a Departamento de Ortopedia, Santa Casa de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil
b Serviço de Ortopedia e Traumatologia, Hospital Israelita Albert Einstein, Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), São Paulo, SP,Brasil
c Instituto de Ortopedia, Hospital das Clínicas, Faculdade de Medicina, Universidade de São Paulo (USP), São Paulo, SP, Brasil
d Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), São Paulo, SP, Brasil


Introdução

Os inibidores da bomba de prótons (PPIs) são os principais fár-macos usados para tratar doenças como úlcera duodenal eesofagite de refluxo.1,2Por apor apresentarem poucos efeitosadversos quando administrados corretamente, esses medica-mentos passaram a não ser usados somente para sintomasagudos na prática clínica, ainda que sua indicação em longoprazo seja bastante discutível.

Os PPIs atuam principalmente na supressão da secreção deácido gástrico pelas células parietais do estômago, pois inibema enzima H+K+ATPase, e essa supressão ácida pode durar até48 horas.

Estudos epidemiológicos indicam que há uma relação entreo uso prolongado de PPIs e o metabolismo ósseo,7-9porém essarelação ainda não está totalmente estabelecida. Yang et al.4descreveram que a administração de omeprazol (20 mg/dia),um dos principais PPIs, é capaz de diminuir significativa-mente a densidade mineral óssea (DMO). Acredita-se que omecanismo responsável seja a elevação do pH gástrico queinterferiria na absorção do cálcio.4,10,11Isso acontece porquealguns sais, como o cálcio, são insolúveis em pH básico e,portanto, seriam menos absorvidos.8Entretanto, o estudo deHyun et al.3sugere que o uso de omeprazol tende a diminuira reabsorção óssea e impedir a progressão para a osteopo-rose. Portanto, não está claro a relação do uso de PPIs coma desmineralização óssea e o risco de fraturas associadas aouso prolongado de omeprazol.

Uma vez que existem evidências de que o uso prolongadode PPIs pode alterar o comportamento das células ósseas,nosso objetivo foi analisar a densidade mineral óssea e as pro-priedades mecânicas do fêmur de ratos submetidos ao uso deomeprazol em longo prazo.

Materiais e métodos

Tipo de estudo

Experimental em modelo animal.

Animais

Os procedimentos adotados neste estudo seguiram as normasdescritas pelo Colégio Brasileiro de Experimentação Animal(Cobea) de 1991 e do International GuidingP rinciples for Bio-medical Research Involving Animals12e teve aprovação doComitê de Ética em Pesquisa Animal da Universidade do Valedo Sapucaí.

Cinquenta ratos da linhagem Wistar, machos, adultos, depeso entre 200-240 g, foram usados neste estudo. Os animaisforam mantidos sob condições normais de ambiente e tem-peratura (21?± 2?C; 55%-60% de umidade e ciclo de 12 horasclaro/escuro). Receberam água ad libitum e ração para ratos. Foifeito jejum de seis horas no período diurno, imediatamenteantes do início do protocolo diário.

Os ratos foram divididos igualmente em cinco grupos:1) OMP300 - ingestão de omeprazol na dose de 300 moL/Kg;2) OMP200 -200 moL/Kg; 3) OMP40 -40 moL/Kg; 4) OMP10-10 moL/Kg; e 5) controle (Cont) -ingestão apenas do veículode diluição.

Soluções

Todos os experimentos foram feitos com água grau I purifi-cada em sistema Milli-Q e com reagentes de grau analítico. Assoluções do medicamento foram preparadas de acordo comLarsson et al.13Os grânulos de omeprazol (8,5%; Pharma Nos-tra, Lavras, Minas Gerais, Brasil) foram triturados com auxíliode almofariz e dispersos em veículo contendo 0,25% de hidro-xietilcelulose 4400 (Galena Química, Lavras, Minas Gerais,Brasil) em solução 0,1 M de bicarbonato de sódio, pH~7,4.As suspensões foram preparadas nas concentrações de10, 40, 200, 300 moL/kg.

Protocolo experimental

Durante 90 dias os animais dos grupos experimentaisreceberam suas respectivas doses de omeprazol e os ani-mais do grupo controle receberam o veículo de diluição.A administração via oral foi feita por meio de gavagem.A figura 1 mostra o desenho experimental ao longo dos 90 diasde experimento.

Ao término dos 90 dias de ingestão dos compostos, os ani-mais foram novamente pesados, anestesiados com injeçãointramuscular de cloridrato de xilazina (95 mg/kg) e cloridratode ketamina (12 mg/kg) e sacrificados por exsanguinação, pormeio de punção cardíaca.14,15Os fêmures direito e esquerdode cada animal foram extraídos de seus segmentos corpo-rais e os tecidos musculares e conjuntivos foram totalmenteremovidos. Os animais e espécimes foram pesados simul-taneamente. Após pesagem e medição, as estruturas forammantidas em solução salina resfriada até o dia da análisedensitométrica e dos ensaios mecânicos (até 48 horas apósdissecação).

Análise densitométrica

Os fêmures direitos foram submetidos à análise em um den-sitômetro de dupla emissão de raios X para pequenos animais,modelo DPX-Alpha, Lunar®. As aquisições de imagem foramfeitas com os fêmures na mesma posição, imersos sob profun-didade de 2 cm de água e selecionadas as opções: apendicular;osso Tipo I; modo alta resolução; 76 kVp; 150 A; colimação noajuste fino; área de tamanhos padronizados em 40 mm de lar-gura e 20 mm de comprimento. Conforme a recomendação dofabricante, o aparelho foi calibrado com um fantoma fornecidopelo próprio fabricante.

Com auxílio do mesmo programa computacional usado naaquisição das imagens foram feitas as análises dos exames.Com o uso da ferramenta de seleção, os ossos foram demar-cados em sua totalidade e as informações sobre conteúdo demassa óssea, área do osso e, consequentemente, densidademineral óssea foram coletadas.

Análise mecânica

Os fêmures esquerdos dos animais foram analisados meca-nicamente por meio do ensaio mecânico de flexão emtrês pontos (fig. 2). Para a realização desse ensaio mecâ-nico, usou-se uma máquina universal de ensaios (EMIC®,modelo DL 10000), uma célula de carga com capacidadede 500N (certificada pela EMIC®), pertencentes ao laborató-rio de Bioengenharia da Faculdade de Medicina de RibeirãoPreto/Universidade de São Paulo,e acessórios desenvolvidosespecialmente para os ensaios de flexão em três pontos paraossos de animais de pequeno porte.

As propriedades mecânicas analisadas no ensaio de flexãoem três pontos foram a força máxima (Fmax) e a rigidez (Rig).A velocidade de aplicação de força para os ensaios de flexãoem três pontos foi de 1 mm/min. O vão entre os pontos deensaio foi de 30 mm e foi adotado um tempo de acomodaçãode 30 segundos.

Dosagem de Ca++sérico

O sangue coletado pela punção cardíaca foi usado para dosa-gem sérica de cálcio por meio de conjunto de diagnóstico daempresa Doles (Goiânia, Brasil).

Após centrifugação (1.000 g, 5 min) do sangue coletadopela punção cardíaca, o soro foi coletado e as dosagens docálcio sérico foram feitas com o uso do conjunto diagnós-tico da empresa Doles (Goiânia, Brasil). O método baseia-sena formação de um complexo colorido entre o cálcio e acresolftaleína em meio alcalino. Para as análises usou-seespectrofotômetro Femto 650®(Femto Ind. e Com. de Instru-mentos Ltda., São Paulo, Brasil) ajustado em comprimento deonda de 570 m.

Análise estatística

A análise estatística dos dados foi feita com o programaSPSS (SPSS. Chicago/EUA versão 15.0). Para testar a norma-lidade da amostra, usou-se o teste de Kolmogorov-Smirnov.Uma vez que a distribuição dos dados mostrou-se normal,a comparação dos parâmetros entre o grupo controle e osdemais grupos experimentais foi feita por meio do teste t--Student. Para a comparação dos pesos dos animais durante oexperimento e do peso dos fêmures foi usado o teste one-wayAnova. Adotou-se nível de significância de 5% (p = 0,05) e osresultados foram expressos como média ± desvio padrão.

Resultados

Durante o experimento houve perda de um animal que com-punha o grupo OMP300.

O peso médio dos animais não foi diferente entre os gru-pos no dia 1 (p = 0,52), dia 66 (p = 0,74) e dia 90 (p = 0,45) doexperimento (tabela 1).

A densidade óssea do grupo OMP300 (0,20 ± 0,008 g/cm2) foimenor do que a do grupo Cont (0,22 ± 0,107 g/cm2; p = 0,006).Não houve diferença na comparação entre os grupos OMP200(0,21 ± 0,019 g/cm2; p = 0,644), OMP40 (0,21 ± 0,015 g/cm2;p = 0,305) e OMP10 (0,21 ± 0,016 g/cm2; p = 0,410), quando com-parados ao grupo controle (fig. 3).

Não houve diferença para os resultados de força máximados fêmures, na comparação do grupo Cont e os demais gruposOMP300 (p = 0,09); OPM200 (p = 0,55); OMP40 (p = 0,11) e OPM10(p = 0,62). Da mesma forma, não houve diferença para os valo-res de rigidez na comparação do grupo Cont com os demaisgrupos, OMP300 (p = 0,98); OMP200 (p = 0,84); OMP40 (p = 0,08) e

OMP10 (p = 0,72). Os valores de força e rigidez estão expostosna tabela 1.

A concentração sérica de Ca++no grupo OMP300 (5,03 ±0,39 mmoL/L) foi menor em relação ao grupo Cont (5,39 ±0,35 mmoL/L; p = 0,049). Não houve diferença na comparaçãoentre os grupos OMP200 (5,37 ± 0,26 mmoL/L; p = 0,860) OMP40(5,40 ± 0,25 mmoL/L; p = 0,970) e OMP10 (5,41 ± 00,26 mmoL/L;p = 0,910), quando comparados ao grupo controle (fig. 4).

Discussão

No presente trabalho foram avaliadas as características ósseasde ratos que receberam ingestão diária de omeprazol durante90 dias consecutivos em quatro diferentes doses (300, 200, 40e 10 moL/Kg/dia). Os resultados desse estudo demonstrama influência da dosagem desse medicamento na densidademineral óssea, uma vez que o grupo que recebeu a maior dose(OMP 300) apresentou menor mineralização óssea quandocomparado ao grupo controle (Cont), resultado que pode serassociado à diminuição da concentração de Ca++sérica nessegrupo. Contudo, não foi observada influência do uso de ome-prazol nas propriedades mecânicas do tecido ósseo.

As fraturas osteoporóticas são consideradas um problemade saúde pública mundial. A taxa de mortalidade durante oprimeiro ano após fratura de quadril é de cerca de 30%.19A cadaano é estimado que 1,5 milhão de pessoas nos EUA são aco-metidas por fraturas relacionadas à osteoporose, um eventoque pode reduzir a qualidade de vida e aumentar o risco demorte.5Entretanto, a relação dos riscos de fratura de quadrilcom uso prolongado de PPIs ainda não está bem esclarecida.

Em um estudo feito em 1993, Mizunashi et al.20avaliaramo efeito da terapia de PPI nos níveis séricos de paratormônioPTH num pequeno grupo de pacientes com úlceras gástricas(sete homens, 12 mulheres, com média de idade de 67 ± 13anos). O estudo mostrou que após oito semanas de tera-pia com o omeprazol o nível de PTH aumentou 28% emrelação à linha de base entre esses pacientes, acompanhadopelo aumento de osteocalcina, fosfatase alcalina e fosfataseácida resistente ao tartarato, que são marcadores de formaçãoóssea. Ou seja, sugere-se que nesse pequeno grupo houveaumento da formação óssea, contrário aos resultados do pre-sente estudo.

No entanto, a excreção urinária de hidroxiprolina e cál-cio, nos pacientes do estudo de Mizunashi et al.,20diminuiu,o que pode sugerir menor absorção de cálcio. A comparaçãocom o presente estudo é limitada, uma vez que se trata de umestudo experimental, enquanto o estudo de Mizunashi et al.foi feito com seres humanos; o PTH foi medido apenas numúnico ponto de tempo, o que pode não refletir o efeito dinâ-mico da PTH durante um período de 24 horas; além de a dosedo omeprazol e suplementação de cálcio nesses pacientes serquestionável.

Por outro lado, vários estudos prévios demonstram aassociação entre o uso de PPIs e fraturas diversas. Yang et al.4afirmam que uso de PPIs pode causar efeitos deletérios notecido ósseo e aumentar o risco de fraturas osteoporóticas,principalmente após quatro anos de uso contínuo. Vester-gaardet al.21corroboram o estudo anterior e confirmaram a relação entre uso de PPIs e fraturas osteoporóticas. Ainda,Gray et al.22fizeram uma análise prospectiva que incluiu161.806 mulheres no intuito de relacionar o uso de PPIscom o risco de fraturas clínicas. Os autores concluíram queexiste uma associação entre PPIs e fraturas clínicas de punho,vértebra e antebraço. O presente estudo corrobora os achadosanteriores, uma vez que foi demonstrada relação entre o usode omeprazol e a diminuição da densidade mineral óssea, oque pode ser entendido como um sinal preditor para a ocor-rência de fraturas em decorrência do uso em longo prazo dePPIs.

Kaye e Jick23fizeram um estudo retrospectivo em que o usode PPIs e os riscos de fraturas de quadril foram avaliados empacientes sem fatores de risco importante. Esses autores con-cluíram que pacientes na faixa etária de 50-79 anos que fazemuso de PPIs e não têm fator de risco não têm aumento defratura de quadril. Nesse estudo foram usados dados epide-miológicos de uma mesma fonte de dados que Yang et al.4usaram em 2006. No entanto, Yang et al.4observaram queos riscos de fratura de quadril aumentam com o uso de PPIs,sobretudo quando o uso é igual ou superior a quatro anos. Kayee Jick entendem que os resultados de Yang et al.4se referemapenas àqueles pacientes com algum fator de risco para fra-turas de quadril, uma vez que eles não excluíram os pacientescom fatores de risco importante.

Targowniket al.9fizeram um estudo retrospectivo transver-sal seguido de uma fase longitudinal. No estudo transversal,casos de osteoporose de quadril ou vértebras lombares foramcomparados com controles de DMO normal. Na análise lon-gitudinal, a alteração na DMO entre usuários ou não de PPIsfoi avaliada sucessivamente. Seus resultados indicaram queo consumo crônico de PPI não está associado ao aumento daprobabilidade de ocorrência de fraturas. Além disso, concluí-ram que o aumento da intensidade de exposição não estáassociado com risco aumentado de apresentar osteoporose.Em outras palavras, eles acreditam que o risco de fratura estárelacionado a outras variáveis independentes àquelas relaci-onadas à osteoporose.

Nosso estudo não pode ser totalmente comparado com odesses autores, pois é experimental. Entretanto, sabe-se que,além das características minerais, avaliadas pelo DXA, o ossotem propriedades viscoelásticas importantes que permitemque esse tecido cumpra suas funções específicas.24,25Para ana-lisar essas propriedades, os estudos experimentais são os maisindicados, pois permitem análises ex-vivo. Em nosso conheci-mento, este é o primeiro estudo a analisar os efeitos dos PPIsnas propriedades viscoelásticas do tecido ósseo de animaissubmetidos a diferentes doses de omeprazol por um tempoprolongado.

A fratura osteoporótica é causada pela diminuição doconteúdo mineral ósseo. Quando a massa óssea está dimi-nuída, ou seja, na osteopenia/osteoporose, espera-se que aspropriedades mecânicas do osso estejam alteradas e assimele se rompa com cargas menores.26Nesse raciocínio, Penget al.27analisaram diferentes modelos experimentais de perdaóssea e observaram alterações da resistência mecânica comdiminuição da carga de ruptura suportada pelo osso, principal-mente em ratas ovariectomizadas. Pode-se concluir, portanto,que ratas osteopênicas têm, então, propriedades mecânicasalteradas nos ossos.

Apesar das altas dosagens de medicamentos, e do longoperíodo em que os animais ficaram expostos à ingestão deomeprazol, o mecanismo de ação dos PPIs não influenciouem qualquer propriedade mecânica do osso em nosso estudo.Acreditamos que a maior dose estipulada ou o tempo de usonão foram suficientes para alterar as propriedades mecânicasdo osso, embora tenham diminuído a mineralização óssea.

Não foi encontrada uma proporção para estipular doses defármacos PPIs em animais que simulem o uso humano. A dosedesse medicamento geralmente administrada em humanos éde 20 mg ao dia e pode chegar a até 90 mg. Entretanto, não sesabe qual seria a dose equivalente a essas em animais. Sabe-seque o omeprazol é ligado a cerca de 95% do plasma28em huma-nos e segundo Regårdh et al.29em cães e ratos essa ligaçãoseria menor (90% e 87% respectivamente), o que sugere que umsimples cálculo de dose por Kg não refletiria a dose usada emhumanos. Além disso, foi visto que a meia-vida média dessemedicamento é de uma hora no homem e no cão, enquanto norato foram registradas meia-vidas na faixa de 5-15 minutos.

29Alguns estudos dose-resposta sobre os PPIs em animaisforam feitos, entretanto com objetivos diferentes do nossotrabalho. Londonget al.30fizeram um estudo dose-respostanas doses de 30, 60 e 90 mg/Kg e um segundo estudo usouuma dose de 1 a 10 mg/kg.31Adhikay et al.32usaram uma dosede 3 mg/Kg em ratos com vistas à cura de úlceras gástricasinduzidas. Em 2003, Melo et al.33submeteram ratos Wistar auma ingestão de 0,2 mg/Kg, no intuito de avaliar o efeito dessaingestão sobre a hepatectomia parcial. Ainda que muitas dosa-gens tenham sido encontradas, não há consenso na literaturaexperimental sobre a dose de PPIs equivalente àquelas emhumanos para ser testada em longo prazo.

O presente trabalho baseou-se no estudo de Cui et al.,1cujos objetivos eram semelhantes ao nosso, ou seja, estudaros efeitos em longo prazo dos PPIs. Cui et al.1trataram animaisdurante 77 dias, em uma dose de 400 moL. A maior dose dopresente estudo foi estipulada como um pouco menor do quea desses autores, 300 moL, porém com o tempo de uso de90 dias, um pouco maior do que no trabalho de Cui et al.,1epôde-se observar que os efeitos foram semelhantes, pois osautores também identificaram diminuição da DMO nos seusanimais.

Em síntese, o presente estudo demonstrou que o uso dePPIs em longo prazo não alterou as propriedades mecâni-cas de fêmur de ratos adultos. No entanto, observou-se adesmineralização óssea do fêmur dos ratos submetidos àadministração diária de 300 moL/Kg/dia de omeprazol, o quepode sugerir uma predisposição para fraturas ósseas. Futurosestudos experimentais, com protocolos semelhantes ao nosso,seriam úteis para confirmar esses resultados.

Conflitos de interesse

Os autores declaram não haver conflitos de interesse.

Agradecimentos

Nossos sinceros agradecimentos aos senhores Lúcio Ivan deMelo, José Lopes e. Marcos Martins pelo auxílio no cuidadocom os animais e à Sra. Nelsi Nara Vieira Marchette pela contribuição nos medicamentos. À aluna de pós-graduaçãoBruna Rezende, pelo auxílio nas análises densitométricas.

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