Mecanismos da Miopatia Induzida por Estatina

O advento dos inibidores da HMG-CoA redutase, ou estatinas, nos anos 80 como agentes altamente eficazes para a redução do colesterol lipoproteico de baixa densidade (LDL-C) revolucionou o tratamento da hipercolesterolemia, um fator de risco há muito estabelecido para doença coronariana prematura. De fato, uma recente meta-análise prospectiva de dados de mais de 90 000 participantes em 14 ensaios clínicos aleatórios revelou que uma redução mediada por estatina de 1 mmol/L (40 mg/dL) no colesterol LDL que se mantém por 5 anos pode produzir uma redução proporcional nos principais eventos vasculares de cerca de 23%.1 Grandes reduções no colesterol LDL, que podem ser alcançadas com terapia intensiva com estatina, como exemplificado na recente Pravastatina ou Avaliação de Atorvastatina e Terapia de Infecção-Trombólise em Infarto do Miocárdio 22 (PROVE IT-TIMI 22), Tratamento de Novos Alvos (TNT) e Reversão de Aterosclerose com Abaixamento Lipídico Agressivo (REVERSAL), ensaios envolvendo o uso de atorvastatina (80 mg/d), produzem maiores reduções no risco de doença vascular.2-4 É importante notar que as reduções de risco são proporcionais à redução absoluta do LDL-C1 e, além disso, o benefício clínico pode ser aparente com o tratamento intensivo com estatina logo 30 dias após o início em pacientes com síndrome coronariana aguda, com diminuição significativa da morbi-mortalidade cardiovascular.5

As estatinas não só apresentam uma relação benefício/risco notavelmente elevada, como também se caracterizam por um perfil de segurança com excelente tolerância.6,7 No entanto, as estatinas podem exercer efeitos tóxicos sobre o músculo esquelético, geralmente referido como miopatia, e cuja incidência geral é tipicamente <0,1% dos pacientes que recebem monoterapia com estatina.6 Embora a miopatia possa se referir a qualquer doença muscular, o recente aconselhamento clínico sobre o uso e segurança das estatinas diferenciou a mialgia como dor muscular ou fraqueza na ausência de elevação da creatina cinase (CK), e a miosite como sintomas musculares adversos associados ao aumento dos níveis de CK.7 A rabdomiólise é uma forma grave de miosite envolvendo mioglobulinúria, que pode gerar insuficiência renal aguda. Embora a rabdomiólise associada ao tratamento com estatina seja muito rara (menos de um caso fatal por cada 5 milhões de pacientes), a dor muscular e a fraqueza são mais frequentes e podem afectar 7% dos pacientes em monoterapia com estatina, sendo que a mialgia contribui até 25% de todos os eventos adversos associados ao uso de estatina.8 Os efeitos destes efeitos secundários musculares subclínicos não devem ser subestimados, no entanto, uma vez que reduzem a adesão do paciente a uma possível interrupção da terapia, limitam a actividade física, reduzem a qualidade de vida e, mais importante ainda, podem acabar por privar o paciente dislipidémico com elevado risco de CV do benefício clínico do tratamento com estatina. Tais sintomas musculares tornam-se especialmente pertinentes no contexto de estudos clínicos recentes que validaram a redução otimizada da morbi-mortalidade do CV usando a terapia com altas doses de estatina, e particularmente porque o aumento da dosagem de estatina está intimamente associado ao aumento do risco de efeitos colaterais musculares.6,8 Apesar do uso generalizado da terapia com estatina em todo o mundo, o(s) mecanismo(s) subjacente(s) à miopatia induzida pela estatina permanece(m) controverso(s) e mal compreendido(s).9 É neste cenário que Urso e colegas neste número de Arteriosclerose, Trombose e Biologia Vascular, focando na capacidade das estatinas em modificar a resposta muscular ao estresse do exercício e aplicando tecnologia de microarranjo de última geração ao tecido muscular de voluntários saudáveis, nos fornecem o novo conceito de que a degradação protéica aumentada através do caminho proteasômico da ubiquitina pode representar um mecanismo chave subjacente à mialgia da estatina.10

O protocolo experimental merece consideração especial. Os perfis genéticos no músculo esquelético (vastus lateralis) de jovens voluntários normolipidêmicos masculinos (n=8) randomizados para tratamento com placebo ou atorvastatina em altas doses (80 mg/d) durante 4 semanas foram comparados em um microarranjo representando 14 500 genes bem caracterizados. Um programa de exercício excêntrico das pernas foi sobreposto a esse protocolo na linha de base e após o tratamento ou placebo; biópsias musculares bilaterais foram obtidas 8 horas após o exercício na linha de base e após 4 semanas, tendo uma perna sido exercida, a outra perna não exercida atuando como controle. Desta forma, foi obtido um total de 4 biópsias para cada indivíduo, com biópsias não exercitadas e exercitadas na linha de base e após o tratamento ou placebo; cada paciente atuou como seu próprio controle, limitando assim a variabilidade interindividual. Todos os sujeitos estavam livres de sintomas musculares e apresentaram níveis normais de CK ao longo do protocolo.

Na base específica de comparação dos perfis genéticos em pernas não exercitadas no basal e em 4 semanas, a expressão de apenas 2 genes foi significativamente alterada, dando suporte à hipótese dos autores de que a baixa variabilidade fisiológica na expressão dos genes ocorreu com o tempo e entre pernas. Ao comparar pernas exercitadas com não exercitadas, numerosos genes (80) foram expressos diferentemente entre pernas e estavam primariamente envolvidos no ciclo e crescimento celular, transdução de sinal, transcrição e metabolismo de proteínas. O tratamento com estatina sem exercício físico foi associado a apenas 5 genes diferencialmente expressos, dos quais 2 eram calmodulina e uma proteína supressora de tumor com atividade enzimática conjugada de ubiquitina; por outro lado, o exercício excêntrico com dano muscular mais estatina aumentou esse perfil de expressão em 11 vezes. Quando agrupados em categorias funcionais, os efeitos mais marcados da estatina na expressão gênica foram observados na transcrição e degradação proteica através da via do proteasoma da ubiquitina (UP) (incrementos de 14% a 23% e de 8% a 18%, respectivamente). Os padrões de expressão de 4 genes nesta última via (FBX32, FBX03, RNF128 e UBE2M) foram então explorados pelo ensaio QRT-PCR dos níveis de mRNA tecidual, com confirmação da upregulação de FBX03 (E3 ligase), RNF128 e UBE2ML (enzima conjugadora E2). Significativamente, aumentos nos mRNAs dos componentes da via UP do músculo esquelético humano após exercício excêntrico na ausência de tratamento com estatina foram relatados anteriormente.11,12 Como é que o tratamento com estatina tem impacto nas alterações da rotação da proteína do músculo esquelético estimulada por exercício excêntrico com lesão miofibrilar?

Em células de mamíferos, a via proteolítica dependente da ubiquitina-proteasoma catalisa a quebra seletiva de proteínas anormais e de curta duração (por exemplo, oncoproteínas, supressores tumorais, fatores transcripcionais, reguladores do ciclo celular).13 No músculo esquelético, esta via também é responsável pela quebra das proteínas miofibrilares de longa duração, incluindo actina e miosina.14 Há 2 passos principais neste caminho. Primeiro, os substratos são polibiquitinados em um processo que é fortemente controlado por enzimas de ubiquitina.13 A polibiquitinação requer o envolvimento sequencial da enzima ativadora da ubiquitina (E1), da enzima conjugadora da ubiquitina (E2) e, finalmente, da ligase ubiquitina-proteína (E3) que reconhece os substratos do sistema da ubiquitina e conjuga a ubiquitina com eles. Estas ligas de ubiquitina formam uma família de proteínas excepcionalmente grande, com >500 ligas distintas de E3 em espécies de mamíferos. Num segundo passo, os substratos poli-ubiquitinados são seletivamente reconhecidos e degradados pelo proteasoma 26S.14

Em virtude da regulação dos níveis de proteínas intracelulares, a proteólise dependente da ubiquitina (degradação) medeia uma grande variedade de funções celulares e metacelulares (organismo), incluindo crescimento celular, divisão, diferenciação, transdução de sinal, resposta ao estresse, morte celular programada, embriogênese, imunidade e atividades do sistema nervoso. De fato, é agora claro que a degradação proteica rivaliza, e frequentemente supera, a regulação clássica da massa proteica por transcrição e tradução em significado.14

Em contraste com a via UP, a upregulação dos genes do catabolismo proteico, que tipicamente visa estruturas musculares complexas, aumenta a clivagem de grandes proteínas estruturais cuja degradação pode ser completada pelo sistema UP. Para explicar as mudanças no mecanismo proteico degradante potencializado pelo estresse muscular sobreposto ao tratamento com estatina, os autores propõem a hipótese de que a inserção de uma estatina na membrana celular do miócito pode induzir um grau de instabilidade quando submetida ao estresse excêntrico do exercício, desencadeando a ativação de cascatas proteolíticas intracelulares.15 Tal hipótese é consistente com a elevação observada em uma série de genes implicados no catabolismo protéico, além daqueles do sistema UP. Até que ponto tal instabilidade da membrana celular pode estar relacionada (1) ao índice de lipofilicidade da estatina, (2) à dose de estatina, (3) às características de meia-vida e farmacocinética do plasma de estatina e (4) à exposição cumulativa do tecido muscular às estatinas individuais e seus metabólitos, permanece indeterminada.

Além das alterações no perfil de expressão dos genes implicados no turnover proteico, reduções marcantes na apoptose (4 vezes) e na expressão de genes inflamatórios com aumento dos genes transcripcionais foram igualmente induzidas pelo tratamento com estatina sobre um fundo de lesão muscular. Estes achados aumentam a possibilidade de que a estatina mais exercício atenue a morte programada das células musculares versus o exercício isolado, potencializando assim os processos de reparação celular, ao mesmo tempo em que suprime concomitantemente genes da resposta inflamatória, um efeito protetor potencialmente sinérgico.

Os elegantes estudos de Urso et al10 não permitem avaliar a possibilidade de que mecanismos além da via UP possam contribuir para os efeitos das estatinas sobre o metabolismo do músculo esquelético. De fato, o pequeno número de sujeitos e a alta stringency aplicada às mudanças na expressão gênica podem ter subestimado o potencial de detecção da modulação das principais vias biológicas. É o caso dos genes que codificam as proteínas mitocondriais, já que 4 genes foram desregulados na faixa de 1,1 a 1,4 vezes, falhando o critério de stringency para mudança de 1,5 vezes com P<0,005. Igualmente, efeitos menores da estatina mais exercício foram observados para genes do metabolismo do colesterol (por exemplo, 1,25 vezes a desregulamentação do gene receptor LDL). Esses achados não são inconsistentes com os dados da literatura sobre o efeito da terapia com altas doses de estatina no metabolismo do colesterol e da ubiquinona no músculo esquelético humano e na função mitocondrial. 16 indicam que as estatinas alteram o metabolismo do esterol do músculo esquelético detectado como uma diminuição acentuada (até 66%) na relação lathosterol:colesterol, um marcador de colesterogênese, mas também ocasionalmente detectado como redução dos níveis de ubiquinona muscular. Além disso, o acúmulo de gotículas de lipídios nas biópsias musculares de pacientes com sintomas musculares é indicativo de aumento do conteúdo de esterol e lipídios no tratamento com estatina.17 Além disso, a interpretação dos ensaios de função mitocondrial sugere que ocorre uma diminuição no número ou volume mitocondrial, ou em ambos, o que por si só pode explicar a mialgia induzida pela estatina sem elevação da CK16; tal patologia pode preceder a sintomatologia muscular mais grave.

Finalmente, deve ser enfatizado que novas iniciativas de pesquisa são urgentemente necessárias nesta importante área terapêutica; tais esforços devem ser focados no impacto das estatinas na função mitocondrial e biogênese, na estabilidade da membrana, no metabolismo de lipídios e esteróis, no turnover de proteínas, no turnover de células e na sinalização de cascatas no tecido muscular.

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