G1 y G2, respectivamente). Conclusiones: Atletas con menor grado de entrenamiento, presentan posterior a una maratón un significativo aumento de productos de degradación del colágeno (PIIIPNP) asociado a disminución de la función del ventrículo derecho. Los niveles de galectina-3 plasmática aumentan significativamente en ambos grupos post-esfuerzo independiente del entrenamiento previo.

Abstracts: Introduction: Highly trained athletes show structural cardiac changes as adaptation to overload. Rise in remodeling biomarkers and myocardial fibrosis after intense exercise in athletes has been evidenced; however, the behavior of these biomarkers according to pre-competition training level has not been evaluated. Objective: To evaluate fibrosis biomarkers levels and right ventricle function in marathon runners according to their previous training level, in the period prior to a marathon race and immediately after it. Methods: Thirty-six healthy male marathon runners were included. Subjects were grouped according to their previous training level: Group 1 (G1): ≥100 km/week and Group 2 (G2): <100 km/week. Transthoracic echocardiography along with plasmatic levels of galectin-3 and amino terminal propeptide of type III procollagen (PIIINP) were measured one week previous and immediately after the marathon. Results: Post-effort right ventricle systolic function decreased in G2, together with a significant elevation of PIIIPNP (61±16 to 94±24 ng/mL, p=0.01). These changes were not observed in G1 (from 65±11 to 90±29 ng/mL, p=0.10). Plasma galectin-3 increased significantly in both groups immediately post-exercise (6.8±2.2 to 19.7±4.9 ng/mL, p=0.012, and 6.0±1.1 to 19.4±5.9 ng/mL, p=0.01, in G1 and G2. respectively). Conclusion: Less trained athletes evidenced higher post marathon levels of PIIIPNP which is associated with a decreased global right ventricle function. Plasma galectin-3 levels increased significantly after intense exertion regardless of the intensity of previous training.

Entrenamiento físico de alta intensidad en maratonistas produce mayor remodelado cardíaco y reduce respuesta de estrés oxidativo / High-intensity training in marathon runners increases cardiac remodeling and diminishes oxidative stress response

Resumen: Introducción: El ejercicio físico reduce la mortalidad cardiovascular y genera remodelado cardíaco. Altas cargas de entrenamiento pueden generar remodelado cardíaco adverso. Biomarcadores (BMC) de inflamación Interleukina 6 (IL-6) y de estrés oxidativo Malondialdehído (MDA), potencialmente pueden caracterizar la respuesta al esfuerzo. Objetivo: Evaluar actividad de IL-6 y MDA en respuesta a una maratón en atletas con distinto nivel de entrenamiento y remodelado cardíaco asociado. Sujetos y Métodos: Estudio prospectivo, simple ciego, incluyó 16 atletas que completaron la maratón de Santiago (42 k), separados según entrenamiento previo, grupo 1 (G1, n: 8): Alto ≥ 100 km/semana y grupo 2 (G2, n: 8): Bajo <100 km/semana). Se obtuvo pre y post maratón: niveles de IL-6, MDA y ecocardiografía Doppler transtorácica (ETT); cuantificando cámaras cardíacas izquierdas, derechas y deformación del ventrículo izquierdo (strain longitudinal). Se utilizaron las pruebas de Mann-Whitney, Wilcoxon y Kruskal-Wallis. Resultados: Edad G1: 38.13±7.18 años vs G2: 40.38±6.63 años (NS). Tiempo maratón G1: 185.75±14.87 min vs G2: 219.75±24.92 min (p<0.01). Masa del ventrículo izquierdo G1: 91±21 g/m2 vs G2: 73±12 g/m2 (p<0.01). Volumen aurícula izquierda G1: 39.4±12.6 ml/m2 vs 30.6±4.6 ml/m2 (p<0.01). FEVI G1: 55.8±3.3% vs G2: 58.6±6.7% (NS). MDA G1: PRE 0.17±0.13 uM/L, POST 0.67±0.59 uM/L, G2: PRE 0.29±0.24 uM/L, POST 1.01±1.15 uM/L (p<0.01). IL-6 G1: PRE 2.50±1.35 pg/ml, POST 93.91±27.23 pg/ml vs G2: PRE 4.65±5.89 pg/ml, POST 97.83±30.72 pg/ml (NS). Conclusión: El ejercicio físico aumenta los BMC de inflamación y estés oxidativo (IL-6, MDA). Un entrenamiento físico de alta intensidad disminuye la respuesta de estrés oxidativo y se asocia a un mayor remodelado cardíaco.

Abstract: Background: Exercise reduces cardiovascular mortality and generates cardiac remodeling. High training loads can induce adverse cardiac remodeling, and its associated cardiac remodeling. Therefore, interleukin 6 (IL 6) and malondialdehyde (MDA), biomarkers of inflammatory response and oxidative stress respectively, may have a role in stratifying this risk. Objective: To assess the activity of IL-6 and MDA in response to a marathon race in athletes with different previous training status. Subjects And Methods: Prospective, single-blind study involving 16 male athletes that finished the Santiago Marathon (42 k), allocated into two groups according to their previous training: Group 1 (G1, n: 8) with high training (≥ 100 km/weekly) and Group 2 (G2, n: 8) with low training (< 100 km/weekly). Before and after the race serum levels of IL-6, MDA and transthoracic Doppler echocardiography for cardiac chamber quantification and left ventricle deformation (longitudinal strain) were measured. Mann-Whitney, Wilcoxon, and Kruskal-Wallis tests were used to assess statistical significance. Results: Age G1: 38.13±7.18 years-old vs G2: 40.38±6.63 years-old (NS). Marathon finishing time G1: 185.75±14.87 min vs G2: 219.75±24.92 min (p<0.01). Left ventricle mass G1: 91±21 g/m2 vs G2: 73±12 g/m2 (p<0.01). Left atrium volume G1: 39.4±12.6 ml/m2 vs 30.6±4.6 ml/m2 (p<0.01). LVEF G1: 55.8±3.3% vs G2: 58.6±6.7% (NS). MDA G1: PRE 0.17±0.13 uM/L, POST 0.67±0.59 uM/L, G2: PRE 0.29±0.24 uM/L, POST 1.01±1.15 uM/L (p<0.01). IL-6 G1: PRE 2.50±1.35 pg/ml, POST 93.91±27.23 vs G2: PRE 4.65±5.89 pg/ml, POST 97.83±30.72 pg/ml (NS). Conclusion: Physical exercise generates a rise in biomarkers (IL-6, MDA). Athletes with high-intensity training level have a diminished oxidative stress response post effort and greater cardiac remodeling.