Impact of ACE I/D gene polymorphism on blood pressure, heart rate variability and nitric oxide responses to the aerobic exercise in hypertensive elderly

S.R. Moreira; O.T. Nóbrega; H.A.P. Santana; M.M. Sales; P.T.V. Farinatti; H.G. Simões

S.R. Moreira Graduate Program on Physical Education, Federal University of Vale do São Francisco (UNIVASF), Petrolina, PE, Brazil
O.T. Nóbrega Graduate Program on Medical Sciences, University of Brasilia (UnB), Brasília, DF, Brazil
H.A.P. Santana Graduate Program on Physical Education, Catholic University of Brasilia (UCB), Brasília, DF, Brazil. Department of Health and Human Performance, University of Texas Rio Grande Valley, Brownsville, TX, USA
M.M. Sales Graduate Program on Physical Education, Catholic University of Brasilia (UCB), Brasília, DF, Brazil
P.T.V. Farinatti Physical Activity and Health Promotion Laboratory, Rio de Janeiro State University and Graduate Program on Sciences of Physical Activity, Salgado de Oliveira University, Rio de Janeiro, RJ, Brazil
H.G. Simões Graduate Program on Physical Education, Catholic University of Brasilia (UCB), Brasília, DF, Brazil

Resumen

Original article

Impact of ACE I/D gene polymorphism on blood pressure, heart rate variability and nitric oxide responses to the aerobic exercise in hypertensive elderly

Impacto del polimorfismo I/D del gen de la Enzima Conversora de la Angiotensina en la presión sanguínea, variacion de la frecuencia cardíaca y óxido nítrico en respuesta a ejercicios aeróbicos en mayores hipertensos

Impacto do polimorfismo I/D do gene da ECA nas respostas de pressão arterial, variabilidade da frequência cardíaca e óxido nítrico ao exercício aeróbio em idosas hipertensas

Recibido 11 junio 2015, Aceptado 09 octubre 2015

Abstract

Objective

To analyze the impact of I/D polymorphism of the angiotensin-converting enzyme gene on the responses of 24 h blood pressure, heart rate variability and nitric oxide after moderate aerobic exercise session.

Method

Twenty seven hypertensive elderly were genotyped for the I/D polymorphism of the angiotensin-converting enzyme gene (D/D: n = 9; I/D: n = 9; I/I: n = 9) and performed a bout of aerobic exercise at 90% of anaerobic threshold. Measurements of mean blood pressure, heart rate variability and nitric oxide were performed before and during 24 h post-aerobic exercise session.

Results

The D/D genotype showed impaired mean arterial pressure responses (elevation) in the nocturnal sleep (10:30 pm to 06:30 am) post-aerobic exercise when compared to rest (D/D= −4.2 ± 8.1 mmHg; p > 0.05, I/D = −9.2 ± 9.1 mmHg; p < 0.05 and I/I = −7.0 ± 6.9 mmHg; p < 0.05). Besides, in day time of 06:30 am to 10:30 am (next day) higher values of mean arterial pressure responses occur between D/D = 4.7 ± 4.6 mmHg vs. I/D = −2.0 ± 13.0 mmHg; p < 0.05. The carriers of the D allele, in addition to not release nitric oxide significantly post-aerobic exercise session (p > 0.05), showed reduced elevation of nitric oxide between genotypes immediately after aerobic exercise (D/D = 12.8 ± 135.3 μM and I/D = −8.7 ± 69.0 μM vs. I/I = 132.9 ± 188.7 μM; p < 0.05). Reduced elevation of heart rate variability post-aerobic exercise session occurred when compared to rest (D/D = 1 h: −0.08 ± 0.09 s; p < 0.05 and 24 h: −0.08 ± 0.11 s; p < 0.05).

Conclusion

Elderly hypertensive individuals carrying the D/D genotype of the angiotensin converting enzyme gene showed impaired responses of blood pressure post-aerobic exercise, especially during sleep, and reduced heart rate variability during the 24 h post-aerobic exercise. Besides, to angiotensin converting enzyme genotypes with the presence of D allele (D/D and I/D) was impaired release of nitric oxide post-aerobic exercise session.

Resumen

Objetivo

Analizar el impacto del polimorfismo I/D del gen de la enzima conversora de la angiotensina en la presión sanguínea, variación de la frecuencia cardíaca y óxido nítrico durante 24 h en respuesta a una batería moderada de ejercicios aeróbicos.

Método

Veintisiete ancianas hipertensas fueron genotipadas para el polimorfismo I/D del gen de la enzima conversora de la angiotensina (D/D: n = 9; I/D: n = 9; I/I: n = 9) y realizaron una batería de ejercicios aeróbicos al 90% del umbral anaeróbico. Se realizaron medidas de la presión arterial media, variabilidad de la frecuencia cardíaca y óxido nítrico, antes y durante las 24 h siguientes después de una sesión de ejercicios aeróbicos.

Resultados

El genotipo D/D presentó una respuesta inadecuada de la presión arterial media (aumento) durante el sueño nocturno después del ejercicio (22:30-06:30) en comparación con el reposo (D/D = –4.2 ± 8.1 mmHg; p > 0.05, I/D = –9.2 ± 9.1 mmHg; p < 0.05 and I/I = –7.0 ± 6.9 mmHg; p < 0.05). Por otro lado, durante el día, de 06:30 hasta las 10:30 de la mañana (del día siguinete) se registraron valores elevados del aumento de la presión arterial media en el genotipo D/D = 4.7 ± 4.6 mmHg vs. I/D = -2.0 ± 13.0 mmHg; p < 0.05. Las portadoras del alelo D, más allá de no mostrar significación en los niveles de óxido nítrico después de la sesión de ejercicio, mostraron una reducción del incremento de óxido nítrico entre los genotipos después del ejercicio aeróbico (D/D = 12.8 ± 135.3 μM y I/D = -8.7 ± 69.0 μM vs. I/I = 132.9 ± 188.7 μM; p < 0.05). Se observó una reducción del aumento de la variabilidad de la frecuencia cardíaca después de los ejercicios, cuando se compara con los valores de reposo (D/D = 1 h: –0.08 ± 0.09s; p < 0.05 y 24 h: –0.08 ± 0.11s; p < 0.05).

Conclusión

Individuos ancianos e hipertensos portadores del genotipo D/D del gen de la enzima conversora de la angiotensina mostraron una respuesta inadecuada de la presión sanguínea postejercicio aeróbico, especialmente durante el sueño, y reducción de la variabilidad de la frecuencia cardíaca durante las 24 h siguientes tras el ejercicio. Además, el genotipo de la enzima conversora de la angiotensina, con presencia del alelo D (D/D e I/D), tiene la liberación de óxido nítrico alterada, después de la sesión de ejercicio aeróbico.

Resumo

Objetivo

Analisar o impacto do polimorfismo I/D do gene da enzima conversora da angiotensina na pressão sanguínea, variabilidade da frequência cardíaca e óxido nítrico durante 24 h, em resposta a uma bateria moderada de exercícios aeróbicos.

Método

Vinte e sete idosas hipertensas foram genotipadas para o polimorfismo I/D do gene da enzima conversora da angiotensina (D/D: n = 9; I/D: n = 9; I/I: n = 9) e realizaram uma sessão de exercício aeróbio à 90% do limiar anaeróbio. Medidas de pressão arterial média, variabilidade da frequência cardíaca e óxido nítrico foram coletadas antes e durante as 24 h seguintes, após a sessão de exercício aeróbio.

Resultados

O genótipo D/D mostrou uma resposta inadequada da pressão arterial média (elevação) durante o sono após o exercício (22:30-06:30) em comparação ao repouso (D/D = –4.2 ± 8.1 mmHg; p > 0.05, I/D = –9.2 ± 9.1 mmHg; p < 0.05 e I/I = –7.0 ± 6.9 mmHg; p < 0.05). Além disso, durante o dia, de 06:30-10:30 da manhã (do dia seguinte), maiores valores de pressão arterial média ocorreram entre D/D = 4.7 ± 4.6 mmHg vs. I/D = -2.0 ± 13.0 mmHg; p < 0.05. O grupo carreador do alelo D, além de não revelar significância no óxido nítrico após a sessão de exercício, mostrou uma redução da elevação do óxido nítrico entre os genótipos logo após o exercício aeróbio (D/D = 12.8 ± 135.3 μM e I/D = -8.7 ± 69.0 μM vs. I/I = 132.9 ± 188.7 μM; p < 0.05). Ocorreu uma redução do R-Ri após os exercícios quando comparada com os valores do repouso (D/D = 1 h: –0.08 ± 0.09 s; p < 0.05 e 24 h: –0.08 ± 0.11 s; p < 0.05).

Conclusão

Indivíduos idosos e hipertensos carreadores do genótipo D/D para o gene da enzima conversora da angiotensina mostraram resposta inadequada de pressão arterial pós-exercício aeróbio, especialmente durante o sono, e reduzida variabilidade da frequência cardíaca durante as 24 h seguintes pós-exercício. Além disso, o genótipo da enzima conversora da angiotensina com a presença do alelo D (D/D e I/D) teve sua liberação de óxido nítrico prejudicada nos momentos após a sessão de exercício aeróbio.

Keywords

ACE genotype, Cardiometabolic responses, Physical exercise, Older women

Palabras clave

Genotipo Enzima Conversora Angiotensina, Respuesta Cardiometabólica, Ejercicio Físico, Ancianas

Palavras-chave

Genótipo Enzima Conversora Angiotensina, Respostas cardiometabólicas, Exercício físico, Idosas