Silício e saúde vascular

Abstract

The involvement of Si in cardiovascular diseases has been suggested by several authors. However, only a small number of studies have investigated the Si content of human aortic tissue. The aim of this study was to investigate age- and gender-related changes in silicon levels of the human aorta. Moreover, associations were sought between silicon and structural components, e.g. elastin of the aortic wall, as to enlighten possible associations between silicon and aortic health. Forty thoracic aortas, obtained post-mortem from female and male subjects between 45 and 83 years old, were analysed for Si content and other elements (Al, B, Cu, Fe, Mn, Zn, Ca, K, Mg, Na and P) by ICP-OES. Elastin was quantified using a colorimetric dye-binding method Fastin™ Elastin assay. Silicon levels in the aorta samples did not vary significantly with age or gender. Relevant correlations with the Si concentration in the aorta were observed for (1) Cu in the female samples with a significant positive correlation, and (2) a negative correlation with P levels, although this was not significant. Analysis of the elastin concentration in the aorta samples revealed no gender- or age-related changes, although a trend for a decrease in older subjects (< 66 years) was observed. Elastin levels did not correlate with the Si concentrations in the aorta samples, but a negative correlation was observed with Cu in samples from female donors and with K (male and female). Additionally, Si levels in the aorta were also similar to levels analysed in skin biopsy samples (male and female: n = 47, age range = 19 – 72), where a trend for increasing Si levels with ageing was observed in female subjects. Results from the present study could be used to support the suggestion that silicon affects factors that are involved in progression of aortic stiffness, including the utilization of copper, essential in preventing oxidative damage to adult elastin fibres, and decreasing the adsorption of phosphorus to the matrix proteins and thereby prevent the calcification of the aortic wall.

O envolvimento do silício em doenças cardiovasculares, particularmente aterosclerose, foi sugerido por vários autores. No entanto, apenas um número reduzido de estudos investigaram a concentração de Si em aortas humanas. Este estudo teve como objectivo investigar alterações no conteúdo de Si e elastina com a idade e sexo em amostras de aortas humanas. Foram também investigadas correlações entre as concentrações de silício e elastina. Silício e outros elementos (Al, B, Cu, Fe, Mn, Zn, Ca, K, Mg, Na e P) foram quantificados, através de ICP-OES, em 40 aortas torácicas, obtidas post-mortem de indivíduos de sexo masculino e feminino com idades compreendidas entre os 54 e 83 anos. O conteúdo de elastina destas amostras foi determinado através do método colorimétrico Fastin™ Elastin assay. Não foram observadas correlações significativas entre a concentração de Si nas amostras de aorta com a idade ou sexo dos indivíduos. Correlações entre a concentração de Si e outros elementos foram também investigadas e, para além de uma correlação positiva e significativa, observada entre Si e Cu em amostras provenientes de indivíduos do sexo feminino, foi também identificada uma correlação negativa entre Si e P, embora não significantiva. A quantificação de elastina nas amostras de aorta não demonstrou alterações significantivas com a idade ou sexo dos pacientes, no entanto foi observado um decréscimo na concentração de elastina em individuos de idade avançada (< 66 anos). Correlações negativas relevantes foram observadas entre a elastina e K, e entre elastina e Cu em amostras de indivíduos do sexo feminino. Não foram identificadas correlações significativas entre a concentração de elastina e Si nas amostras de aorta analisadas. Adicionalmente, a concentração de Si na aorta humana foi semelhante à quantidade determinada em amostras de biópsias da pele humana (indivíduos do sexo feminino e masculino: n = 47, faixa etária = 19 – 72), onde foi observada uma tendência para o aumento da concentração de Si com o envelhecimento em indivíduos do sexo feminino. Os resultados deste estudo poderão ser usados para apoiar a hipótese de que o Si interage com factores que estão envolvidos no envelhecimento vascular e progressivo aumento da rigidez da aorta. Estes incluém a utilização de cobre, essencial na prevenção de danos oxidativos em fibras elásticas maduras (elastina), e também a diminuição da absorção de fósforo em proteínas da matriz extracelular, consequentemente, impedindo a calcificação da parede da aorta.