Metabolismo de glicose em gêmeos monozigóticos discordantes para aptidão cardiorrespiratória / Glucose metabolism in discordant monozygotic twins for cardiorespiratory fitness / Metabolismo de glucosa en gemelos monocigóticos discordantes para aptitud cardiorrespiratoria

RESUMO

OBJETIVO: Verificar se as concentrações de glicose e insulina em jejum são reguladas pela aptidão cardiorrespiratória (VO2máx), independentemente dos efeitos genéticos. MÉTODOS: Dados de 38 pares de gêmeos monozigóticos (11 a 18 anos) foram analisados transversalmente. Os participantes foram submetidos a um teste de esforço máximo com ergoespirometria aberta (MedGraphics VO2000® - Medical Graphics Corp., St. Paul, MN) e à coleta de sangue para estimar a concentração de glicose e insulina em jejum. A zigosidade foi determinada por intermédio da investigação de concordância dos gêmeos em relação a 15 marcadores genéticos polimórficos. Nove pares demonstraram diferença média intrapar para o consumo máximo de oxigênio ≥10mL.kg-1.min-1 e foram divididos em dois grupos, de alta e baixa aptidão. Os grupos foram comparados a partir do teste pareado de Wilcoxon, tendo em vista a assimetria dos dados. RESULTADOS: Em média, os gêmeos do grupo de alta aptidão apresentaram consumo máximo de oxigênio 17% superior (13,5±3,7mL.kg-1.min-1) a seus irmãos menos aptos. Não houve diferença entre os grupos para as concentrações de insulina (36,5±34,6 versus 25,3±13,7mg/dL; p<0,813), porém, os gêmeos mais aptos demonstraram menor concentração de glicose do que seus contrapares menos aptos (82,9±7,3 versus 86,7±7,6mg/dL; p<0,010). CONCLUSÕES: Neste estudo, caracterizado como caso-controle (gêmeos monozigóticos discordantes), o irmão com menor aptidão cardiorrespiratória apresentou maior concentração de glicose em jejum, sugerindo que a baixa aptidão cardiorrespiratória está associada a distúrbios no metabolismo de glicose.

ABSTRACT

OBJECTIVE: To determine if glucose and insulin concentrations are regulated by cardiorespiratory fitness (VO2max) regardless of their genetic effects. METHODS: This cross-sectional study enrolled 38 pairs of young monozygotic twins (11 to 18 years-old). All subjects underwent a progressive maximal exercise test on a treadmill to determine the VO2max with gas exchange analysis (MedGraphics VO2000® - Medical Graphics Corp., St. Paul, MN). Blood samples were drawn after fasting to determine glucose and insulin levels. Monozygosity was confirmed by genotyping 15 informative genetic markers. Nine pairs had at least 10mL.kg-1.min-1 difference in VO2max and were divided into the more and less active group, according to their VO2max. Mean differences between more and less active groups were evaluated by Wilcoxon's test for paired data. RESULTS: On average, twins from the more active group presented a 17% (13.5±3.7mL.kg-1.min-1) higher VO2max compared to their less active siblings. No significant differences were observed between the groups for fasting insulin (36.5±34.6 versus 25.3±13.7mg/dL; p<0.813). However, the more active twins had lower fasting glucose than the less active ones (82.9±7.3 versus 86.7±7.6mg/dL; p<0.010). CONCLUSIONS: In this case-control study (discordant monozygotic twins), the less active co-twins were characterized by higher fasting plasma glucose levels. This implies that poor cardiorespiratory fitness can be associated with defective glucose metabolism regardless of genetic factors.

RESUMEN

OBJETIVO: Verificar si las concentraciones de glucosa e insulina en ayuno son reguladas por la aptitud cardiorrespiratoria (VO2máx), independiente de los efectos genéticos. MÉTODOS: Datos de 38 pares de gemelos monocigóticos (11 a 18 años) fueron analizados transversalmente. Los participantes fueron sometidos a una prueba de esfuerzo máximo con ergoespirometría abierta (MedGraphics VO2000® Medical Graphics Corp., St. Paul, MN) y a la recolección de sangre para estimar la concentración de glucosa e insulina en ayuno. La cigosidad fue determinada por medio de la investigación de concordancia de los gemelos respecto a 15 marcadores genéticos polimórficos. Nueve pares demostraron diferencia mediana intrapares para el consumo máximo de oxígeno ≥10mL.kg-1.min-1 y fueron divididos en dos grupos, de alta y baja aptitud. Los grupos fueron comparados a partir de la prueba pareada de Wilcoxon, teniendo en vista la asimetría de los datos. RESULTADOS: En promedio, los gemelos del grupo de alta aptitud presentaron consumo máximo de oxígeno el 17% superior (13,5±3,7mL.kg-1.min-1) a sus hermanos menos aptos. No hubo diferencia entre los grupos para las concentraciones de insulina (36,5±34,6 versus 25,3±13,7mg/dL; p<0,813), pero los gemelos más aptos demostraron menor concentración de glucosa que sus contrapares menos aptos (82,9±7,3 versus 86,7±7,6mg/dL; p<0,010, respectivamente). CONCLUSIONES: En este estudio, caracterizado como caso-control (gemelos monocigóticos discordantes), el hermano con menor aptitud cardiorrespiratoria presentó mayor concentración de glucosa en ayuno, sugiriendo que la baja aptitud cardiorrespiratoria está asociada a disturbios en el metabolismo de glucosa.