Lower Serum Fetuin-A Levels are Associated with a Higher Ten-Year Mortality Risk in Patients with ST-Elevation Myocardial Infarction.

BACKGROUND: Fetuin-A is an anti-inflammatory and anti-calcification factor involved in the course of coronary artery disease (CAD). In line with these functions, fetuin-A has been investigated as a cardiovascular risk marker in many studies. However, the association between fetuin-A and the prognosis of CAD patients is still controversial.
OBJECTIVES: The present study was conducted to identify the association between serum fetuin-A level and long-term cardiovascular disease (CVD) and all-cause mortality of ST-elevation acute myocardial infarction (STEMI).
METHODS: One hundred eigthy consecutive patients with STEMI were enrolled in the study. The study population was divided into subgroups (lower, ≤288 µg/ml; and higher, >288 µg/ml) according to the median fetuin-A level. Clinical follow-up data was obtained by annual contact with the patients or family members by telephone. The causes of death were also confirmed by the national health database. Two-sided p-values<0.05 were considered statistically significant.
RESULTS: During a median follow-up of 10 years, 71 deaths were recorded , 62 of whom died from CVD. Both CVD and all-cause mortality were found to be significantly higher in the lower fetuin-A group than the higher fetuin-A group (44% vs 24%, p= 0.005; 48% vs 31%, p= 0.022, respectively). In Cox regression proportional hazard analyses, fetuin-A was found to be an independent predictor of CVD and all-cause mortality.
CONCLUSIONS: Low fetuin-A concentration is associated with a poor long-term prognosis after STEMI, regardless of the traditional cardiovascular risk factors. Our findings have strengthened previous studies that consistently demonstrate the determining role of anti-inflammatory mediators in acute coronary syndromes.

Introdução

A fetuína-A, glicoproteína alfa-2-Heremans-Schmid, é uma proteína sérica abundantes que é produzida exclusivamente pelo fígado, pela língua, pela placenta e pelo tecido adiposo.[1 , 2] Ela tem um papel crucial como inibidor fisiológico do receptor tirosina quinase associado à resistência a insulina e um reagente de fase aguda negativa. Ela também regula a remodelação óssea e o metabolismo do cálcio, sendo um inibidor importante da precipitação de sais de cálcio e calcificações vasculares.[3]

A inflamação é um processo-chave na aterosclerose. Existem evidências significativas do efeito prejudicial às citocinas pró-inflamatórias no sistema cardiovascular.[4] Durante a inflamação, citocinas pró-inflamatórias, tais como IL-1ß e IL-6, reduzem a síntese da fetuína-A no fígado. Níveis de fetuína-A circulante reduzidos limitam as atividades de inúmeros mediadores anti-inflamatórios, agravando, dessa forma, a resposta inflamatória. A fetuína-A é um dos inibidores de calcificação em tecido mole e na árvore vascular.[5] A calcificação da artéria coronária é vista como índice da gravidade da doença vascular aterosclerótica e pode também prever eventos cardiovasculares adversos futuros.

Em alinhamento com essas funções, investigou-se a fetuína-A como marcador de risco cardiovascular em vários estudos. Estudos em populações com doença renal terminal (DRT) demonstram consistentemente que níveis de fetuína-A mais baixos são associados aos eventos de DCV e mortalidade global.[6 - 8] Entretanto, a relação entre os níveis de fetuína-A sérica e o prognóstico de pacientes com doença arterial coronariana (DAC) ainda é controversa. Níveis altos de fetuína-A sérica estão associados a uma mortalidade de um ano mais baixa nos casos de síndromes coronárias agudas (SCA).[9] Por outro lado, Parker et al.,[10] demonstraram que não se observou associação significativa entre a fetuína-A e evento de mortalidade ou DCV em pacientes com DAC estável.[10] Weikert et al.,[11] relataram uma relação entre níveis de fetuína-A plasmática aumentada, e riscos mais altos de infarto do miocárdio (IM) e acidente vascular isquêmico em um estudo coorte de grande população.[11]

No presente estudo, o objetivo foi identificar a associação entre o nível de fetuína-A sérica e DCV de longo prazo e a mortalidade global de infarto do agudo do miocárdio por supradesnivelamento do segmento ST (STEMI). Levantou-se a hipótese de que níveis de fetuína-A mais baixos sejam um marcador prognóstico para mortalidade em longo prazo pós-STEMI, independentemente de outros fatores de risco de DCV.

Métodos

População do estudo

Entre maio e setembro de 2009, todos os pacientes (n: 195) diagnosticados com STEMI, e internados em até 12 horas após o surgimento dos sintomas, foram cadastrados inicialmente no estudo. Pacientes com choque cardiogênico em até 24 horas também foram incluídos. O STEMI foi diagnosticado na presença dos dois critérios abaixo: angina persistente por ≥ 20 minutos e supradesnivelamento do segmento ST de ≥ 1 mm em ≥ 2 derivações contíguas além de V2 ou V3, ou a presença de novos bloqueios de ramos do feixe esquerdo. Nas derivações V2 a V3, 2 mm de supradesnivelamento de ST nos homens, e 1,5 mm de supradesnivelamento de ST em mulheres, eram necessários para o diagnóstico de STEMI. Os pacientes foram manejados de acordo com as diretrizes, e o tratamento não foi afetado pela participação no cadastro. Preferiu-se a intervenção coronária percutânea (ICP) primária como técnica de reperfusão para toda a população do estudo. Os pacientes foram excluídos se alguma das características abaixo estivesse presente: lesão culpada ou crítica na artéria coronária principal esquerda, cirurgia de bypass da artéria coronária anterior, doença renal terminal (clearance de creatinina, <15 mL/min), infecção ativa, doença inflamatória crônica, e malignidade conhecida. Ao final, a população do estudo consistiu em 180 pacientes. Foi realizado o exame físico completo e obteve-se um histórico médico detalhado de cada caso. Altura, peso e pressão arterial (PA) foram medidos por enfermeiros treinados, utilizando-se protocolos e procedimentos padrão. Hipertensão foi definida pela pressão arterial sistólica ≥ 140 mmHg, ou pressão arterial diastólica ≥ 90 mmHg, ou tratamento atual com qualquer medicamento hipertensivo. O índice de massa corporal (IMC) foi calculado como peso (kg)/ altura2 (m2). O termo de consentimento informado foi obtido de todos os participantes. O estudo foi analisado e aprovado pelos comitês de ética institucionais.

Medidas bioquímicas

Foram coletadas amostras de sangue venoso dos participantes após um jejum noturno. O soro foi separado imediatamente das células por centrifugação a 3000 g por 10 minutos, armazenado a frio a -70 °C até ser analisado. A fetuína-A sérica foi medida, utilizando-se um kit de ensaio de imunoabsorção enzimática de fetuína-A humana disponível comercialmente (BioVendor Laboratory Medicine, Inc., Brno, República Checa). Os coeficientes de variação intra e interensaio da fetuína-A foram menores que 8%. Os níveis ultrassensíveis de PCR (PCR-us) foram medidos pelo método imunonefelométrico (Image Immunochemistry System; Beckman Coulter, Inc., Fullerton, CA, EUA). Outros parâmetros bioquímicos foram medidos utilizando-se métodos e kits comercialmente disponíveis.

Ecocardiográfica

Foi realizado um ecocardiograma bidimensional no hospital, antes da alta, para avaliar a fração de ejeção do ventrículo esquerdo (FEVE), utilizando-se a técnica de Simpson modificada. A análise foi realizada por dois observadores cegos em relação aos dados clínicos e angiográficos.

Acompanhamento prospectivo e resultados

Dados de acompanhamento clínico foram obtidos por contato telefônico anual com pacientes ou familiares após o ICP. As causas das mortes também foram confirmadas pelo banco de dados de saúde nacional. O acompanhamento foi concluído para todos os pacientes. Os resultados principais do estudo foram mortalidade cardiovascular (CID I00-I99) e mortalidade global, que incluem mortalidade cardiovascular e morte devido a causas não cardíacas. Os pacientes passaram por triagens até o final de fevereiro de 2019 ou até a morte do paciente.

Análise estatística

Variáveis contínuas com distribuição normal são expressas como médias ± desvio padrão (DP) e variáveis contínuas sem distribuição normal são expressas como mediana e faixa interquartil (FIQ). Dados categóricos são expressos como valores absolutos e porcentagens. O teste de Kolmogorov-Smirnov foi utilizado para testar a distribuição normal. As diferenças em variáveis contínuas entre os grupos foram analisadas utilizando o teste t de amostras independentes ou o teste U de Mann-Whitney, para variáveis com o sem distribuição normal, respectivamente. Variáveis categóricas e proporções foram analisadas pelo teste Qui-quadrado. A correlação entre a fetuína-A plasmática e os fatores de risco de DCV foi analisada utilizando-se a correlação de Pearson. Curvas de sobrevida para subgrupos de fetuína-A plasmática foram construídas pelo método Kaplan-Meier, e as diferenças em sobrevida foram avaliadas utilizando-se o teste de Log-rank.

A análise do modelo de risco proporcional de Cox foi usada para avaliar a associação entre a fetuína-A sérica e mortalidade global e por DCV no acompanhamento de 10 anos. O primeiro modelo era não padronizado. O modelo 2 foi padronizado para idade e sexo. Com base no modelo 2, o modelo 3 foi padronizado além disso para fatores de risco cardiovascular tradicionais, tais como tabagismo, histórico de diabetes mellitus, histórico de hipertensão, e nível de colesterol total. Com base no modelo 3, o modelo 4 foi padronizado além disso para nível de creatinina e FEVE. A fetuína-A foi analisada separadamente como variável categórica e variável contínua. Os resultados dos modelos de regressão de Cox foram apresentados como razões de chance (RC) e intervalos de confiança (IC) de 95%.

P-valores bilaterais <0,05 foram considerados estatisticamente significativos. As análises estatísticas foram realizadas com o software SPSS 20.0 (SPSS Inc., Chicago, IL, EUA).

Resultados

Características clínicas e bioquímicas

A população do estudo era composta de 180 pacientes com STEMI e dividida em subgrupos com fetuína-A mais baixa e mais alta, de acordo com a mediana do nível de fetuína-A na admissão. As características demográficas e bioquímicas dos níveis de fetuína-A na linha de base de acordo com os subgrupos (mais baixo, ≤288 µg/ml; e mais alto, >288 µg/ml) estão resumidas na Tabela 1 . Os pacientes do grupo com fetuína-A mais baixa eram mais velhos, e tinham uma prevalência mais alta de hipertensão e níveis mais altos de creatinina sérica e PCR-us em comparação ao grupo com fetuína-A mais alta. No ecocardiograma, os valores de FEVE eram mais baixos no grupo com fetuína-A mais baixa.

Tabela 1

– Características de linha de base da população do estudo estratificada pela mediana dos valores de fetuína-A na admissão (≤288 µg/ml versus ≤288 µg/ml)

Variáveis	Grupos de fetuína-A		p-valor
	Fetuína-A mais baixa (≤288 µg/ml) (n:90)	Fetuína-A mais alta (≤288 µg/ml) (n:90)
Idade, a	60,5±9,9	57,1±9,6	0,019
Sexo, feminino/masculino	12/78	17/73	0,311
IMC, kg/m2	26,0±2,0	25,8±2,0	0,528
Tabagismo, n (%)	59 (65,6)	51 (56,7)	0,221
Hipertensão, n (%)	32 (35,6)	19 (21,1)	0,032
Diabetes mellitus, n (%)	25 (27,8)	18 (20,0)	0,221
Colesterol total, mg/dl	181±34	182±34	0,922
*Triglicérides, mg/dl	141 [102-194]	137 [103-181]	0,595
HDL colesterol, mg/dl	33±6	35±6	0,059
LDL colesterol, mg/dl	115±30	113±31	0,658
Hemoglobina, g/dl	12,7±1,46	13,0±1,18	0,240
Creatinina, mg/dl	1,10±0,74	0,84±0,30	0,002
PCR-us, mg/dl	1,91±2,31	0,86±1,56	<0,001
Pico de troponina I, ng/ml	45,0±37,6	35,1±34,1	0,066
IM prévio, n (%)	6 (6,6)	4 (5,5)	0,756
IM da parede anterior, n (%)	35 (38,9)	28 (31,1)	0,274
IM inferior ou ventr. direito, n (%)	40 (44,4)	54 (60,0)	0,037
IM de parede posterolateral, n (%)	15 (16,7)	8 (8,9)	0,118
Tempo de reperfusão, h	5,7±6,8	6,4±10,0	0,547
Administração de tirofibana, n (%)	55 (61,1)	50 (55,6)	0,450
FEVE, %	42±7	45±6	0,016

Os dados são expressos como média ± DP, n (%) ou *mediana [FIQ]. IMC: índice de massa corporal; HDL: lipoproteína de alta densidade; PCR-us: proteína C reativa ultrassensível; IM: infarto do miocárdio; LDL: lipoproteína de baixa densidade; FEVE: fração de ejeção ventricular esquerda.

Fetuína-A e fatores de risco de DCV

A análise de correlação bivariada entre fetuína-A sérica e fatores de risco de DCV é apresentada na Tabela 2 . O nível de fetuína-A estava inversamente correlacionado ao PCR-us, e diretamente correlacionado à glicemia de jejum após a padronização por sexo, idade e IMC.

Tabela 2

– Associação de fetuína-A plasmática com fatores de risco de doença cardiovascular

	Correlação com os níveis de fetuína-A plasmática
	Sem padronização		Padronizado para Sexo, idade e IMC
Variáveis	r	p-valor†	R	p-valor‡
Idade, a	-0,245	0,001	-	-
IMC, kg/m2	0,031	0,681	-	-
PAS, mm Hg	0,084	0,263	0,038	0,616
PAD, mm Hg	0,063	0,403	0,018	0,810
Glicemia jejum, mg/dl	0,288	<0,001	0,272	<0,001
Colesterol total, mg/dl	0,056	0,456	-0,004	0,961
Triglicérides, mg/dl	0,083	0,268	0,073	0,333
HDL colesterol, mg/dl	0,175	0,019	0,124	0,099
LDL colesterol, mg/dl	-0,009	0,903	-0,078	0,302
PCR-us, mg/dl	-0,276	<0,001	-0,233	0,002

IMC: índice de massa corporal; PAD: pressão arterial diastólica; HDL: lipoproteína de alta densidade; PCR-us: proteína C reativa ultrassensível; LDL: lipoproteína de baixa densidade; PAS: pressão arterial sistólica.

Resultados clínicos

Os resultados clínicos são apresentados na Tabela 3 . Durante um acompanhamento médio de 10 anos, foram registradas 71 mortes, das quais 62 foram devidas a DCV. Os índices de mortalidade global e por DCV foram significativamente mais altos no grupo com nível de fetuína-A mais baixo que no grupo com nível fetuína-A mais alto (44% versus 24%, p= 0,005; 48% versus 31%, p=0,022, respectivamente). As curvas de sobrevida acumulada demonstraram que os riscos de mortalidade global e por DCV aumentaram à medida que os níveis de fetuína-A diminuíram ( Figura 1 ).

Tabela 3

– Índices de mortalidade global e cardiovascular de acordo com os níveis de fetuína-A plasmática

No acompanhamento de 10 anos	Fetuína-A mais baixa (≤288 µg/ml) (n:90)	Fetuína-A mais alta (≤288 µg/ml) (n:90)	p-valor
Morte por DCV, n (%)	40 (44)	22 (24)	0,005
Mortalidade global, n, (%)	43 (48)	28 (31)	0,022

DCV: doença cardiovascular.

Figura 1

– Curvas de sobrevida de Kaplan-Meier de mortalidade por doença cardiovascular (A) e mortalidade global (B) de acordo com a fetuína-A.

Análise de regressão de Cox

As RC para mortalidade cardiovascular e global associadas ao nível de fetuína-A plasmática são apresentadas na Tabela 4 . Mesmo após a padronização para vários fatores confundidores (modelo 4), identificou-se que a fetuína-A é um preditor independente da mortalidade cardiovascular, como variável categórica e contínua (RC=0,46, IC 95%: 0,27-0,78 e RC=0,997, IC 95%: 0,994-0,999, respectivamente). Para a mortalidade global, após várias padronizações (modelo 4), identificou-se que a fetuína-A foi um preditor significativo como variável contínua (RC=0,997, IC 95%: 0,995-1,000). Ao mesmo tempo, houve uma tendência para a significância estatística da fetuína-A como variável categórica (p=0,085).

Tabela 4

– Razões de risco baseadas nos modelos de regressão de Cox para estimar os efeitos dos níveis de fetuína-A na mortalidade global e por doença cardiovascular

	Mortalidade por DCV		Mortalidade global
	Razão de risco (IC 95%)	p-valor	Razão de risco (IC 95%)	p-valor
Fetuína-A como variável categórica
Modelo 1	0,46 (0.27-0.78)	0,004	0,54 (0.34-0.88)	0,014
Modelo 2	0,46 (0.27-0.79)	0,005	0,55 (0.33-0.89)	0,016
Modelo 3	0,48 (0.28-0.83)	0,009	0,58 (0.35-0,95)	0,032
Modelo 4	0,55 (0.31-0.96)	0,036	0,64 (0.38-1.06)	0,085
Fetuína-A como variável contínua
Modelo 1	0,995 (0.993-0.998)	0,001	0,996 (0.993-0.998)	0,001
Modelo 2	0,995 (0.993-0.998)	0,001	0,996 (0.993-0.998)	0,002
Modelo 3	0,996 (0.993-0.999)	0,003	0,996 (0.994-0.999)	0,005
Modelo 4	0,997 (0.994-0.999)	0,038	0,997 (0.995-1.000)	0,034

Modelo 1: Não padronizado. Modelo 2: padronizado para idade e sexo. Modelo 3: padronizado além disso para tabagismo, histórico de diabetes mellitus, histórico de hipertensão, e nível de colesterol total. Modelo 4: padronizado além disso para nível de creatinina e fração de ejeção ventricular esquerda. IC: intervalo de confiança; DCV: doença cardiovascular.

Discussão

No presente estudo, demonstrou-se que os níveis mais altos de fetuína-A plasmática tinham risco mais baixo de mortalidade global e por DCV em pacientes com STEMI. Identificou-se que a associação era independente de fatores de risco estabelecidos para DCV, tais como, idade, tabagismo, hipertensão, diabetes mellitus, hiperlipidemia e creatinina. Além disso, identificou-se que o nível de fetuína-A plasmática estava inversamente correlacionado ao PCR-us, e diretamente correlacionado à glicemia de jejum.

Estudos prévios investigando a relação entre a fetuína-A e a mortalidade global e cardiovascular tiveram resultados conflitantes. Concentrações mais baixas de fetuína-A previram o aumento da mortalidade global e por DCV nas populações com doença renal terminal, pacientes de diálise, e população em geral.[7 , 12 , 13] Lim et al.,[14] estabeleceram que os índices de mortalidade de 6 meses eram significativamente mais altos em pacientes com STEMI com níveis baixos de fetuína-A em comparação aos pacientes com níveis altos de fetuína-A.[14] Além disso, Chen et. al.,[15] demonstraram que níveis de fetuína-A plasmática mais baixos estavam associados com um aumento do risco de mortalidade global e por DCV em pacientes com DAC estável, independentemente de fatores de risco de DCV tradicionais.[15] Contrariamente, Roos et al.,[16] demonstraram não existir associação significativa entre os níveis de fetuína-A sérica e eventos secundários de DCV em pacientes com DAC após o acompanhamento de 6 anos.[16] Além disso, no estudo EPIC-Postdam, Weikert et al.,[17] demonstraram que pacientes com concentrações altas de fetuína-A tinham risco 4 vezes mais alto de infarto do miocárdio e acidente vascular isquêmico em comparação aos sujeitos com níveis baixos de fetuína-A.[11]

As razões subjacentes para tais discrepâncias mencionadas acima não foram claramente identificadas, mas algumas explicações foram propostas. A calcificação vascular e a inflamação podem ter um papel importante no desenvolvimento da aterosclerose e DCV. A fetuína-A pode ajudar a prevenir o desenvolvimento de doenças cardiovasculares por suas funções anti-inflamatórias e anticalcificação.[17] A fetuína-A tem um papel crucial no caminho anti-inflamatório após uma isquemia miocárdica, provavelmente facilitando o início do processo de cura.[4] Entretanto, a fetuína-A está envolvida na patogênese do diabetes mellitus tipo 2 ao inibir a fosforilação do receptor de insulina tirosina, o que leva à resistência a insulina.[3] Uma meta-análise recente confirmou a associação, demonstrando que um incremento DP do nível de fetuína-A resulta em um risco 23% mais alto de diabetes mellitus tipo 2 incidente.[18] Além disso, a fetuína-A poderia levar à ativação do receptor do tipo Toll 4 e à migração do macrófago, resultando em inflamação do tecido adiposo e disfunção do adipócito.[19] Com base nesses fatos, o nível alto de fetuína-A, e não o nível baixo de fetuína-A, pode ser associado a aterosclerose e DCV. Esse efeito duplo da fetuína-A pode ter causado resultados heterogêneos em status e condições diferentes. Sugere-se que, nos estágios iniciais de DCV, a fetuína-A exacerba essa doença devido a seus efeitos de promoção da resistência à insulina e dislipidemia; entretanto, em estágios posteriores de DCV, altas concentrações de fetuína-A tiveram resultados positivos devido a seu efeito anti-inflamatório e capacidade de evitar o depósito de cálcio vascular.[20 , 21] Outra explicação possível para esses resultados contraditórios é o fato de que a fetuína-A é uma proteína de fase aguda, que pode ser reduzida marcadamente no stress agudo.[22] Embora essa condição reflita o equilíbrio da inflamação aguda em síndromes coronárias agudas, ela pode ter efeitos ilusórios em resultados de longo prazo. Por fim, nesses estudos, os níveis de fetuína-A foram medidas utilizando-se vários imunoensaios com sensibilidades e especificidades diferentes.

No estudo atual, identificou-se que a alta concentração de fetuína-A estava associada a um resultado favorável após o STEMI. Os efeitos inibidores da fetuína-A em processos inflamatórios podem explicar essa observação. A inflamação tem um papel crucial na patogênese da aterosclerose e da SCA. Após o SCA, a inflamação se espalha por todo o miocárdio e está envolvida na cicatrização e na recuperação das funções miocárdicas.[23] Entretanto, o papel de mediadores anti-inflamatórios em contra-atacar e modular o processo inflamatório parece ser crítico para evitar a cicatrização inadequada.[9] Nos casos em que a inflamação não pode ser suficientemente limitada por citocinas anti-inflamatórias, a inflamação pode levar a consequências desfavoráveis, tais como fibrose cardíaca, dilatação crônica, insuficiência cardíaca e arritmia.[24] Há muitas evidências que demonstram os efeitos prejudiciais de mediadores pró-inflamatórios na SCA.[4 , 25] Dados recentes também sugerem que marcadores anti-inflamatórios podem ter valor similar.[26 , 27] Feistritzer et al.,[28] demonstraram que a fetuína-A baixa, associada a efeitos adversos de dimensões de enfartamento, função do ventrículo esquerdo, e remodelação após STEMI agudo.[28] A baixa concentração de fetuína-A facilitará o processo inflamatório existente[29] e a superprodução de citocinas cardiotóxicas, tais como o fator de necrose tumoral,[30 , 31] que exporá os pacientes a um risco aumentado de remodelação de VE e recorrência de SCA. Além disso, a baixa concentração de fetuína-A pode ter um efeito deletério direto na função miocárdica. Merx et al.,[32] relataram recentemente o avanço da fibrose cardíaca, calcificação, função diastólica notadamente prejudicada, e tolerância a isquemia, bem como resistência a catecolamina nos corações de ratos knockout com fetuína-A.[32]

No cenário de STEMI, o efeito anti-inflamatório da fetuína-A pode ser mais dominante para se determinar o prognóstico que seus outros efeitos. Isso pode explicar a relação entre os níveis altos de fetuína-A e baixa mortalidade após o STEMI. Devido à associação bifásica da fetuína-A com doença cardiovascular, dependendo do estágio da aterosclerose, os valores de fetuína-A podem estar restritos a pacientes com STEMI para avaliar esse prognóstico.

Limitações do estudo

O presente estudo tem várias limitações a serem mencionadas. A limitação mais importante do presente estudo é que ele reflete uma experiência em um centro único com um número limitado de pacientes. Devido ao pequeno número de pacientes, o valor prognóstico da fetuína-A deve ser interpretado com cuidado nessa população. Nossos resultados são baseados em medições de fetuína-A de amostras de sangue únicas na admissão hospitalar. Os níveis de fetuína-A não foram avaliados após a fase aguda do infarto do miocárdio. A análise seria mais valiosa se a alteração da fetuína-A ao longo do tempo pudesse ser demonstrada com várias medidas. Por fim, este estudo não pôde considerar completamente todos os possíveis fatores confundidores associados aos níveis de fetuína-A plasmática ou desenvolvimento de DCV.

Conclusão

O presente estudo demonstra que a baixa concentração de fetuína-A está associada a um prognóstico ruim para casos de STEMI no longo prazo. O impacto deletério de um processo inflamatório parece persistir após 10 anos de acompanhamento. Nossos achados fortaleceram estudos prévios demonstrando consistentemente o papel determinante dos mediadores anti-inflamatórios em síndromes coronárias agudas. São necessários estudos randomizados de larga escala posteriores para explicar a utilidade clínica dos níveis de fetuína-A na previsão do prognóstico pós-STEMI no acompanhamento.

Introduction

Fetuin-A, α2-Heremans-Schmid glycoprotein, is an abundant serum protein that is exclusively produced by the liver, tongue, placenta and adipose tissue.[1 , 2] It plays a crucial role as a physiological inhibitor of insulin receptor tyrosine kinase, associated with insulin resistance and a negative acute phase reactant. It also regulates bone remodeling and calcium metabolism, and is an important inhibitor of calcium salt precipitation and vascular calcifications.[3]

Inflammation is a key process in atherosclerosis. Substantial evidence exists for the detrimental effect of pro-inflammatory cytokines on the cardiovascular system.[4] During inflammation, proinflammatory cytokines, such as IL-1ß and IL-6, decrease the synthesis of fetuin-A in the liver. Decreased circulating fetuin-A levels constrains the activities of numerious anti-inflammatory mediators, thereby aggravating the inflammatory response. Fetuin-A is one of the inhibitors of calcification in soft tissue and vascular tree.[5] Coronary artery calcification is regarded as an index of the severity of atherosclerotic vascular disease and may also predict future adverse cardiovascular events.

In line with these functions, fetuin-A has been investigated as a cardiovascular risk marker in many studies. Studies in end-stage renal disease (ESRD) populations have consistently shown that lower fetuin-A levels are associated with CVD-events and all-cause mortality.[6 - 8] However, the relation between serum fetuin-A levels and the prognosis of coronary artery disease (CAD) patients is still controversial. High serum fetuin-A level is associated with a lower 1-year mortality in acute coronary syndromes (ACS).[9] On the other hand, Parker et al.[10] demonstrated that no significant association of fetuin-A with mortality or a CVD event was observed in patients with stable CAD.[10] Weikert et al.[11] reported a relationship between increased plasma fetuin-A levels and an higher risk of myocardial infarction (MI) and ischemic stroke in a large population-based cohort.[11]

The present study aimed to identify the association between the serum fetuin-A level and the long-term CVD and all-cause mortality of ST-elevation acute myocardial infarction (STEMI). We hypothesized that lower fetuin-A levels would be a prognosic marker for long-term mortality after STEMI, regardless of other CVD risk factors.

Methods

Study population

Between May 2009 and September 2009, all patients (n: 195) diagnosed with STEMI, and admitted to the hospital within 12 h of the onset of symptoms, were first enrolled in the study. Patients with cardiogenic shock within 24h were also included. STEMI was diagnosed in the presence of the two following criteria: persistent angina for ≥ 20 minutes and ST-segment elevation of ≥ 1 mm in ≥ 2 contiguous leads other than V2 to V3, or the presence of new left-bundle branch block. In leads V2 to V3, 2 mm of ST-segment elevation in men and 1.5 mm of ST-segment elevation in women was required for the STEMI diagnosis. Patients were managed according to guidelines; treatment was not affected by participation in the registry. Primary percutaneous coronary intervention (PCI) was preferred as the reperfusion technique for the entire study population. Patients were excluded if any of the following were present: culprit or critical lesion in the left main coronary artery, previous coronary artery bypass surgery, end-stage renal disease (creatinine clearance, <15 mL/min), active infection, chronic inflammatory disease, and known malignancy. Finally, the study population consisted of 180 patients. A complete physical examination was performed, and a detailed medical history was obtained from each case. Height, weight, and blood pressure (BP) were measured by trained nurses using standard protocols and procedures. Hypertension was defined as a systolic BP of ≥140 mmHg, a diastolic BP of ≥90 mmHg, or current treatment by any antihypertensive drug. Body mass index (BMI) was calculated as weight (kg) / height2(m2). Informed consent was obtained from all individual participants. The study was reviewed and approved by the institutional ethics committees.

Biochemical measurement

Venous blood samples were collected from participants after overnight fasting. Serum was immediately separated from the cells by centrifugation at 3000g for 10 minutes, stored on ice at -70ºC until analyzed. Serum fetuin-A was measured using a commercially available human fetuin-A enzyme-linked immunosorbent assay kit (BioVendor Laboratory Medicine, Inc., Brno, Czech Republic). The intra- and inter-assay coefficients of variation for fetuin-A were less then 8%. High sensitive CRP (hs-CRP) levels were measured by immunonephelometric method (Image Immunochemistry System; Beckman Coulter, Inc., Fullerton, CA). Other biochemical parameters were measured using commercially available methods and kits.

Echocardiography

A two-dimensional echocardiogram was performed in-hospital before discharge for the evaluation of left ventricle ejection fraction (LVEF), using modified the Simpson’s technique. The analysis was performed by two observers blinded to the clinical and angiographical data.

Prospective follow-up and outcomes

Clinical follow-up data was obtained by annual contact with the patients or their family members by telephone after PCI. The causes of deaths were also confirmed by the national health database. Follow-up was completed in all patients. The primary outcomes of the study were cardiovascular mortality (ICD codes I00-I99) and all-cause mortality, which included cardiovascular mortality and death due to non-cardiac causes. The patients were screened until the end of February 2019 or the patient’s death.

Statistical analysis

Continuous variables with normal distribution are expressed as mean ± standard deviation (SD) and continuous variables without normal distribution are expressed as median and interquartile range (IQR). Categorical data are expressed as absolute values and percentages. The Kolmogorov-Smirnov test was used to test the normal distribution. Differences in continuous variables between the groups were determined by independent sample t-test or the Mann-Whitney U-test, for variables with or without normal distribution, respectively. Categorical variables and proportions were analyzed by the chi-square test. The correlation between plasma fetuin-A and CVD risk factors was analyzed using the Pearson correlation. Survival curves for plasma fetuin-A subgroups were constructed by Kaplan-Meier method, differences in survival were assessed using the log-rank test.

The Cox proportional hazards model analysis was used to evaluate the association between serum fetuin-A and CVD and all-cause mortality in a 10-year follow-up. The first model was unadjusted. Model 2 was adjusted for age and sex. Based on model 2, model 3 was further adjusted for traditional cardiovascular risk factors, such as smoking, history of diabetes mellitus, history of hypertension, and total cholestrol level. Based on model 3, model 4 was further adjusted for creatinine level and LVEF. Fetuin-A was analyzed separately as both categorical and continuous variables. Results of Cox regression models were presented as hazard ratios (HR) and 95% confidence intervals (CI).

Two-sided p values <0.05 were considered statistically significant. All statistical analyses were performed with SPSS 20.0 (IBM SPSS Inc., Chicago, IL).

Results

Clinical and biochemical characteristics

The study population consisted of 180 patients with STEMI and were divided into lower- and higher-fetuin-A subgroups according to the median fetuin-A level upon admission. The demographic and biochemical characteristics of the baseline fetuin-A levels according to the subgroups (lower, ≤288 µg/ml; and higher, >288 µg/ml) are summarized in Table 1 . Patients from the lower fetuin-A group were older and had a higher prevalence of hypertension and greater serum creatinine and hs-CRP levels compared to the higher fetuin-A group. In the echocardiography, LVEF values were lower in the lower fetuin-A group.

Table 1

– Baseline Characteristics of the Study Population Stratified by the Median of Admission Fetuin-A Values (≤288 µg/ml vs >288 µg/ml)

Variables	Groups of Fetuin-A		p value
	Lower Fetuin-A (≤288 µg/ml) (n:90)	Higher Fetuin-A (>288 µg/ml) (n:90)
Age,y	60.5±9.9	57.1±9.6	0.019
Sex, female/male	12/78	17/73	0.311
BMI, kg/m2	26.0±2.0	25.8±2.0	0.528
Cigarette smoking, n (%)	59 (65.6)	51 (56.7)	0.221
Hypertension, n (%)	32 (35.6)	19 (21.1)	0.032
Diabetes mellitus, n (%)	25 (27.8)	18 (20.0)	0.221
Total cholesterol, mg/dl	181±34	182±34	0.922
*Triglycerides, mg/dl	141 [102-194]	137 [103-181]	0.595
HDL cholesterol, mg/dl	33±6	35±6	0.059
LDL cholesterol, mg/dl	115±30	113±31	0.658
Hemoglobin, g/dl	12.7±1.46	13.0±1.18	0.240
Creatinin, mg/dl	1.10±0.74	0.84±0.30	0.002
Hs-CRP, mg/dl	1.91±2.31	0.86±1.56	<0.001
Peak troponin I, ng/ml	45.0±37.6	35.1±34.1	0.066
Prior MI, n (%)	6 (6.6)	4 (5.5)	0.756
Anterior wall MI, n (%)	35 (38.9)	28 (31.1)	0.274
İnferior or right ventricle MI, n (%)	40 (44.4)	54 (60.0)	0.037
Posterolateral wall MI, n (%)	15 (16.7)	8 (8.9)	0.118
Time to reperfusion, h	5.7±6.8	6.4±10.0	0.547
Tirofiban administration, n (%)	55 (61.1)	50 (55.6)	0.450
LVEF, %	42±7	45±6	0.016

Data are expressed as mean ± SD, n (%) or *median [IQR]. BMI: body mass index; HDL: high-density lipoprotein; Hs-CRP: high sensitivity C-reactive protein; MI: myocardial infarction; LDL: low-density lipoprotein; LVEF: left ventricular ejection fraction.

Fetuin-A and CVD risk factors

The bivariate correlation analysis between serum fetuin-A and CVD risk factors is shown in Table 2 . The serum fetuin-A level was inversely correlated with hs-CRP and positively correlated with fasting glucose after adjustment for sex, age, and BMI.

Table 2

– Association of Plasma Fetuin-A with Cardiovascular Disease Risk Factors

	Correlation With Plasma Fetuin-A Levels
	No Adjustment		Adjusted for Sex, Age, and BMI
Variables	r	p-value†	R	p-value‡
Age, y	-0.245	0.001	-	-
BMI, kg/m2	0.031	0.681	-	-
SBP, mm Hg	0.084	0.263	0.038	0.616
DBP, mm Hg	0.063	0.403	0.018	0.810
Fasting glucose, mg/dl	0.288	<0.001	0.272	<0.001
Total cholesterol, mg/dl	0.056	0.456	-0.004	0.961
Triglycerides, mg/dl	0.083	0.268	0.073	0.333
HDL cholesterol, mg/dl	0.175	0.019	0.124	0.099
LDL cholesterol, mg/dl	-0.009	0.903	-0.078	0.302
Hs-CRP, mg/dl	-0.276	<0.001	-0.233	0.002

BMI: body mass index; DBP: diastolic blood pressure; HDL: high-density lipoprotein; Hs-CRP: high sensitive C-reactive protein; LDL: low-density lipoprotein; SBP: systolic blood pressure.

Clinical outcomes

Clinical outcomes are shown in Table 3 . During a median follow-up of 10 years, 71 deaths were recorded, 62 of whom died of CVD. Both CVD and all-cause mortality were significantly higher in patients in the lower fetuin-A group than in the higher fetuin-A group (44% vs 24%, p= 0.005; 48% vs 31%, p=0.022, respectively). The Kaplan-Meier cumulative survival curves showed that the risks for all-cause and CVD mortality increased as the fetuin-A levels declined ( Figure 1 ).

Table 3

– Cardiovascular and All-Cause Mortality Rates According to the Plasma Fetuin-A Levels

At 10-year follow-up	Lower Fetuin-A (≤288 µg/ml) (n: 90)	Higher Fetuin-A (>288 µg/ml) (n: 90)	p-value
CVD death, n (%)	40 (44)	22 (24)	0.005
All-cause death, n, (%)	43 (48)	28 (31)	0.022

CVD: cardiovascular disease.

Figure 1

– Kaplan-Meier survival curves of cardiovascular disease (A) and all-cause mortality (B) according to the Fetuin-A.

Cox regression analysis

The HRs for all-cause and cardiovascular mortality associated with the plasma fetuin-A level are presented in Table 4 . Even after adjustment for multiple confounding factors (model 4), fetuin-A was found to be an independent predictor of cardiovascular mortality, both as categorical and continuous variables (HR=0.46, 95% CI: 0.27-0.78 and HR=0.997, 95% CI: 0.994-0.999, respectively). For all-cause mortality, after multiple adjustments (model 4), fetuin-A was found to be a significant predictor as a continuous variable (HR=0.997, 95% CI: 0.995-1.000). Meanwhile, there was a trend toward statistical significance for fetuin-A as a categorical variable (p=0.085).

Table 4

– Hazard Ratios based on Cox Regression Models to Estimate the Effects of Fetuin-A Levels on Cardiovascular Disease and All-Cause Mortality

	CVD Mortality		All-cause Mortality
	Hazard Ratio (95% CI)	p-value	Hazard Ratio (95% CI)	p-value
Fetuin-A as a categorical variable
Model 1	0.46 (0.27-0.78)	0.004	0.54 (0.34-0.88)	0.014
Model 2	0.46 (0.27-0.79)	0.005	0.55 (0.33-0.89)	0.016
Model 3	0.48 (0.28-0.83)	0.009	0.58 (0.35-0,95)	0.032
Model 4	0.55 (0.31-0.96)	0.036	0.64 (0.38-1.06)	0.085
Fetuin-A as a continuous variable
Model 1	0.995 (0.993-0.998)	0.001	0.996 (0.993-0.998)	0.001
Model 2	0.995 (0.993-0.998)	0.001	0.996 (0.993-0.998)	0.002
Model 3	0.996 (0.993-0.999)	0.003	0.996 (0.994-0.999)	0.005
Model 4	0.997 (0.994-0.999)	0.038	0.997 (0.995-1.000)	0.034

Model 1: Unadjusted. Model 2: adjusted for age and sex. Model 3: further adjusted for smoking, history of diabetes mellitus, history of hypertension and total cholestrol level. Model 4: further adjusted for creatinin level and left ventricular ejection fraction. CI: confidence interval; CVD: cardiovascular disease.

Discussion

The present study demonstrated that higher plasma fetuin-A levels had a lower risk of CVD and all-cause mortality in patients with STEMI. This association was found regardless of established risk factors for CVD, such as age, smoking, hypertension, diabetes mellitus, hyperlipidemia and creatinine. Moreover, the plasma fetuin-A level was found to be inversely correlated with hs-CRP and positively correlated with fasting glucose.

Previous studies investigating the relationship between fetuin-A and cardiovascular and all-cause mortality had conflicting results. Lower fetuin-A concentrations have predicted increased CVD and all-cause mortality in end-stage renal disease populations, dialysis patients and general population.[7 , 12 , 13] Lim et al.[14] established that 6-month mortality rates were significantly higher in STEMI patients with low fetuin-A levels compared to the patients with high fetuin-A levels.[14] Chen et al.[15] also showed that lower plasma fetuin-A levels were associated with an increased risk of all-cause and CVD mortality in patients with stable CAD regardless of traditional CVD risk factors.[15] By contrast, Roos et al.[16] demonstrated no significant association between serum fetuin-A levels and secondary CVD events in patients with CAD after a 6-year follow up.[16] Moreover, in the EPIC-Potsdam study, Weikert et al.[17] showed that patients with high fetuin-A concentrations had a 4-fold increased risk for myocardial infarction and ischemic stroke when compared to the subjects with low fetuin-A levels.[11]

The underlying reasons for such discrepancies mentioned above have not been clearly identified, but some explanations have been proposed. Inflammation and vascular calcification play an important role in the development of atherosclerosis and CVD. Fetuin-A might help to prevent the development of cardiovascular diseases through its anti-inflammatory and anti-calcification functions.[17] Fetuin A plays a crucial role in the inflammatory pathway following myocardial ischemia, likely facilitating the initiation of the healing process.[4] However, Fetuin-A is involved in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus by inhibiting insulin-receptor tyrosine phosphorylation, which leads to insulin resistance.[3] A recent meta-analysis confirmed this association by showing that one SD increment of a fetuin-A level results in a 23% greater risk of incident type 2 diabetes mellitus.[18] Fetuin-A may also lead to toll-like receptor-4 activation and macrophage migration, resulting in adipose tissue inflammation and adipocyte dysfunction.[19] Based on these facts, a high fetuin-A level, rather than a low fetuin-A level, might be associated with atherosclerosis and CVD. This dual effect of fetuin-A may have caused heteregenous results in different statuses and conditions. It is suggested that, in early stages of CVD, fetuin-A exacerbates the disease due to its effects to promote insulin resistance and dyslipidemia; however, in later stages of CVD, high concentrations of fetuin-A have positive results due to its anti-inflammatory effect and ability to prevent vascular calcium deposition.[20 , 21] Another possible explanation of these contradictory results is the fact that fetuin-A is an acute phase protein, which can be markedly reduced in acute stress.[22] Although this condition reflects the acute inflammation balance in acute coronary syndromes, it may have misleading effects on long-term results. Lastly, in those studies, fetuin-A levels were measured using various immunoassays with different sensitivity and specificity.

In the current study, a high fetuin-A concentration was found to be associated with a favorable outcome after STEMI. The inhibitory effects of fetuin-A on inflammatory processes may explain this observation. Inflammation plays a crucial role in the pathogenesis of atherosclerosis and ACSs. Following ACS, inflammation spreads throughout the entire myocardium and is involved in the healing and restoration of myocardial functions.[23] However, the role of anti-inflammatory mediators in counteracting and modulating the inflammatory process appears critical to avoid inadequate healing.[9] In cases where the inflammation cannot be limited by anti-inflammatory cytokines sufficiently, inflammation may promote unfavorable consequences, such as cardiac fibrosis, chronic dilatation, heart failure, and arrhythmia.[24] A wide range of evidence shows harmful effects of pro-inflammatory mediators in ACS.[4 , 25] Recent data also suggest that anti-inflammatory markers may have similar value.[26 , 27] Feistritzer et al.[28] showed that low fetuin-A is associated with an adverse effect on infarct size, left ventricular function, and remodelling after acute STEMI.[28] A low fetuin-A concentration will facilitate the ongoing inflammatory process[29] as well as the overproduction of cardiotoxic cytokines, such as the tumor necrosis factor,[30 , 31] which will expose patients to an increased risk of LV remodeling and recurrence of ACS. In addition, a low fetuin-A concentration may have a direct deleterious effect on myocardial function. Merx et al.[32] recently reported the progress of cardiac fibrosis, calcification, notably impaired diastolic function, and tolerance to ischemia, as well as catecholamine resistance in the hearts of fetuin-A knockout mice.[32]

In the setting of STEMI, the anti-inflammatory effect of fetuin-A may be more dominant in determining the prognosis than its other effects. This may explain the relationship between high fetuin A levels with low mortality after STEMI. Due to the biphasic association of fetuin-A with vascular disease, depending on the stage of atherosclerosis, fetuin-A values might be restricted to STEMI patients to assess the prognosis.

Study limitations

The present study has several limitations that should be mentioned. The most important limitation of the current study is that it reflects a single center experience with a limited number of patients. Because of the small number of patients, the prognostic value of fetuin-A should be interpreted with caution in this population. Our results are based on fetuin-A measurements from single blood samples upon admission. Fetuin-A levels were not evaluated after the acute phase of the myocardial infarction. The analysis would be more valuable if the change of fetuin-A over time could be shown with several measures. Lastly, our study could not completely consider all potential confounding factors associated with the plasma fetuin-A levels or CVD development.

Conclusion

The current study shows that a low fetuin-A concentration is associated with a poor long-term prognosis in STEMI. The deleterious impact of an inflammatory process appears to persist after a 10-year follow-up. Our findings have strengthened previous studies, which consistently demonstrate the determining role of anti-inflammatory mediators in acute coronary syndromes. Further large-scale and randomized studies are needed to explain the clinical usefulness of fetuin-A levels in the prediction of prognosis after STEMI during follow-up.