[Influence of polymorphisms of the beta-2 adrenergic receptor on the presence of exercise-induced bronchospasm in adolescents].

OBJECTIVE: To determine the influence of polymorphisms of the beta-2 adrenergic receptor (ADRB2) in triggering exercise-induced bronchospasm (EIB) in adolescents.
METHODS: The subjects were divided into two groups: present EIB (EIB+) (n=45) and absent EIB (EIB-) (n=115). The bronchial provocation test with exercise was performed with a protocol that consisted of walking/running for at least eight minutes at high intensity, i.e., >85% of maximum heart rate, considering EIB+ as a 10% decrease in forced expiratory volume in one second (FEV1). The genotyping of the ADRB2 gene was performed by the Taqman method, using the Step One Plus system. Independent t-test, Mann-Whitney and Chi-square tests, as well as Spearman's correlation coefficient were used for the statistical analysis.
RESULTS: Age, body weight, height, FEV1, FVC and FEV1/FVC ratio were lower in the EIB+ group when compared to EIB- (p<0.05). There were no significant differences in the proportion of the allele at position 27 and Arg16Gly and Gln27Glu genotypes between the EIB+ and EIB- groups (p=0.26; p=0.97 and p=0.43, respectively). However, there was a trend towards statistical significance regarding the greater proportion of the Gly16 allele for the EIB+ when compared to the EIB- group (p=0.08).
CONCLUSIONS: The presence of polymorphisms associated with the Glu27 allele and Arg16Gly and Gln27Glu genotypes had no influence on EIB. However, the statistical trend towards greater frequency of the Gly16 allele in individuals with EIB+ can be considered evidence of the influence of polymorphisms of the ADBR2 gene on EIB in adolescents.

Introduction

Exercise-induced bronchospasm (EIB) is defined as temporary narrowing of the airways that occurs after strenuous exercise in up to 90% of asthmatic individuals1 and in almost 20% of individuals with no history of respiratory disease.2 The presence of excess weight can contribute to increased severity of EIB in asthmatics.3 The excessive accumulation of fatty tissue in the central region can change the pulmonary mechanics and airway inflammatory response, leading to increased contractility and responsiveness of bronchial smooth muscle4 and thus limit the practice of physical exercises5 as therapy for asthma6 and obesity.7

Some genetic alterations, such as polymorphisms of the beta adrenergic receptor 2 (ADRB2), have been associated with the presence of asthma8 and obesity.9 The ADRB2 gene is located on chromosome 5q31 and can be found in several regions of the body, including smooth muscle.10 ADRB2 act through mediation by adrenaline and noradrenaline action and promote smooth muscle relaxation, even in the pulmonary region,11 as well as playing an important role in bronchodilation during exercise in healthy individuals.12 The Arg16Gly and Gln27Glu polymorphisms of the ADRB2 gene have been associated with asthma symptoms,7 including reduction in the pulmonary function and in the bronchodilation response to medication, as they have negative influence on the bronchodilator effect,13 a therapeutic resource that is part of pre-exercise EIB prevention.14

Recently, our research group found a higher presence of Arg16Gly polymorphism in children and adolescents with asthma when compared with controls. Additionally, there was a trend for a higher frequency of polymorphism Gly16 in asthmatics with excess weight.15 However, the influence of the polymorphism presence on the ADRB2 receptor in the presence of EIB in children and adolescents has not been investigated. Our hypothesis is that the higher frequency of polymorphisms in ADRB2 receptor could be related to higher presence of EIB in this population. Therefore, the aim of this study was to determine the influence of polymorphisms in the ADRB2 gene on the triggering of EIB in adolescents.

Method

This was a cross-sectional study of 160 adolescents of both genders, of Caucasian ethnicity, aged between 9 and 17 years, selected for convenience and from public schools in the city of Curitiba, state of Parana, Brazil. The sample was divided in two groups, with EIB (EIB+) (n=45) and without EIB (EIB−) (n=115). The presence of EIB was verified when there was a decrease ≥10% in FEV1 in relation to the baseline value at the bronchial provocation test through exercise. All participants and parents/tutors signed the free and informed consent form, according to the research project approved by the Ethics Committee on Human Research of Hospital de Clinicas of Universidade Federal do Parana (protocol n. 2460.067/2011-03). Sample size calculation was performed with a 95% confidence level and the formula described by Santos.16 The size of the calculated sample was of 246 students. However, the number of participants comprised 160 adolescents, 65% of the expected sample, due to the complexity of the tests and the need for blood collection.

Body weight (kg) was measured on a digital scale (Toledo®) with 0.1kg resolution, and height (cm) in a stadiometer (Sanny®) with a resolution of 0.1cm. The body mass index (BMI) was calculated using the formula: BMI (kg/m2)=body mass (kg)/height2 (m). This variable was converted to BMI z-score, using the WHO Anthroplus software v.1.0.4 developed by the World Health Organization (WHO), classified according to the cutoff points proposed by the WHO in 2006.17

Waist circumference (WC) was measured in centimeters (cm) using an inextensible anthropometric tape (Cardiomed®), measured at midpoint between the last rib and the iliac crest, with the individual in the standing position, relaxed abdomen and arms positioned along the body. The classification used the values proposed by Fernández et al. in 2004.18

The diagnosis of asthma, according to the III Brazilian Consensus on Asthma Management (SBPT, 2002)19 was performed using medical assessment and the International Study of Asthma and Allergies in Childhood (ISAAC) questionnaire and the disease was confirmed through the answer to question number 6.

Pulmonary function was assessed by spirometry in the pre-exercise and post-exercise (5, 10 and 15min). They were made three maneuvers with the evaluated in a sitting position and nose clip. The curves were selected that showed the highest values for the variables of forced expiratory volume in one second (FEV1) and forced vital capacity (FVC) in liters (L). The predicted values and the forced expiratory coefficient (FEV1/FVC) were shown by the spirometer software (One brand Flow®), using as reference values those proposed by Knudson et al.20

The bronchial provocation test with exercise was carried out in a controlled environment (temperature between 20 and 25°C and relative humidity of 50%), in the afternoon, on a treadmill (Master Super ATL-Inbramed) with a protocol that consisted in walking/running for eight minutes at an intensity >85% of maximum heart rate (HRmax), according to the American Thoracic Society guidelines.14 HRmax was calculated using the formula proposed by Tanaka et al.21 and monitored during the test using a heart rate meter (Polar®). The assessed subjects were instructed not to drink caffeine-based drinks two hours before the evaluation, discontinue use of short and long-action bronchodilators 48h and 5 days before the evaluations, respectively.

The exercise was not performed when there were reports of asthma crisis or viral infection of the airways in the 4 weeks before the test. The magnitude of the decrease was calculated from the maximum decrease in FEV1 (MDVEF1) through the equation: MDFEV1=[(pre-exercise FEV1−lowest post-exercise FEV1)/pre-exercise FEV1]×100.14 DNA was extracted from blood samples and genotyping polymorphisms Arg16Gly and Gln27Glu of ADRB2 gene by performed through the Taqman method, using a TaqMan SNP genotyping assay kit of Applied Biosystems and Eppendorf realplex v.1.5 software, with the Step One Plus equipment. Next, a scatter plot (XY) was made for the FAM-VIC separation and subsequent genotyping of each adolescent for each polymorphism. The individuals homozygous for the amino acid arginine at codon 16 (ArgArg) and glutamine at codon 27 (GlnGln) were classified as normal, whereas individuals homozygous at position 16 for the amino acid glycine (Gly) and at position 27, for glutamic acid (GluGlu) were classified as carriers, as well as the heterozygous individuals.

Statistical analysis was performed using SPSS software, version 19. Normality was verified using the Kolmogorov–Smirnov test, Student's t test was applied in parametric variables to compare the groups, whereas the Mann–Whitney U test was applied on non-parametric ones. The chi-square test was used to analyze the proportions between the groups. The correlation between variables was assessed using Spearman's correlation coefficient and classified according to Dancey and Reidy.22 The significance level was set at p<0.05.

Results

The baseline characteristics of the groups are shown in Table 1. Differences were observed for the variables age, body weight, height, FEV1 (both in liters and percentage of predicted value) and FVC in liters and in the FEV1/FVC ratio, being lower in the EIB+ group.

Table 1

Anthropometric and baseline spirometric characteristics of the groups present (+) and absent (−) exercise-induced bronchospasm.

Variables	EIB+ (n=45)	EIB− (n=115)	t or U	p -value
Age (years) a	13.6±1.6	14.5±1.5 **	4.05	0.00
Body mass (kg)	65.0±15.2	74.5±18.3 **	−3.09	0.00
Height (cm)	160.4±9.4	165.5±8.9 **	−3.18	0.00
BMI (kg/m2)	25.3±5.5	27.0±5.3	−1.88	0.06
BMI z -score	1.6±1.3	1.9±1.2	−1.30	0.19
WC (cm)	84.6±13.6	84.9±13.9	1.57	0.12
VEF1 (L)	2.9±0.5	3.4±0.6 **	−4.28	0.00
FEV1 (% predicted)	95.4±10.8	102.0±18.8 *	−2.21	0.02
FVC (L)	3.4±0.7	3.9±0.8 **	−3.57	0.00
FVC (% predicted)	102.3±12.2	106.0±13.4	−1.61	0.10
FEV1/FVC (%) a	86.7±10.3	88.5±7.0 *	2.01	0.04

p <0.05.

p <0.01.

Variables without normal distribution.

BMI, body mass index; WC, waist circumference; FEV1, forced expiratory volume in one second; FVC, forced vital capacity; FEV1/FVC, FEV1/FVC ratio.Values expressed in mean±standard deviation.

Regarding the polymorphisms of the ADRB2 gene, no significant differences were found for allele 27 and for genotypes of Arg16Gly and Gln27Glu polymorphism between the EIB+ and EIB− groups (p=0.26; p=0.97 and p=0.43, respectively). However, there was a trend toward statistical significance for a greater proportion of polymorphisms at allele 16 in the EIB+ group when compared to the EIB− (p=0.08) (Table 2).

Table 2

Frequency of alleles and genotypes of ADRB2 gene between the groups present (+) and absent (−) exercise-induced bronchospasm.

		EIB+	EIB−	X 2	p -value
Alleles
	Arg	30 (37.5%)	103 (48.6%)	2.87	0.08
	Gly	50 (62.5%)	109 (51.4%)
	Total	80 (100%)	212 (100%)
	Gln	47 (69.1%)	140 (69.3%)	0.001	0.97
	Glu	21 (30.9%)	62 (30.7%)
	Total	68 (100%)	202 (100%)
Genotypes
	ArgArg	7 (17.5%)	28 (26.4%)	2.64	0.26
	ArgGly	16 (40.0%)	47 (44.4%)
	GlyGly	17 (42.5%)	31 (29.2%)
	Total	40 (100%)	106 (100%)
	GlnGln	19 (55.9%)	51 (50.5%)	1.68	0.43
	GlnGlu	9 (26.5%)	38 (37.6%)
	GluGlu	6 (17.6%)	12 (11.9%)
	Total	34 (100%)	101 (100%)

Arg , arginine; Gly , glycine; Gln , glutamine; Glu , glutamic acid; values expressed in absolute and relative frequencies.

The percentage of maximum FEV1 decrease showed a moderate correlation with the presence of asthma (rho=0.47; p<0.01). However, for the variables BMI z-score (rho=0.01), WC (rho=0.20), polymorphisms Arg16Gly (−0.01) and Gln27Glu (rho=−0.07) showed no significant correlations.

Discussion

The aim of this study was to determine the influence of polymorphisms in the ADRB2 gene on the triggering of EIB in adolescents. There were no significant differences in frequencies for allele 27 and for the genotypes of allele Arg16Gly and Gln27Glu in the EIB+ group compared to the EIB−, which partly refutes our initial hypothesis. However, there was a trend toward statistical significance for a higher frequency of allele 16 in the EIB+ group when compared to the EIB−. This finding may be regarded as evidence of the association between polymorphisms in the ADRB2 gene and the presence of EIB.

Individuals diagnosed with EIB+ have reduced pulmonary function compared to EIB− individuals, except for FVC (% of predicted), which did not differ between the two groups.23

On the other hand, previous studies did not identify such differences when assessing obese adolescents,3 and obese asthmatics24 and obese individuals with rhinitis.25 These divergences may be explained by differences in age and initial height of the groups in the present study.

The percentage of maximum FEV1 decrease showed moderate correlation with a history of asthma, which differs from the results found by Cichalewski et al.26 The methodological differences in the diagnosis of EIB can explain this discrepancy, as the present study used a bronchial provocation test on treadmill and in the study of Cichalewski et al.,26 it was performed 45min after a physical education class. On the other hand, neither study identified an association between EIB and BMI.

No previous studies were found to assess the frequency of ADRB2 polymorphisms in individuals with and without EIB. In this study, the frequency of allele Gly16 was 62.5% and 30.7% for allele Glu27. The proportion of the first was higher than the one found in a study in asthmatics, which was 46.6%.8 However, it is similar to the findings for the general population (61%).27 The frequency of allele Glu27 was similar between the studies.8 , 27

A study carried out by Snyder et al.28 observed in healthy adults that individuals with the Arg16Arg and Gly16Gly genotypes had similar responses to bronchodilation during exercise. However, after the end of the test, individuals that were homozygous for allele Arg16 returned more quickly to baseline when compared to Gly16 homozygotes. The authors explain this finding by a possible desensitization of the ADRB2 gene in this population. These results differ from those found in this study, which showed no differences in frequency between the genotypes and can actually confirm that there is no influence of this gene in individuals with EIB.

The polymorphisms of ADRB2 gene might be related to asthma, mainly due to being associated with increased airway sensitivity.8 Bronchial hyper-responsiveness is one of the main characteristics of asthma and may be triggered by several factors, including exercise.29 The study carried out by Fukui et al.30 showed that individuals with increased responsiveness to methacholine challenge test had a polymorphism at codon 16. EIB can be considered an exaggerated airway response.1 Thus, it was expected that polymorphisms had an effect on the bronchoconstrictor response to exercise, which ultimately did not occur.

The cross-sectional study design limits the causal associations between the variables. Another issue to be emphasized as a limiting factor is the low number of participants for the analysis of genetic polymorphisms, leading to a cautious interpretation of the study findings. We suggest studies with larger sample sizes to confirm the association between the presence of the Gly16 allele and the manifestation of EIB. Further studies are required with the control of the aforementioned limitations and the use of spirometry at times 3; 5; 10; 15 and 30min after bronchial provocation challenge tests to prevent possible EIB misdiagnosis.

We conclude that the presence of polymorphisms associated with Glu27 allele and Arg16Gly and Gln27Glu genotypes did not influence EIB expression. However, the statistical trend for increased frequency of allele Gly16 in individuals with EIB can be considered an indication of the influence of polymorphisms on the gene ADBR2 in EIB in adolescents.

Introdução

O broncoespasmo induzido pelo exercício (BIE) é definido como estreitamento transitório das vias aéreas que acontece logo após exercícios intensos em até 90% dos indivíduos asmáticos1 e em quase 20% das pessoas sem histórico de doenças respiratórias.2 A presença de excesso de peso pode contribuir para aumento da gravidade do BIE em asmático.3 O acúmulo excessivo de tecido adiposo na região central pode alterar a mecânica pulmonar e a resposta inflamatória das vias aéreas, levar ao aumento da contratilidade e da responsividade da musculatura lisa dos brônquios4 e limitar assim a prática de exercícios físicos5 como terapêutica na asma6 e na obesidade.7

Algumas alterações genéticas, como os polimorfismos nos receptores adrenérgicos beta 2 (ADRB2), têm sido associadas à presença de asma8 e de obesidade.9 O gene do ADRB2 está localizado no cromossomo 5q31 e pode ser encontrado em diversas regiões do corpo, inclusive na musculatura lisa.10 Os ADRB2 atuam mediados pela ação da adrenalina e da noradrenalina e promovem o relaxamento do músculo liso, até na região pulmonar,11 além de desempenhar papel importante na broncodilatação durante o exercício em indivíduos saudáveis.12 Os polimorfismos Arg16Gly e Gln27Glu do gene do ADRB2 vêm sendo relacionados a sintomas da asma,7 incluindo a redução da função pulmonar e da resposta broncodilatadora à medicação, pois têm influência negativa no efeito da medicação broncodilatadora,13 recurso terapêutico que faz parte da prevenção do BIE pré-exercício.14

Recentemente, nosso grupo de pesquisas verificou maior presença de polimorfismo Arg16Gly em crianças e adolescentes asmáticos em comparação com os controles. Além disso, verificou-se tendência a maior frequência do polimorfismo Gly16 em asmáticos com excesso de peso.15 Contudo, a influência da presença de polimorfismo no receptor ADRB2 na presença de BIE em crianças e adolescentes ainda não foi investigada. Nossa hipótese é que a maior frequência de polimorfismo no receptor ADRB2 poderia estar relacionada à maior presença de BIE nessa população. Portanto, o propósito do presente estudo foi determinar a influência dos polimorfismos no gene ADRB2 no desencadeamento de BIE em adolescentes.

Método

Estudo transversal com 160 adolescentes de ambos os sexos, de etnia branca, entre 9-17 anos, selecionados por conveniência e provenientes de escolas públicas de Curitiba (PR). A amostra foi dividida em dois grupos, BIE presente (BIE+) (n=45) e BIE ausente (BIE−) (n=115). Constatou-se presença de BIE quando houve queda maior ou igual a 10% do VEF1 em relação ao valor basal no teste de broncoprovocação por exercício. Todos os participantes e responsáveis assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido, conforme projeto de pesquisa aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa em Seres Humanos do Hospital de Clínicas da Universidade Federal do Paraná (protocolo n° 2460.067/2011-03). O cálculo amostral foi feito com nível de confiança de 95% e a fórmula descrita por Santos.16 O tamanho da amostra calculado foi de 246 escolares. Entretanto, o número de participantes foi de 160 adolescentes, 65% da amostra prevista, em função da complexidade dos exames e da necessidade de coleta sanguínea.

Mensurou-se a massa corporal (kg) em balança digital (Toledo®), com resolução de 0,1kg, e a estatura (cm) em estadiômetro (Sanny®) com resolução de 0,1cm. O Índice de Massa Corporal (IMC) foi calculado pela fórmula IMC (kg/m2)=Massa corporal (kg)/Estatura2 (m). Essa variável foi convertida para IMC-escore Z, por meio do software WHO Anthroplus v.1.0.4 desenvolvido pela Organização Mundial da Saúde (OMS), classificado de acordo com os pontos de corte propostos pela OMS em 2006.17

A circunferência abdominal (CA) foi mensurada em centímetros (cm) com fita antropométrica inextensível (Cardiomed®), medida no ponto médio entre o último arco costal e a crista ilíaca, com o indivíduo de pé, abdome relaxado e braços ao longo do corpo. Para classificação, usaram-se os valores propostos por Fernandéz et al., em 2004.18

Para o diagnóstico da asma, conforme o III Consenso Brasileiro do Manejo da Asma (SBPT, 2002),19 usaram-se a avaliação médica e o questionário do International Study of Asthma and Allergies in Childhood (Isaac) e confirmou-se a doença por meio da questão de número 6.

A função pulmonar foi avaliada por espirometria no pré-exercício e pós-exercício (5, 10 e 15 minutos). Fizeram-se três manobras, com o avaliado em posição sentada e com clipe nasal. Foram selecionadas as curvas que apresentaram os maiores valores para as variáveis de volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) e capacidade vital forçada (CVF) em litros (L). Os valores preditos e o coeficiente expiratório forçado (VEF1/CVF) foram mostrados pelo software do espirômetro (marca One Flow®), que usa como referência os valores propostos por Knudson et al.20

O teste de broncoprovocação com exercício foi feito em ambiente controlado (temperatura entre 20-25°C e umidade relativa de 50%), no período da tarde, em esteira ergométrica (modelo Master Super ATL-Inbramed), com um protocolo que consistiu em caminhar/correr durante oito minutos, em intensidade superior a 85% da frequência cardíaca máxima (FCmáx), de acordo com o guia da American Thoracic Society.14 A FCmáx foi calculada por meio da fórmula proposta por Tanaka et al.21 e monitorada, durante o teste, por frequencímetro (Polar®). Os avaliados foram orientados a não ingerir bebidas à base de cafeína, duas horas antes da avaliação, suspender o uso de broncodilatadores de ação curta e longa, 48 horas e cinco dias antes das avaliações, respectivamente. O exercício não foi feito quando houve relato de crise de asma ou infecção viral nas vias aéreas nas últimas quatro semanas antes do teste. A intensidade da queda foi calculada pela queda máxima do VEF1 (QMVEF1) por meio da equação: QMVEF1=[(VEF1 pré-exercício-VEF1 pós-exercício mais baixo)/VEF1 pré-exercício]×100.14

A extração do DNA ocorreu por meio de amostra sanguínea, com a genotipagem dos polimorfismos Arg16Gly e Gln27Glu do gene ADRB2 pelo método Taqman, por meio do kit TaqMan SNP genotyping assays da Applied Biosystems e do software Eppendorf realplex v.1.5, com o uso do aparelho de Step One Plus. A seguir, foi feito um gráfico de dispersão (XY) para a separação FAM-VIC e consequente determinação do genótipo de cada adolescente para cada polimorfismo. Classificaram-se como usuais os indivíduos homozigóticos para o aminoácido arginina no códon 16 (ArgArg) e glutamina no códon 27 (GlnGln) e como portadores os indivíduos homozigóticos, na posição 16, para o aminoácido glicina (GlyGly) e, na posição 27, para ácido glutâmico (GluGlu), bem como os heterozigóticos.

A análise estatística foi feita no software SPSS versão 19. A normalidade foi verificada pelo teste de Kolmogorov-Smirnov. Para comparação dos grupos, aplicou-se o teste t de Student nas variáveis paramétricas e o teste U de Mann-Whitney nas não paramétricas. O teste qui-quadrado foi usado para analisar as proporções entre os grupos. A correlação entre as variáveis foi avaliada pelo coeficiente de correlação de Spearman e classificadas de acordo com Dancey e Reidy.22 O nível de significância adotado foi de p<0,050.

Resultados

As características basais dos grupos são mostradas na tabela 1. Foram encontradas diferenças nas variáveis idade, massa corporal, estatura, VEF1 (tanto em litros quanto no percentual do predito) e CVF em litros e na relação VEF1/CVF, menores no grupo BIE+.

Tabela 1

Características antropométricas e espirométricas basais dos grupos broncoespasmo induzido pelo exercício (BIE) presente (+) e ausente (−)

Variáveis	BIE+ (n=45)	BIE− (n=115)	t ou U	p ‐valor
Idade (anos) a	13,6±1,6	14,5±1,5 **	4,05	0,00
Massa corporal (kg)	65,0±15,2	74,5±18,3 **	−3,09	0,00
Estatura (cm)	160,4±9,4	165,5±8,9 **	−3,18	0,00
IMC (kg/m2)	25,3±5,5	27,0±5,3	−1,88	0,06
IMC escore‐z	1,6±1,3	1,9±1,2	−1,30	0,19
CA (cm)	84,6±13,6	84,9±13,9	1,57	0,12
VEF1 (L)	2,9±0,5	3,4±0,6 **	−4,28	0,00
VEF1 (% predito)	95,4±10,8	102,0±18,8 *	−2,21	0,02
CVF (L)	3,4±0,7	3,9±0,8 **	−3,57	0,00
CVF (% predito)	102,3±12,2	106,0±13,4	−1,61	0,10
VEF1/CVF (%) a	86,7±10,3	88,5±7,0 *	2,01	0,04

p <0,05;

p <0,01.

Variáveis que não apresentaram distribuição normal.

IMC, índice de massa corporal; CA, circunferência abdominal; VEF1, volume expiratório forçado no 1° segundo; CVF, capacidade vital forçada; VEF1/CVF, razão entre VEF1 e CVF.Valores expressos em média ± desvio padrão.

Com relação aos polimorfismos do gene do ADRB2, não foram encontradas diferenças significativas para o alelo 27 e para os genótipos do polimorfismo Arg16Gly e Gln27Glu entre os grupos BIE+ e BIE− (p=0,26; p=0,97 e p=0,43, respectivamente). Porém, foi encontrada uma tendência à significância estatística para maior proporção de polimorfismo do alelo 16 entre o grupo BIE+ comparado com o BIE− (p=0,08) (tabela 2).

Tabela 2

Frequência dos alelos e genótipos do gene ADRB2 entre os grupos broncoespasmo induzido pelo exercício (BIE) presente (+) e ausente (−)

		BIE+	BIE−	X 2	p ‐valor
Alelos
	Arg	30 (37,5%)	103 (48,6%)	2,87	0,08
	Gly	50 (62,5%)	109 (51,4%)
	Total	80 (100%)	212 (100%)
	Gln	47 (69,1%)	140 (69,3%)	0,001	0,97
	Glu	21 (30,9%)	62 (30,7%)
	Total	68 (100%)	202 (100%)
Genótipos
	ArgArg	7 (17,5%)	28 (26,4%)	2,64	0,26
	ArgGly	16 (40,0%)	47 (44,4%)
	GlyGly	17 (42,5%)	31 (29,2%)
	Total	40 (100%)	106 (100%)
	GlnGln	19 (55,9%)	51 (50,5%)	1,68	0,43
	GlnGlu	9 (26,5%)	38 (37,6%)
	GluGlu	6 (17,6%)	12 (11,9%)
	Total	34 (100%)	101 (100%)

Arg , arginina; Gly , glicina; Gln , glutamina; Glu , ácido glutâmico; valores expressos em frequência absoluta e relativa.

O percentual de queda máxima do VEF1 apresentou correlação moderada com a presença de asma (rho=0,47; p<0,01). Entretanto, para as variáveis IMC escore-z (rho=0,01), CA (rho=0,20), polimorfismo Arg16Gly (−0,01) e Gln27Glu (rho=−0,07) não foram encontradas correlações significativas.

Discussão

O objetivo do presente estudo foi determinar a influência dos polimorfismos no gene ADRB2 no desencadeamento de BIE em adolescentes. Não foram encontradas diferenças significativas nas frequências para o alelo 27 e para os genótipos do alelo Arg16Gly e Gln27Glu no grupo BIE+ comparado com o BIE−, o que refuta, em parte, nossa hipótese inicial. Porém, verificou-se uma tendência à significância estatística para uma maior frequência do alelo 16 no grupo BIE+ comparado com o BIE−. Esse achado pode ser considerado um indício da relação entre polimorfismos no gene ADRB2 e a presença de BIE.

Os indivíduos com diagnóstico de BIE+ apresentaram função pulmonar reduzida em relação aos BIE−, com exceção da CVF (% do predito), que não diferiu entre os dois grupos.23 Por outro lado, estudos anteriores não identificaram tais diferenças ao avaliar adolescentes obesos,24 obesos asmáticos3 e com rinite.25 Essas divergências podem ser justificadas pelas diferenças na idade e na estatura inicial dos grupos na presente pesquisa.

O percentual de queda máxima VEF1 apresentou correlação moderada com histórico de asma, o que difere do resultado encontrado por Cichalewski et al.26 As diferenças metodológicas quanto ao diagnóstico do BIE podem explicar essa discrepância, visto que na presente pesquisa foi feito teste de broncoprovocação em esteira e, no estudo de Cichalewski et al.,26 foi feito 45 minutos após uma aula de educação física. Por outro lado, ambas as pesquisas não identificaram relação do BIE com IMC.

Não foram encontrados estudos anteriores que avaliassem a frequência dos polimorfismos ADRB2 em indivíduos com e sem BIE. Nesta pesquisa, a frequência do alelo Gly16 foi de 62,5% e 30,7% para o alelo Glu27. A proporção do primeiro foi mais elevada do que em estudo feito em asmáticos que encontrou 46,6%.8 Entretanto, é semelhante aos achados para a população em geral (61%).27 A frequência do alelo Glu27 foi semelhante entre os estudos.8 , 27

Estudo feito por Snyder et al.28 observou, em adultos saudáveis, que aqueles com o genótipo Arg16Arg e Gly16Gly têm respostas similares à broncodilatação durante o exercício. Entretanto, após o término da prova, os indivíduos homozigotos para o alelo Arg16 retornam de forma mais rápida aos valores basais ao ser comparados com os homozigóticos Gly16. Os autores justificam tal achado por uma possível dessensibilização do gene ADRB2 nessa população. Esses resultados diferem dos encontrados neste estudo, no qual não se notaram diferenças na frequência entre os genótipos, o que pode realmente confirmar não haver influência desse gene nos indivíduos com BIE.

Os polimorfismos do gene ADRB2 podem estar relacionados com a asma principalmente por estar associados a maior sensibilidade nas vias aéreas.8 A hiper-responsividade brônquica é uma das características primordiais da asma e pode ser desencadeada por diversos fatores, dentre eles o exercício.29 Estudo feito por Fukui et al.30 mostrou que os indivíduos com maior responsividade ao teste provocado por metacolina apresentavam polimorfismo no códon 16. O BIE pode ser considerado como uma resposta exacerbada das vias aéreas.1 Assim, esperava-se que os polimorfismos apresentassem influência na resposta broncoconstritora ao exercício, o que acabou não ocorrendo.

O desenho transversal do estudo limita as relações de casualidade entre as variáveis. Outra questão a destacar como fator limitante é o baixo número de participantes para as análises de polimorfismos genéticos, o que leva à interpretação cautelosa dos achados da pesquisa. Sugerem-se estudos com maior número de indivíduos para confirmar a associação entre a presença do alelo Gly16 e a manifestação de BIE. Há necessidade de novas investigações com o controle das limitações citadas e com o uso da espirometria nos tempos 3; 5; 10 15 e 30 minutos após teste de broncoprovocação por exercício, para evitar possíveis erros de diagnóstico do BIE.

Conclui-se que a presença de polimorfismos associados ao alelo Glu27 e aos genótipos Arg16Gly e Gln27Glu não influenciou na manifestação de BIE. Porém, a tendência estatística observada para uma maior frequência do alelo Gly16 nos indivíduos com a presença de BIE pode ser considerada um indício da influência de polimorfismos no gene ADBR2 no BIE em adolescentes.