UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” (UNESP) – CAMPUS DE BOTUCATU FACULDADE DE MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTECNIA (FMVZ) DEPARTAMENTO DE CLÍNICA VETERINÁRIA AVALIAÇÃO CLÍNICA E DAS COMORBIDADES DE GATOS OBESOS ATENDIDOS NO HOSPITAL VETERINÁRIO DA FACULDADE DE MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTECNIA - UNESP, BOTUCATU. FÚLVIA BUENO DE SOUZA Botucatu, SP Setembro/2017 UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA “JÚLIO DE MESQUITA FILHO” (UNESP) – CAMPUS DE BOTUCATU FACULDADE DE MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTECNIA (FMVZ) DEPARTAMENTO DE CLÍNICA VETERINÁRIA AVALIAÇÃO CLÍNICA E DAS COMORBIDADES DE GATOS OBESOS ATENDIDOS NO HOSPITAL VETERINÁRIO DA FACULDADE DE MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTECNIA - UNESP, BOTUCATU. FÚLVIA BUENO DE SOUZA Botucatu, SP Setembro/2017 Dissertação apresentada ao Programa de Pós- graduação em Medicina Veterinária da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade Estadual Paulista para obtenção do título de Mestre em Medicina Veterinária. Orientadora: Prof. Dra. Maria Lúcia Gomes Lourenço Palavras-chave: Avaliação cardíaca; Felino; Obesidade; Índice de resistividade renal. Souza, Fúlvia Bueno de. Avaliação clínica e das comorbidades de gatos obesos atendidos no Hospital Veterinário da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia - UNESP, Botucatu / Fúlvia Bueno de Souza. - Botucatu, 2017 Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho", Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia Orientador: Maria Lúcia Gomes Lourenço Capes: 50501062 1. Obesidade. 2. Gato. 3. Coração - Exame. 3. Rins - Exame. 4. Saúde animal. 5. Comorbidade. DIVISÃO TÉCNICA DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - CÂMPUS DE BOTUCATU - UNESP BIBLIOTECÁRIA RESPONSÁVEL: ROSEMEIRE APARECIDA VICENTE-CRB 8/5651 FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA SEÇÃO TÉC. AQUIS. TRATAMENTO DA INFORM. ii Nome do autor: Fúlvia Bueno de Souza TÍTULO: AVALIAÇÃO CLÍNICA E DAS COMORBIDADES DE GATOS OBESOS ATENDIDOS NO HOSPITAL VETERINÁRIO DA FACULDADE DE MEDICINA VETERINÁRIA E ZOOTECNIA (FMVZ) - UNESP, BOTUCATU. COMISSÃO EXAMINADORA Profa. Ass. Dra. Maria Lúcia Gomes Lourenço Presidente e Orientadora Departamento de Clínica Veterinária Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia – UNESP – Botucatu, SP Profa. Ass. Dra. Alessandra Melchert Membro Titular Departamento de Clínica Veterinária Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia – UNESP – Botucatu, SP Prof. Ass. Dr. Yudney Pereira da Motta Membro Titular Departamento de Clínica Médica de Pequenos Animais Universidade do Oeste Paulista – UNOESTE – Presidente Prudente, SP Data da Defesa: 18 de setembro de 2017 iii DEDICATÓRIA Dedico este trabalho a todas as pessoas que amo, que sempre me apoiaram, e que são meu pilar e exemplo para me tornar uma pessoa melhor de todas as maneiras. Dedico também a todos os animais e pacientes, que pelo amor incondicional me tornam melhor sempre. iv AGRADECIMENTOS Primeiramente gostaria de agradecer a Deus pelo dom da minha vida, por todas as oportunidades e caminhos trilhados até aqui, e pelo caminho que segue após a finalização desta etapa. Agradecer aos meus pais, Valquiria e Luiz, primeiramente pela minha criação, que eu jamais chegaria até aqui sem seus cuidados e ensinamentos, por todo o apoio desde sempre para que eu seguisse os meus sonhos. Agradecer a minha irmã Luiza também por todo o apoio, toda companhia e toda paciência. Agradecer a todos os residentes, ex - residentes e futuros residentes da Clínica Médica de Pequenos Animais por toda a ajuda durante o período de experimento e todo o apoio moral sempre. Agradecer a todos os meus amigos sempre por todo apoio e paciência nessa fase. Agradecer a toda minha família pelo apoio e por serem exemplos a serem seguidos para mim. Agradecer pelos meus gatos (Lou e Pantufas) que refletem o meu amor, e me impulsionam sempre a me tornar uma profissional melhor por eles. Agradecer a disponibilidade de todos os tutores de animais que se disponibilizaram a participar deste trabalho, e gatos que permitiram que chegássemos a esses resultados. Agradecer as minhas queridas professoras e exemplos Malu e Alessandra, por toda paciência, todo apoio, todo suporte, dedicação, amor, e principalmente pela oportunidade da realização deste trabalho e orientação. Agradecer aos professores Henrique e Tatiana da Clínica de Pequenos Animais também por todo o apoio e ajuda sempre que precisei. Agradecer ao setor de Radiologia, especialmente a professora Jaqueline e as doutorandas Shayra e Alexandra pela possibilidade de colaboração neste trabalho. Agradecer a Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Unesp de Botucatu pela oportunidade mais uma vez de agora concluir o programa de pós v graduação, e por todo o suporte oferecido sempre. Agradecer a CAPES pelo apoio financeiro durante o período do mestrado. Agradecer a todos que contribuíram direta e indiretamente por mais esta conquista. vi LISTA DE FIGURAS CAPÍTULO I Figura 1. A) Mensuração do comprimento da parte inferior do membro pélvico, a partir do meio da patela para a ponta dorsal do calcâneo; (B) mensuração da circunferência da caixa torácica (HAWTHORNE e BUTTERWICK, 2000)..................................................................................................................19 vii ANEXOS Anexo 1. Parâmetros para determinação do Escore de Condição Corporal (ECC) em gatos (vista dorsal e de perfil). Escala de 9 pontos (LAFLAMME, 1997) ...............................................................................................................107 Anexo 2. Questionário aplicado no momento da avaliação dos animais junto ao proprietário ......................................................................................................110 viii TABELA DE ABREVIATURAS AE Diâmetro do átrio esquerdo AE:AO Relação átrio esquerdo/aorta ALT Alanina amino transferase AO Diâmetro da aorta AST Aspartato aminotransferase Cm Centímetros DRC Doença Renal Crônica DVEd Diâmetro do ventrículo esquerdo na diástole DVEs Diâmetro do ventrículo esquerdo na sístole ECC Escore de Condição Corporal FA Fosfatase alcalina FS% Fração de encurtamento do ventrículo esquerdo GGT Gamaglutamil transpeptidase HDL Lipoproteínas de alta densidade IMC Índice de Massa Corporal IR Índice de Resistividade Kg Quilograma LDL Lipoproteínas de baixa densidade Mm Milímetros PAS Pressão Arterial Sistólica PLVEd Espessura da parede livre do ventrículo esquerdo na diástole PLVEs Espessura da parede livre do ventrículo esquerdo na sístole SM Síndrome Metabólica SIVd Septo interventricular na diástole SIVs Septo interventricular na sístole TAB Tecido adiposo branco TAM Tecido adiposo marrom VHS Vertebral Heart Size VLDL Lipoproteínas de muito baixa densidade ix SUMÁRIO RESUMO 01 ABSTRACT 02 CAPÍTULO I – REVISÃO DE LITERATURA 03 1. INTRODUÇÃO 04 2. REVISÃO DE LITERATURA 05 2.1 Obesidade em gatos 05 2.1.1 Etiologia e fatores de risco 07 2.1.2 Papel do tecido adiposo 12 2.1.3 Comorbidades relacionadas à obesidade 13 2.1.4 Alterações cardiovasculares 15 2.1.5 Distúrbios renais 17 2.2 Avaliação clínica dos gatos obesos 18 3. OBJETIVOS 21 3.1 Objetivos gerais 21 3.2 Objetivos específicos 21 CAPÍTULO II – TRABALHO CIENTÍFICO 22 Seção 1.“Is Renal Resistive Index affected by obesity in cats?” 23 Seção 2.“Obesity in cats – An overview of the problem” 49 Seção 3.“Obesity effect on ecocardiography measures and VHS in cats” 68 CAPÍTULO III – DISCUSSÃO GERAL 91 CONCLUSÕES FINAIS 95 REFERÊNCIAS 97 ANEXOS 106 NORMAS DA REVISTA 113 SOUZA, F. B. Avaliação clínica e das comorbidades de gatos obesos atendidos no Hospital Veterinário da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia – Unesp, Botucatu. Botucatu. 2017. 114 p. Dissertação (Mestrado) - Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, campus de Botucatu, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP). RESUMO A obesidade é frequente em gatos, está associada à comorbidades e reduz qualidade e expectativa de vida. O estudo objetivou avaliar características clínicas de gatos obesos atendidos no Hospital Veterinário da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, Unesp, Botucatu. Foram avaliados 40 gatos alocados em dois grupos (n=20): Obeso e Controle. Foram determinados: resenha; anamnese; exame físico; pressão arterial sistólica; medidas antropométricas para avaliação do estado nutricional (peso corporal, índice de massa corporal- IMC e escore de condição corporal- ECC); exames laboratoriais (perfil lipídico, hepático e renal) e de imagem (radiografia torácica e ecocardiografia). Os resultados revelaram que dentre os obesos, machos, de meia idade, castrados foram mais acometidos, poucos tinham alimentação controlada em quantidade e frequência; a maioria fazia algum tipo de atividade física; e grande parte dos proprietários considerou a obesidade um risco à saúde do animal; mas menos da metade estaria disposta a realizar programa de perda de peso, sendo a principal dificuldade a mudança dietética. Foram observados aumentos significativos no grupo obeso, em relação ao peso corporal, ECC, IMC, pressão arterial (maior ocorrência de hipertensão no grupo obeso), além de influência do ganho de peso sobre as medidas radiográficas (VHS) e ecocardiográficas (átrio esquerdo, parede livre do ventrículo esquerdo em diástole e diâmetro do ventrículo esquerdo em diástole), e nos valores de índice de resistividade renal. Pode-se então concluir que a obesidade em gatos leva a alterações significativas de parâmetros clínicos e exames complementares, devendo-se avaliar estes animais frequentemente, a fim de detectar as alterações precocemente. Palavras-Chave: obesidade; felino; diagnóstico por imagem; avaliação cardíaca; análise laboratorial; índice de resistividade renal. SOUZA, F. B. Clinical evaluation and comorbidities of obese cats treated at the Veterinary Hospital of the School of Veterinary Medicine and Animal Science - Unesp, Botucatu. Botucatu. 2017. 114 p. Dissertação (Mestrado) - Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia, campus de Botucatu, Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (UNESP). ABSTRACT Obesity is frequent in cats, and it is associated with comorbidities and reduces quality and life expectancy. The aim of this study was to evaluate clinical parameters of obese cats treated at the Veterinary Hospital of the School of Veterinary Medicine and Animal Science, Unesp, Botucatu. Were evaluated 40 cats allocated in two groups (n = 20): Obese and Control. The following parameters were evaluated: review; anamnesis; physical exam; systolic blood pressure; anthropometric measures to assess nutritional status (body weight, body mass index - BMI and body condition score - BCS); laboratory (pipid, hepatic and renal profiles) and imaging tests (thoracic radiography and echocardiography). The results showed that among the obese, middle aged, neutered males were more affected, few of them had controlled feeding in quantity and frequency; and most of them did some kind of physical activity; and most owners considered obesity to be an animal health risk, but less than half would be willing to carry out weight loss program, the main difficulty being dietary change. Significant increases were observed in the obese group, in relation to body weight, BCS, BMI, blood pressure (higher occurrence of hypertension in the obese group), and influence of weight gain on radiographic (VHS) and echocardiographic measurements (left atrium, left ventricular free wall in diastole and left ventricle diameter in diastole), and in the values of renal resistivity index. It was concluded that obesity in cats leads to significant changes in clinical parameters and complementary tests, and these animals should be evaluated frequently in order to detect the changes early. KEY WORDS: obesity; feline; diagnostic imaging; cardiac evaluation; laboratory analysis; renal resistivity index. CAPÍTULO I REVISÃO DE LITERATURA 4 1. INTRODUÇÃO A obesidade é considerada a mais prevalente forma de má-nutrição em animais de companhia no ocidente (TOLL et al., 2010). Sendo uma das desordens nutricionais mais comuns em cães e gatos, e sua prevalência tem crescido nos países em desenvolvimento (CLARK; HOENIG, 2016). No entanto, é comum a doença não ser identificada em animais de companhia, em parte devido ao equívoco pelos proprietários em classificar o escore de condição corporal (ECC) ideal para o seu animal (BOMBERG et al, 2017). A patologia é definida como o excesso de gordura suficiente para o desenvolvimento de doença (LAFLAMME, 2012). É uma doença crônica e progressiva que predispõe ao aumento da mortalidade. Pode trazer prejuízos e sobrecarga aos diversos sistemas do organismo e sua incidência aumentou nas duas últimas décadas, tanto no homem, quanto em animais, sendo considerada um problema epidemiológico grave (FÁVERO; NEGRI, 2008). As causas da obesidade em animais de estimação, assim como no homem, são multifatoriais. Resulta de um descompasso positivo entre o consumo e o gasto de energia; tanto a ingestão excessiva ou a utilização inadequada de energia podem levar a um estado de balanço energético positivo (TOLL et al, 2010). Gatos obesos apresentam maior probabilidade de desenvolver doenças, como diabetes mellitus, comprometimento reprodutivo, osteoartrites, nefropatias, lipidose hepática, entre outras (RAND; APPLETON, 2007). As consequências do excesso de peso sobre a saúde de animais são bastante citadas na literatura, mas pouco investigadas, principalmente na espécie felina (LAFLAMME, 2012). Estes fatos destacam a importância da realização de estudos que abordem as consequências clínicas da obesidade. O método mais comum e aplicável na rotina clínica para diagnóstico de obesidade é a determinação do ECC. Uma escala de cinco ou nove pontos pode ser utilizada, contanto que seja utilizado sempre o mesmo sistema (LINDER; MUELLER, 2014). A avaliação do índice de massa corporal (IMC) é simples e de fácil utilização. Indica o número de quilos de peso por metro quadrado de superfície corporal. Sua importância na obesidade está na relação curvilínea com a mortalidade, ou seja, à medida que o IMC aumenta, aumenta 5 o risco para as doenças citadas (MCARDLE et al., 2003). Entretanto, o IMC ainda é pouco utilizado na rotina de atendimento clínico de gatos. Ainda, a detecção de alterações orgânicas promovidas pela obesidade em gatos, tais como: hepatopatias; hipertensão; alterações do perfil lipídico, renais e cardíacas, permite a adoção de estratégias terapêuticas para correção das mesmas, promovendo, deste modo, redução na ocorrência das comorbidades relacionadas com a obesidade e melhora na qualidade de vida desses animais. 2. REVISÃO DE LITERATURA 2.1 Obesidade em gatos A obesidade é uma das doenças crônicas mais importantes em gatos na atualidade, correlacionando-se a diversas comorbidades e diminuição da expectativa de vida. Continua sendo uma condição de difícil reversão, uma vez que perdas de peso alcançadas são dificilmente mantidas. Os papéis dos veterinários e proprietários são extremamente importantes na sua prevenção, reconhecimento e tratamento quando diagnosticada (LARSEN; VILLAVERDE, 2016). A doença se caracteriza por acúmulo excessivo de gordura corporal sendo considerada a desordem nutricional mais comum em animais de companhia (LAFLAMME, 2006). Caracteriza-se por condição multifatorial que precisa ser tratada como desordem nutricional complexa, que requer manejo adequado (LINDER; MUELLER, 2014). As teorias sobre as causas de obesidade incluem maior disponibilidade de alimento, baixo nível de atividades físicas e influência genética. Resultando, portanto de interações entre fatores ambientais e genéticos (RANDIN et al., 2009). Já foi observado que animais saudáveis com livre acesso a uma dieta nutricionalmente adequada mantém seu peso corporal, com pouca mudança ao longo do tempo, resultado de um complexo mecanismo fisiológico. Na obesidade esse mecanismo se torna uma barreira aos tratamentos para redução de peso (BACKUS; WARA, 2016). Assim como em humanos, a obesidade felina pode ser causada por balanço energético positivo. Está associada a importantes riscos à saúde do animal, portanto seu diagnóstico e manejo devem ser precoces. Cães e gatos 6 obesos têm menor longevidade e múltiplas desordens endócrinas (LAFLAMME, 2006). O fato de o aumento do número de animais de estimação obesos se assemelhar com o aumento da obesidade infantil não deve causar espanto, uma vez que eles compartilham o mesmo ambiente e dependem de seus “pais” para os alimentar. Já há demonstração em estudos que revelam diferenças na relação dos proprietários com os animais de estimação obesos e dentro do peso ideal (BOMBERG et al., 2017). A incidência da obesidade e sobrepeso em gatos, considerada baixa na década de 70, excede na atualidade os 20%, dependendo do sítio epidemiológico (DIEZ; NGUYEN, 2006), oscilando principalmente entre 15 e 35% (ZORAN, 2009). No Reino Unido, a avaliação de 136 animais revelou porcentagens de 48% de sobrepeso e 4% de obesidade (RUSSELL et al, 2000). No EUA, estima-se que 19 a 29% dos gatos adultos estejam em sobrepeso e 6 a 8% sejam obesos, segundo estudo envolvendo 8159 animais (LUND et al., 2005). Na França, um estudo avaliando 3227 gatos, a prevalência de sobrepeso foi de 19% e da obesidade de 7,8% (COLLIARD et al., 2009). Estudos no Reino Unido, realizados com populações de gatos domésticos, mostraram resultados divergentes, com 118 animais foi encontrada uma porcentagem de 39% para obesidade ou sobrepeso (COURCIER et al, 2010), e posteriormente, que sobrepeso e obesidade apresentaram, respectivamente, prevalência de 9,7% e 1,8%, em 395 gatos (COURCIER et al, 2012). Foi constatado que 45,5% dos gatos de uma exposição (Holanda) estavam com sobrepeso e 4,5% eram obesos. Diferenças significativas entre as raças, em relação ao ECC, foram demonstradas, o que pode ser relacionado a cada padrão racial (CORBEE, 2014). A obesidade foi a terceira afecção no atendimento de gatos na Inglaterra nos últimos anos, o que correspondeu a 6,7% dos animais avaliados no estudo (O’NEILL et al., 2014). No Japão, em 190 gatos, sobrepeso e obesidade corresponderam a 14% e 42%, respectivamente (MORI et al, 2016). No Brasil observou-se prevalência de 8% de sobrepeso e 6% de obesidade em população de 50 gatos em Alegre - ES (MENDES-JUNIOR et al, 2013), porém existem poucos estudos nacionais sobre o assunto. 7 A determinação do Escore de Condição Corporal (ECC) é muito importante em qualquer paciente atendido. Em animais obesos pode ser utilizado para diagnóstico e monitoração durante o programa de perda de peso. Apesar de ser subjetivo, é uma maneira quantitativa de estimar o excesso de gordura presente e determinar o peso ideal (LARSEN; VILLAVERDE, 2016). Ainda, proprietários devem ser alertados do aumento de custos associados ao animal com sobrepeso, que incluem alimentação, cuidados veterinários, medicações e comorbidades associadas. A despeito dos gastos, pacientes obesos requerem consideração clínica especial (LINDER; MUELLER, 2014). Diferentemente da medicina, ainda faltam informações globais a respeito dos gastos com saúde com cães e gatos acima do peso (BOMBERG et al, 2017). O reconhecimento e compreensão da obesidade, tanto por parte do veterinário como do proprietário, é um ponto crítico para a solução do problema. Para obter sucesso em um programa de perda de peso, o proprietário deve estar ciente de que serão necessárias mudanças em práticas e hábitos alimentares já aplicados há algum tempo. Para que essas mudanças ocorram, o entendimento dos benefícios para o animal e, principalmente, o reconhecimento da condição clínica pelo responsável são fundamentais (LARSEN; VILLAVERDE, 2016). Um estudo recente mostrou que gatos os quais os veterinários não faziam nenhuma orientação sobre o peso estavam mais propensos à obesidade e sobrepeso dos que os que recebiam orientação durante a consulta; e também mostrou que eram poucos os veterinários que informavam os tutores sobre o assunto, mesmo os animais já estando acima do peso ideal. Além disso, havia falha da documentação destes achados na ficha clínica do animal. Mesmo que o animal não esteja acima do peso, é importante para o reconhecimento do ECC ideal e identificação caso este animal comece ganhar peso (ROWE et al, 2017). 2.1.1 Etiologia e fatores de risco Diversos fatores podem predispor à obesidade em gatos, como genética, castração, menor atividade física, microbiota intestinal e dietas com alto teor energético. As pesquisas a respeito de suas causas e tratamento estão 8 inicialmente limitadas ao homem e roedores, com resultados extrapolados para cães e gatos (HAMPER, 2016). A dieta desbalanceada e o sedentarismo estão entre as principais causas da obesidade, mas fatores genéticos e reprodutivos também estão envolvidos (GERMAN, 2006). A dieta é indiscutivelmente um fator determinante para obesidade, pois o excesso de energia ingerido é um determinante para a microbiota intestinal, que a partir de sua modificação culmina em maior absorção de carboidratos e lipídeos (HAMPER, 2016). A formulação das dietas também deve ser levada em consideração. Palatabilidade, densidade energética e instruções contidas nos rótulos dos alimentos podem contribuir para consumo exagerado pelos animais. As empresas procuram produzir alimentos altamente palatáveis, os quais os animais aceitem bem e comam rapidamente, o que enfatiza ao consumidor que os animais gostam do produto escolhido. No entanto, esses produtos possuem alta densidade energética, pois são ricos em gordura, contribuindo para o ganho de peso (LARSEN; VILLAVERDE, 2016). A decisão de se alimentar ou não deriva da atividade de um complexo circuito cerebral, que recebe sinais de um grande número de ativadores influenciados por aprendizado anterior, experiência e condições do ambiente (BACKUS; WARA, 2016). Os gatos limitam sua ingestão de alimento para seus requerimentos energéticos. Entretanto, alguns animais perdem esta habilidade de regulação, apresentando o quadro de “resistência à leptina”. Este é um estado no qual gatos obesos comem demais e ganham peso, a despeito de altos níveis de leptina, hormônio da saciedade (RAND; APPLETON, 2007). Rações terapêuticas são altamente palatáveis, então os gatos acabam consumindo mais calorias, o que contribui para o ganho de peso (LEVINE et al., 2016). Alimentar em quantidades ilimitadas (ad libitum), com comidas de alta palatabilidade e energia, pode encorajar o consumo exagerado, principalmente se houver predisposição genética. O uso excessivo de petiscos ou associar a alimentação como um tipo de interação entre o proprietário e o animal pode aumentar o nível de energia ingerido (TOLL et al., 2010). Não menos importante, a extensão e influência que o marketing das companhias de alimento tem na veterinária ainda permanece praticamente sem estudos (BOMBERG et al, 2017). 9 Além disso, alguns proprietários acreditam que a restrição alimentar irá causar sofrimento aos seus animais, preferindo que os animais sejam “felizes” mesmo estando acima do peso e com menor sobrevida (LARSEN; VILLAVERDE, 2016). Um estudo realizado com um grupo de gatos filhotes, que recebeu alimentação ad libitum, concluiu que sua taxa de crescimento superior foi altamente relacionada ao sobrepeso quando adultos (SERISIER et al, 2013). Sobrepeso ou obesidade com aproximadamente um ano de idade também foram fatores avaliados em outro estudo, que mostrou correlação da idade com a obesidade/sobrepeso em gatos, além de tutores que acreditavam que um gato com escore de condição corporal 7 (escala de 1 a 9) estava com o peso ideal. Também foram detectados tutores que reconheciam que o gato estava com sobrepeso, mas aquela não era uma condição que os preocupava, além disso, recompensavam esses animais com pestiscos (ROWE et al, 2017). A subestimação do ECC do animal pelo proprietário de felinos foi um fator de risco altamente associado à obesidade (COLLIARD et al., 2009). Este fato impacta na decisão de submeter o animal a um programa de perda de peso, e retarda o diagnóstico da doença em sua fase inicial. Ainda, a subestimação pode ser um mecanismo de defesa de negação do proprietário, ao perceber uma acusação de que fez algo de mal para o animal, quando informado dos riscos à saúde e efeitos adversos da obesidade (LARSEN; VILLAVERDE, 2016). Além disso, no estudo conduzido por ROWE et al. (2017), 41,2% dos donos de gatos, apesar de reconhecerem um quadro de obesidade, alegaram que não se preocupariam se fosse o seu animal. Este fato sugere uma falta de preocupação, que pode estar contribuindo para a prevalência do problema. Se os proprietários não acreditarem que o acúmulo de gordura é prejudicial à saúde, eles podem não tomar medidas para redução de peso (ROWE et al, 2017). Ainda, estudos demonstraram que gatos obesos tendem a ter um estilo de vida sedentário e inativo, com oferta de comida à vontade, sendo importante destacar que a obesidade geralmente está associada a proprietários que "humanizam" seu animal de estimação (VAN DE VELDE et al., 2013). KIENZLE; BERGLER (2006) observaram que o manejo difere entre 10 proprietários de gatos com peso adequado e com sobrepeso, incluindo a maior frequência do hábito de observar os gatos enquanto eles se alimentam e oferecer petiscos como recompensa. O humor do proprietário também pode afetar na obesidade em animais de companhia, como por exemplo pessoas com sintomas de depressão que podem tratar os cães e gatos com mais petiscos como forma de recompensa, o que dá uma sensação positiva a pessoa, além disso pode haver redução nas oportunidades de realizar exercícios e gastar energia para os animais (BOMBERG et al, 2017). A diminuição da atividade física e/ou redução do dispêndio de energia no gato são fatores importantes para o desenvolvimento da obesidade. Então, devem-se considerar os componentes individuais que podem impactar no nível de atividade física e gasto energético (BACKUS; WARA, 2016). Os gatos que vivem em apartamentos, que não tem escadas para subir e descer, e não tem como andar mais do que alguns poucos metros, não gastam tanta energia e estão mais predispostos à obesidade. Assim como gatos solitários, que não tem outro gato para brincar ou lutar, portanto se tornam menos ativos do que gatos que convivem com outros animais (LEVINE et al, 2016). TENG et al. (2017) observaram que gatos com acesso ao meio externo apresentaram 20% menos chances de desenvolverem sobrepeso. O confinamento desses animais no interior das casas também pode ser problemático, principalmente em locais com vários gatos, porque estes são, por natureza, caçadores solitários e preferem sua alimentação em diversas pequenas porções. No entanto quando estão agrupados e sendo alimentados em determinado horário mais conveniente para seu proprietário, o que pode causar estresse significante e desencadear comportamentos alimentares anormais, como comer em excesso (BOMBERG et al, 2017). Raça, sexo, idade e fatores genéticos contribuem para desenvolvimento da patologia (LAFLAMME, 2006), bem como inatividade física, repouso prolongado e confinamento. A castração também resulta em ganho de peso (RAND; APPLETON, 2007; BACKUS; WARA, 2016). Estudos mencionam que o sexo representa fator de risco para a obesidade; neles os machos apresentam um ECC maior que as fêmeas (COLLIARD et al., 2009; COURCIER et al., 2010; CORBEE, 2014). 11 Os proprietários normalmente são culpados pela obesidade de seu animal, assumindo-se sua habilidade de controle sobre a alimentação e gasto energético. Mas também pouco se sabe sobre predisposição genética à obesidade em animais, e mais estudos são necessários para que se possa mudar a visão sobre os proprietários de animais obesos, assim como a implementação de terapias mais efetivas (BOMBERG et al, 2017). Animais de meia idade a velhos são os mais predispostos, sendo o intervalo de maior prevalência entre 5 a 10 anos (LUND et al., 2005). A definição de meia idade também varia entre os diversos estudos. Nos gatos avaliados por TENG et al. (2017), também eram mais susceptíveis ao sobrepeso os gatos de meia idade, e neste estudo a variação considerada foi de 7 a menos de 11 anos. Mas o período prévio a um ano de idade parece ser uma época de suscetibilidade a diversos fatores que afetam o balanço energético e contribuem para o risco de obesidade (ROWE et al, 2017). RAND; APPLETON (2007) descreveram que animais de raça pura, como Siameses e Abyssinios, são mais predispostos a obesidade quando comparados aos mestiços. Já COLLIARD et al. (2009) demonstraram que os gatos de raças puras são menos predispostos, e o mesmo resultado foi apresentado por TENG et al. (2017), ressaltando-se que gatos sem raça definida tendem a ter maior ECC, e, dentre os gatos de raça, apenas os British Shorthair que mostrou uma maior probabilidade para sobrepeso. A administração crônica de corticosteroides e progestágenos também está relacionada à obesidade, pois os fármacos induzem à polifagia, o que resulta em ganho de peso. Além disso, a falta de periodicidade de visitas ao veterinário de um animal jovem e saudável, especialmente na espécie felina, podem contribuir para um aumento progressivo do peso não identificado (BOMBERG et al, 2017). Em contra partida, existem estudos que avaliam o paradoxo da obesidade, já estudado também em humanos. Pode ser que em animais obesos sua maior reserva de massa corporal contribua para evitar o desenvolvimento de caquexia durante os períodos de privação alimentar e doença (como por exemplo, falência cardíaca), o que melhoraria a sobrevida desses animais (WEETH, 2016; CHANDLER, 2016). 12 2.1.2 Papel do tecido adiposo A energia que um alimento promove ao animal é principalmente contida nos seguintes nutrientes: proteína, gordura e carboidrato. A gordura aparenta ser o mais correlacionado ao ganho de peso indesejado, pois sua capacidade de armazenamento é muito maior. Além disso, há fatores que favorecem essa reserva, como o efeito do cortisol no estresse crônico, que aumenta o número de adipócitos e leva ao aumento da gordura corporal (BACKUS; WARA, 2016). O tecido adiposo é dividido em dois tipos: tecido adiposo branco (TAB) e marrom (TAM) (RANDIN et al, 2009). O TAB é a principal forma de armazenamento do excesso de energia fornecido através da dieta (HAMPER, 2016). Além de depósito de energia, o TAB é reconhecido como órgão endócrino. Libera adipocinas, que regulam o metabolismo energético, funções cardiovascular, reprodutiva e imune (RANDIN et al., 2009). Elas são substâncias biologicamente ativas produzidas no tecido adiposo, que irão agir via autócrina, parácrina ou endócrina (HAMPER, 2016). Dentre as mais estudadas, estão a leptina e componentes do sistema renina angiotensina aldosterona (SRAA), cuja produção ou liberação irregular ocorre em obesos. No entanto, existem poucos estudos em animais domésticos (RANDIN et al., 2009). As adipocinas possuem efeitos locais e sistêmicos e contribuem para a fisiopatologia da obesidade (RANDIN et al., 2009). Em obesos há alteração da capacidade do TAB em regular as funções endócrinas e tamponar o excesso de lipídeos. Ocorre ainda resistência à insulina, relacionada ao estado pró- inflamatório crônico (AMENGUAL-CLADERA et al., 2012). A leptina é a adipocina melhor caracterizada em animais domésticos. Os adipócitos são seus principais sítios de síntese (RANDIN et al., 2009). Suas principais funções incluem a regulação energética e do apetite (WYNNE et al., 2005). Na obesidade, as respostas fisiológicas à leptina são diminuídas no hipotálamo e em outros órgãos, e as células alvo começam a ficar resistentes às suas ações. A resistência à leptina e a diminuição da energia metabólica corporal culminam em ganho de peso (OSTO et al., 2013). Hiperleptinemia é correlacionada positivamente à resistência insulínica (APPLETON et al., 2002) e massa gorda (BJORNVAD et al., 2014). 13 2.1.3 Comorbidades relacionadas à obesidade Apesar dos proprietários não se preocuparem com o estigma social da obesidade, estar acima do peso ideal se associa a condições clínicas e subclínicas que põem a saúde do animal em risco. Estes podem achar difícil associar a obesidade atual com a repercussão de doenças futuras; portanto, os veterinários devem enfatizar os efeitos desta condição na qualidade de vida do animal. Sem a presença de estudos clínicos prospectivos randomizados, muitas informações na Medicina Veterinária apenas fazem associação entre a obesidade e determinadas doenças, mas não como causa direta (LINDER; MUELLER, 2014). Existem dois mecanismos principais através dos quais o TAB pode predispor à doença: o depósito de gordura em excesso pode ter efeitos mecânicos e físicos que exacerbam a doença ortopédica, comprimem as vias aéreas superiores e reduzem a dissipação de calor; já a perturbação da função endócrina normal do TAB pode desencadear ou exacerbar diversos processos patológicos (GERMAN et al., 2010). As consequências da obesidade sobre a saúde de animais de companhia são bastante citadas na literatura, mas pouco investigadas. Predispõe a alterações cardiovasculares e respiratórias, diabetes mellitus, hipertensão, lesões osteoarticulares, lipidose hepática, imunossupressão, distúrbios reprodutivos, complicações anestésicas e cirúrgicas, dislipedemia, incontinência e cálculos urinários, além de dificultar a realização de técnicas exploratórias, como auscultação, palpação e radiografias (TOLL et al, 2010; LUND et al, 2005; WEETH, 2016). Distúrbios metabólicos como resistência insulínica, obesidade visceral, dislipidemias e hipertensão arterial, denominados síndrome metabólica (SM), são frequentes (AMENGUAL-CLADERA et al., 2012). Assim como em humanos, a obesidade em gatos está associada a alterações endócrinas, sendo a resistência insulínica a mais reconhecida e estudada. Ela culmina no aumento do risco de desenvolvimento do diabetes mellitus, sendo estas alterações frequentes em gatos, e com aumento da prevalência nos últimos dez anos (ZORAN, 2010; LUND et al, 2005). A resistência insulínica é a inabilidade do tecido em responder à insulina, levando à secreção compensatória pelo pâncreas (LAFLAMME, 2012). As 14 concentrações séricas de insulina foram significativamente correlacionadas com o peso corporal dos animais. Gatos em sobrepeso e obesos apresentaram concentrações de insulina superiores às dos animais com ECC normal (HOENIG et al., 2013; BACKUS e WARA, 2016). BJORNVAD et al. (2014) observaram resultados similares quando compararam gatos em ECC normal com obesos e em sobrepeso, indicando que a resistência insulínica se correlacionou positivamente com a massa gorda dos animais. Em gatos obesos, a sensibilidade da insulina é geralmente diminuída em mais de 50% em comparação aos animais saudáveis. Machos obesos têm menor sensibilidade e maiores concentrações basais de insulina, o que pode explicar o fato de serem mais predispostos ao diabetes do que as fêmeas obesas (APLLETON et al., 2002). Gatos com sobrepeso e obesos podem apresentar glicemia normal, uma vez que apresentam altas concentrações de insulina, superior a gatos com ECC normal (HOENIG et al., 2013). Em humanos, a obesidade está fortemente associada à dislipidemia, e o controle do peso corporal parece ser uma medida eficaz no controle desta, culminando na diminuição do colesterol LDL (lipoproteínas de baixa densidade) e aumento do HDL (lipoproteínas de alta densidade). Estudos têm demonstrado que baixos níveis de HDL representam um fator de risco para doenças cardíacas e diabetes mellitus (COBBAERT et al., 1999). Os triglicérides são os principais constituintes do tecido adiposo, e níveis elevados na obesidade estão associados à aterosclerose no homem (SCHIAVO et al., 2003). Gatos obesos apresentam níveis elevados de VLDL (lipoproteínas de muito baixa densidade), similar ao encontrado em humanos, no entanto não desenvolvem hipertensão ou aterosclerose; sendo assim, mecanismos antiaterogênicos provavelmente estão presentes nesses animais (HOENIG, 2012). A obesidade é uma das causas mais comuns de hiperlipidemia em cães e gatos, sendo que gatos obesos podem apresentar concentrações séricas elevadas de colesterol e triglicérides (MURANAKA et al, 2011). No estudo realizado por HOENIG et al. (2013), as concentrações séricas de triglicérides foram maiores em gatos obesos. Além disso, a dosagem dos medicamentos é importante, principalmente daqueles com estreita dose de segurança, como os quimioterápicos e 15 medicações imunossupressoras. No cálculo da dose, baseada no peso do animal, aumenta-se o risco de efeitos colaterais, no entanto o uso do peso ideal é ainda mais subjetivo, e potencialmente leva a uma eficácia diminuída da medicação (LINDER; MUELLER, 2014). 2.1.4 Alterações cardiovasculares Em humanos, sobrepeso e obesidade estão associados com aumento nas taxas de hipertensão, doença cardíaca coronariana e hipertrofia do ventrículo esquerdo, causas importantes de falência cardíaca. A hipoventilação e apnéia do sono relacionadas à obesidade também contribuem para alteração cardíaca. Já em cães e gatos, não foi encontrada relação de todos os fatores citados como de risco para alterações cardíacas em obesos (CHANDLER, 2016). Os potenciais efeitos da obesidade sobre o sistema cardiovascular de cães e gatos incluem: aumento da frequência cardíaca; hipertensão; aumento da espessura da parede livre de ventrículo esquerdo no final da diástole e da sístole; aumento do angiotensinogênio; aumento da atividade do SRAA; aumento da retenção de sódio por ação da aldosterona; aumento da inflamação, fibrose e estresse oxidativo mediados pela aldosterona; e aumento do remodelamento cardíaco (CHANDLER, 2016). Em cães é possível observar o aumento da pressão arterial (PA) e alterações radiográficas (devido ao acúmulo de gordura), ecocardiográficas (hipertrofia ventricular esquerda) e eletrocardiográficas, como a baixa voltagem do complexo QRS, além de alterações do segmento ST, prolongamento da onda P, aumento da onda T e uma possível redução da atividade parassimpática (CHAMPION, 2011). A literatura a cerca dos efeitos da obesidade sobre a função cardíaca em gatos é limitada. O aumento da pressão arterial em gatos obesos ainda é controverso. As principais causas de hipertensão arterial nesta condição são: aumento do volume sistólico e débito cardíaco; resposta inadequada da resistência vascular periférica; ativação do sistema nervoso simpático e do SRAA; e liberação de substâncias vasoativas, como endotelina I (RAHMOUNI et al., 2004). A hipertensão é caracterizada pelo aumento sustentado da PAS e pode levar a consequências deletérias, principalmente em rins, coração, olhos 16 e sistema nervoso central, considerados “órgãos alvo”. Seu diagnóstico se baseia na sua mensuração por métodos não invasivos e invasivos (BROWN et al, 2007). A hipertensão arterial já foi citada como consequência importante da obesidade em gatos por KIL; SWANSON (2010). No entanto, BODEY; SANSOM (1998) não evidenciaram relações significativas entre PA e condição corporal em gatos domésticos, assim como CHANDLER (2016) que não correlacionou à obesidade como um fator de risco para a hipertensão em gatos. Já no trabalho conduzido por CHAMPION (2011), a PAS em gatos obesos foi maior do que em animais com ECC ideal. E a provável causa desta divergência de resultados são os diferentes padrões de expressão de adipocinas e diferentes graus de obesidade dos animais (GERMAN et al., 2010). A interpretação dos valores de PA em gatos deve ser realizada criteriosamente, uma vez que estão sujeitos à ocorrência da síndrome do jaleco branco, com aumentos decorrentes da ativação simpática em resposta ao estresse, que pode envolver o ambiente hospitalar, a presença do médico veterinário, o exame físico e o próprio método de mensuração (BELEW et al., 1999). Indivíduos obesos podem apresentar aumento da frequência cardíaca, alterações no eletrocardiograma (ECG) como anormalidades do segmento ST e onda T, aumento da duração e supressão de milivoltagem do complexo QRS, desvio do eixo elétrico para a esquerda e aumento da duração dos intervalos PR e QT (ALPERT, 2001). Também pode-se encontrar ectopias atriais e ventriculares, e fibrilação atrial, acredita-se que causadas pela infiltração gordurosa do sistema elétrico de condução (ALPERT; HASHIMI, 1993). No estudo de CHAMPION (2011), o ECG de gatos obesos revelou predominância do ritmo sinusal (100% dos animais), e aumento da duração da onda P, sugestivo de sobrecarga atrial esquerda. Gatos obesos são ocasionalmente levados ao cardiologista, devido a aparente aumento cardíaco em radiografias. Estes animais apresentam medida da silhueta cardíaca ligeiramente superior, não havendo, entretanto, diferença 17 se excluída a gordura pericárdica. Em alguns casos a gordura produz dupla densidade sobre a silhueta cardíaca, mas algumas vezes é necessário realizar a ecocardiografia para diferenciar o miocárdio do tecido adiposo. Alguns gatos com acúmulo de gordura subesternal apresentavam elevação traqueal. Na ecocardiografia foi observada espessura normal das paredes, dimensões de câmaras e contratilidade. A principal diferença foi o aumento da dimensão precordial, devido ao acúmulo de gordura subesternal e subcutânea (LISTER; BUCHANAN, 2000). No estudo realizado por HÄGGSTRÖM et al (2016), que correlacionou as medidas de ecocardiograma de gatos com seu peso corporal, foi encontrado que todas as mensurações realizadas durante o exame, com exceção da fração de encurtamento, aumentavam conforme aumentava o peso corporal do animal, que leva a um impacto clinicamente relevante, pois, se não levado em consideração, pode causar falhas diagnósticas. Além disso, nos animais com maior peso corporal houve um aumento pequeno da frequência cardíaca e relação entre átrio esquerdo e artéria aorta, porém clinicamente irrelevante. Apenas as medidas de átrio esquerdo variaram o suficiente para utilizar valores de referência baseados nos pesos dos animais. A obesidade é comum em cães e gatos adultos. Aliado a este fato, é preciso considerar que alguns animais diagnosticados com cardiopatia já apresentavam condição de obesidade há muito tempo; portanto a obesidade não pode ser necessariamente considerada como fator de risco em alguns pacientes (CHANDLER, 2016). 2.1.5 Distúrbios renais Pacientes humanos obesos em síndrome metabólica apresentam alto risco para doença renal crônica (DRC), que está emergindo como uma importante ameaça à saúde pública, por ser preditora de progressão para doença renal em estágio terminal e fator de risco para a mortalidade cardiovascular (DEJI et al., 2008). Comorbidades relacionadas à obesidade, como diabetes mellitus e hipertensão, representam fatores de risco conhecidos para doença renal. Além disso, um efeito mais direto também tem sido observado, revelando que obesidade representa um fator de risco independente para a DRC (SALAMA, 2011). 18 Em humanos obesos o aumento na produção de angiotensinogênio é um dos principais fatores para o desenvolvimento da doença renal. A estimulação do SRAA leva ao aumento da angiotensina II, que promove aumento da atividade vasoconstrictora e pode culminar em hipertensão ou disfunção renal, além do aumento da aldosterona, que promove retenção renal de sódio. Entretanto, em pequenos animais são poucos os estudos que investigam os efeitos da obesidade sobre os rins (ZORAN, 2010). A ultrassonografia com Doppler Colorido é importante ferramenta não invasiva para avaliar o sistema urinário em gatos. Auxilia no diagnóstico de nefropatias e permite visualizar a vascularização/perfusão do órgão. A detecção de diminuição da perfusão renal pode ser o primeiro achado clínico de disfunção (CARVALHO; CHAMMAS, 2011). As formas de onda são afetadas pela pressão arterial sistêmica (PAS), débito cardíaco, resistência vascular ao fluxo sanguíneo e orientação gravitacional. A avaliação do Índice de Resistividade (IR) renal é um método de análise baseado na relação entre velocidade sistólica e diastólica (NELSON; PRETORIUS, 1988). Uma vez que um dos componentes da função renal inclui o fluxo sanguíneo, a mensuração do IR pode auxiliar no diagnóstico, tratamento e prognóstico de doença no órgão. Pelo fato de ser influenciado por diversos fatores, e pela variação entre os valores de referência relatados em gatos ser grande, sua aplicação clínica ainda é limitada (PARK et al, 2008). 2.2 Avaliação clínica de gatos obesos O primeiro passo na identificação da obesidade é reconhecê-la. Não é difícil reconhecer um animal severamente obeso, mas a meta do veterinário é reconhecer alterações do peso corporal precocemente, para que correções da dieta e exercício possam ser iniciados (ZORAN, 2009). A composição corporal é separada em massa gorda e massa livre de gordura (MLG). A MLG é a maior, e inclui proteína (massa muscular), minerais (ossos) e água intra e extracelular (GERMAN; MARTIN, 2008). Gatos obesos apresentam acúmulo de gordura corporal ou aumento da massa gorda, que causa aumento no peso corporal e alterações da composição corpórea (ZORAN, 2009). 19 A mensuração do peso corporal é técnica simples para detecção do aumento do peso. Entretanto, não leva em consideração o tamanho do animal, o que lhe confere perda de acurácia (GERMAN; MARTIN, 2008), pois não distingue a MLG de massa gorda, mas deve sempre ser avaliado, utilizando-se uma balança (THATCHER et al, 2010). Na avaliação da condição corpórea é importante utilizar escala confiável. Dentre estas se destacam o IMC e o ECC (GERMAN; MARTIN, 2008). O IMC é uma ferramenta inestimável e útil para detecção do risco de obesidade, que permite avaliação simples e confiável da gordura corporal. Baseia-se no cálculo a partir do comprimento da parte inferior do membro pélvico, a partir do meio da rótula para a ponta dorsal do calcâneo (figura 1A) e da circunferência da caixa torácica (figura 1B), obtendo-se a percentagem de conteúdo de gordura corporal, a partir de uma equação: [(caixa torácica/0,7062) – RC/0,9156] – RC (HAWTHORNE; BUTTERWICK, 2000). Figura 1: (A) Mensuração do comprimento da parte inferior do membro pélvico, a partir do meio da rótula para a ponta dorsal do calcâneo; (B) mensuração da circunferência da caixa torácica (HAWTHORNE; BUTTERWICK, 2000). O ECC avalia a gordura corpórea; diversos sistemas são usados para a avaliação de cães e gatos (ex.: escalas de 5 ou 9 pontos). Embora alguns pacientes extremamente obesos excedam o índice 9/9 de ECC, não existe qualquer sistema de mensuração validado para além deste ponto. Estes índices são baseados em um número limitado de estudos feitos em gatos. A predisposição patológica associada a índices elevados de ECC em animais adultos parece subir a partir de 6 na escala de 9 (LUND et al, 2005). A B 20 A obesidade é definida, assim como em humanos, pela presença de peso corporal acima de 25% do peso ideal, o que equivale a 7 ou mais na escala de 9 pontos. Em animais obesos, o ECC pode ser utilizado como ferramenta diagnóstica e acompanhamento do paciente durante o programa de perda de peso. Apesar de subjetivo, fornece um método quantitativo de avaliar a quantidade de gordura corporal e o peso ideal a ser alcançado (LARSEN; VILLAVERDE, 2016). A detecção de alterações orgânicas promovidas pela obesidade em gatos tais como alterações metabólicas e endócrinas permite a adoção de estratégias terapêuticas para correção das mesmas, promovendo, dessa maneira, redução na ocorrência das comorbidades relacionadas com a obesidade e melhora na qualidade de vida destes animais (CLARK; HOENIG, 2016). Conforme exposto, a obesidade relaciona-se a uma série de comorbidades e efeitos deletérios sobre o organismo. Deste modo, este estudo pretende: testar a hipótese de que gatos com peso corporal elevado e medidas antropométricas acima das desejáveis apresentam alterações do perfil lipídico e hepático, hipertensão arterial, alterações do ecocardiograma e da ultrasonografia abdominal e distúrbios do ritmo cardíaco; além de determinar com que frequência estas alterações ocorrem. 21 3. OBJETIVOS 3.1 Objetivos gerais Este estudo tem como objetivos gerais a avaliação clínica, das medidas antropométricas, cardiológica, de exames laboratoriais e de imagem de gatos obesos, atendidos na rotina do Hospital Veterinário da Faculdade de Medicina veterinária e Zootecnia – FMVZ, Unesp, Botucatu, SP. Os dados obtidos serão comparados aos de gatos com escore de condição corporal normal. 3.2 Objetivos específicos Este projeto tem como objetivos específicos a avaliação clínica através da aplicação de questionário, exame físico, peso e glicemia; avaliação das medidas antropométricas (ECC e IMC); avaliação cardiológica (PAS, ECO); avaliação de exames laboratoriais como perfil lipídico, hepático e renal; e avaliação dos exames de imagem (radiografia torácica e ultrassonografia abdominal). Além de verificar as alterações e sua freqüência de ocorrência em gatos obesos atendidos na rotina do Hospital Veterinário da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia – FMVZ, Unesp, Botucatu, SP. CAPÍTULO II TRABALHO CIENTÍFICO 23 Seção 1 1 Trabalho a ser enviado para Journal of Feline Medicine and Surgery 2 3 IS RENAL RESISTIVE INDEX AFFECTED BY OBESITY IN CATS? 4 5 SOUZA, F.B.1, GONÇALVES, N.V.2, BONATELLI, S.P.3, BELOTTA, A.F.3, 6 MAMPRIM, M.J.4, MELCHERT, A.2, LOURENÇO, M.L.G.2 7 1 Fellow Master degree, Postgraduate Program in Veterinary Medicine, School 8 of Veterinary Medicine and Animal Science, Univ Estadual Paulista (UNESP) 9 Botucatu, Brazil. 2 Graduate Student, School of Veterinary Medicine and Animal 10 Science, Univ Estadual Paulista (UNESP) Botucatu, Brazil. 3 Fellow Doctorate 11 degree, Postgraduate Program in Veterinary Medicine, School of Veterinary 12 Medicine and Animal Science, Univ Estadual Paulista (UNESP) Botucatu, 13 Brazil. 4 PhD, Department of Radiology and Animal Reproduction, School of 14 Veterinary Medicine and Animal Science, Univ Estadual Paulista (UNESP) 15 Botucatu, Brazil.5 PhD, Department of Veterinary Clinic, School of Veterinary 16 Medicine and Animal Science, Univ Estadual Paulista (UNESP) Botucatu, 17 18618-970 São Paulo, Brazil. 18 19 Corresponding author: Alessandra Melchert (alessandra@fmvz.unesp.br) – Tel: 20 + 55 (14) 3880-2194. Department of Veterinary Clinic, School of Veterinary 21 Medicine and Animal Science, Univ Estadual Paulista (UNESP), Distrito de 22 Rubião Junior, s/n, 18618-970 – Botucatu, SP, Brasil. 23 24 Key words: abdominal ultrasound; renal Doppler; feline; obese. 25 mailto:alessandra@fmvz.unesp.br 24 ABSTRACT 26 Goal: This study aimed at assessing the renal resistive index (RI) in obese and 27 normal cats, as well as assessing the influence of systolic arterial blood 28 pressure, gender, body weight and body mass index over the RI. 29 Methods: We studied 15 obese cats and 15 normal cats, determining the body 30 weight, body mass index (BMI), systolic arterial pressure (SAP) and serum 31 concentrations of urea and creatinine for each animal. We then conducted an 32 ultrasound assessment of the kidneys, scanning in both normal and Doppler 33 mode B. We calculated the RI for the renal artery and compared the data 34 obtained for each group, also considering the gender of each animal, before 35 conducting a correlation analysis between RI and the other parameters. 36 Results: The RI for obese cats was higher than for Control cats, but without any 37 statistically significant difference. In the Obese group, the RI was higher in 38 females than males and Obese females also presented higher RI than Control 39 females. We observed a positive correlation between RI, body weight and BMI, 40 with six obese cats (40%) presenting increase in the RI. The SAP was higher in 41 obese cats and presented a positive correlation with body weight, but not with 42 the RI. 43 Conclusions and Relevance: The renal resistive index may be employed to 44 monitor the renal function in obese cats, especially in females. The increase of 45 25 body weight and BMI results in a concurrent increase in the RI, indicating that 46 this could be an early indicator for kidney injuries in obese animals. 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 26 INTRODUCTION 62 Obesity represents an important health problem worldwide1. It is 63 considered one of the most important chronic diseases in cats nowadays and is 64 related to several comorbidities and reduced lifespans2. Kidney diseases3, heart 65 diseases, high arterial pressure and dyslipidemia, among others, could be 66 results of excess body fat4. 67 Obese individuals are susceptible to renal alterations5 due to the related 68 comorbidities, such as diabetes mellitus and high blood pressure, which 69 represent a risk factor for renal diseases. In addition, a more direct effect has 70 been observed, showing that obesity represents an independent risk factor for 71 Chronic Kidney Disease (CKD)6. It is important to stress that kidney diseases 72 are important causes of morbidity and mortality in cats7. 73 Classifying the etiology and severity of kidney injuries often requires a 74 biopsy. However, the procedure is invasive and requires anesthesia, in addition 75 to potential complications afterwards. Therefore, non-invasive methods that aid 76 in the diagnosis and prognosis of kidney injuries are highly benefitial7. 77 Color Doppler ultrasound is an important non-invasive tool for the 78 assessment of the urinary system in cats, aiding in the diagnosis of 79 nephropathies by the evaluation of the kidney anatomy and physiology. 80 Detecting a reduction in renal perfusion may be the first clinical finding pointing 81 27 towards dysfunction8. The kidneys are highly vascularized organs, receiving 82 around 20% of the cardiac output. Several nephropathies have an important 83 vascular component and, therefore, it is expected for kidney and vascular 84 diseases to cause alterations in the renal blood supply, in the microvascular 85 circulation and in the venous return9. 86 Spectral Doppler waveforms are affected by systemic arterial pressure 87 (SAP), cardiac output, vascular resistance to blood flow and gravitational 88 orientation. The assessment of the renal Resistive Index (RI) is a method based 89 in the relationship between systolic and diastolic speed10, measuring the arterial 90 resistance in peripheral vessels by calculating the relationship between peak 91 systolic speed and final diastolic speed11. 92 Since one of the components of the renal function is blood flow, 93 measuring the RI may help in the diagnosis, treatment and prognosis of kidney 94 diseases. The reference values for RI are below 0.7 and increased values 95 suggest a reduction in the kidney blood flow12. 96 Since the RI is influenced by age, patency of the urinary tract, circulatory 97 status of the animal and variation of reference values in cats, the clinical 98 application of RI assessment is still limited12. Therefore, this study aims at 99 assessing the Resistive Index (RI) in obese cats and comparing the values with 100 those observed in cats with normal body conditions, as well as verifying whether 101 28 RI is influenced by systolic arterial pressure, gender, body weight, body 102 condition score and body mass index. 103 104 MATERIALS AND METHODS 105 The study was conducted at the Veterinary Hospital maintained by the 106 College of Veterinary Medicine and Animal Sciences at UNESP, Botucatu 107 Campus, Brazil, from September 2015 to June 2017. It was approved by the 108 Ethics Committee for the Use of Animals (CEUA – Comitê de Ética no Uso de 109 Animais) under protocol number 0176/2016. 110 We assessed 30 asymptomatic mixed-breed cats divided in two groups: 111 Obese, including 15 animals with body condition scores (BCS) of 8 or 9; and 112 Control, including 15 animals with adequate scores (BCS = 5). The Obese 113 group had seven females and eight males while the Control group had six 114 females and nine males. The age of animals included in the studied varied 115 between two and twelve years-old. 116 The determination of the animal’s body weight was conducted in digital 117 scales. The animals were positioned in the center of the scales and were then 118 weighted (Kg). The animals were submitted to a clinical evaluation that 119 classified them as Obese or Control using a BCS ranging from 1 to 9 points13. 120 29 The Body Mass Index (BMI) was calculated based on the length of pelvic 121 limb’s lower part (from the middle of the kneecap to the dorsal edge of the heel) 122 and the circumference of the rib cage at the 9th rib, both in centimeters (cm). 123 The body fat content, which should be between 15 and 30%, was calculated 124 through the following equation: [(rib cage/0.7062) – Limb/0.9156] – Limb [18]. 125 The Systolic Arterial Pressure (SAP) was assessed through the Doppler 126 method, with the cats positioned in lateral decubitus and using a cuff of 127 adequate size on the middle third of the radium-ulna [19]. Five measurements 128 were taken for each animal and the average values were recorded. Outliers 129 were excluded from the final count. 130 Blood samples were collected through jugular venipuncture in silicone-131 coated tubes without blood thinner for lipid, hepatic and renal profiling. The 132 samples were then centrifuged and frozen at -20ºC for later analysis at the 133 Clinical Laboratory of the Department of Veterinary Practice, FMVZ, Botucatu, 134 Brazil. 135 At the end of the study, we assessed the serum concentrations of 136 creatinine through the enzymatic colorimetric method with a Bioclin kit and 137 urea through the kinetic method, also with a Bioclin kit. All tests were metered 138 in a semi-automatic analyzer (Cobas Mira Plus - Roche®). 139 30 Before the ultrasound examination of the kidneys, the animals underwent 140 a fast for eight hours and acoustic gel was applied over the skin to improve the 141 propagation of sound waves. The scan was conducted in conventional and 142 Doppler mode B. After analyzing the echotexture, architecture, dimensions and 143 vasculature of the kidneys, we conducted a spectral Doppler examination to 144 determine the RI of the renal artery using a Mylab alpha device (Esaote) with a 145 convex 5-8 MHz transducer. To calculate the RI, we selected wave spectra for 146 each renal artery (Figure 1) that presented three consecutive waves of high 147 quality, without artifacts. 148 The data was analyzed in a commercially-available software (Prism 5; 149 GraphPad software). Data normality was verified through the Kolmogorov-150 Smirnov test. A non-paired Student’s t test was employed to compare each of 151 the measurements (RI, SAP, Body Weight, BMI and BCS) between cats in the 152 Obese and Control groups. To compare data and measurements (age, RI, SAP, 153 Body Weight, BMI, BCS, serum urea and serum creatinine) between the 154 groups, as well as assess the influence of gender in the Obese and Control 155 groups, we employed a non-paired Student’s t test for parametric data or the 156 Mann-Whitney test. To verify increases in the RI within each kidney (right and 157 left kidney) when comparing the Obese and Control groups, we employed 158 Fisher’s test. We conducted Pearson’s test to establish a correlation between 159 31 RI, BMI, Body Weight and SAP. The significance level considered for the study 160 was 5%. 161 162 RESULTS 163 This study assessed 15 cats with normal body condition and 15 obese 164 cats. All cats were mixed-breeds. In the Obese group, 100% (n=15) had been 165 castrated, while 66.7% (n=10) had been castrated in the Control group. The 166 Obese group was comprised of eight males (53.3%) and seven females 167 (46.7%) while the Control group was comprised of nine males (60%) and six 168 females (40%). 169 When comparing both groups, we observed that the average age for 170 animals in the Control and Obese groups were 4.5 ± 2.3 and 6.5 ± 2.9 years-old 171 respectively, showing a significant difference. Body Weight, BCS, BMI and SAP 172 were also statistically higher in the Obese group (Table 1). In the Obese group, 173 the incidence of high blood pressure (SAP ≥ 150 mmHg) was 40% (n=6) and in 174 the Control group, the incidence was 13.3% (n=2). 175 Initially, we compared the RI values for the right and left kidneys within 176 each group and did not observe statistical differences. Therefore, to compare 177 the RI between the groups, we considered the values for each kidney, for a total 178 of 30 kidneys (right and left kidneys of each animal) for each group. The same 179 32 principle was applied when comparing the RI values between males and 180 females within each group and between groups. In the obese group, we 181 considered 16 kidneys for the eight males and 14 kidneys for the seven 182 females, while in the Control group we considered 18 kidneys for the nine males 183 and 12 kidneys for the six females. 184 The IR values for the Obese group were higher than those for the Control 185 group, although not statistically significant (p=0.115) (Figure 2A). When 186 grouping animals according to gender, RI was significantly higher in females 187 (p=0.026) than males in the Obese group. In addition, females in the Obese 188 group presented a statistically significant increase when compared with females 189 in the Control group. For males, no statistically significant differences were 190 observed between the groups (Figure 2B). The Control group did not present 191 statistically significant differences between males and females. The general RI 192 values for males and females of both groups are presented on Table 2. 193 The RI of at least one of the kidneys (right) presented positive correlation 194 with increased body weight and BMI (Table 3). Figure 3 clearly shows the 195 positive correlation between RI and BMI, proving that increases in the BMI 196 result in a concurrent increase in the RI. Based on the normality limits (RI < 0.70 197 for cats), six obese cats (40%) presented increased RI in at least one kidney, 198 while only one animal (6.7%) in the Control group presented RI above the 199 33 normal level. Considering the kidneys separately (right and left kidneys), eight 200 kidneys of obese cats (26.6%) presented increased RI while only one kidney 201 (3.3%) from the Control group did. We observed a statistically significant 202 difference when comparing the incidence of increased RIs in the Obese and 203 Control groups using Fisher’s test and considering each kidney separately. 204 In spite of the SAP values being statistically higher in Obese cats (Table 205 1), presenting a strong positive correlation with increases in body weight (Table 206 3), we verified a potential correlation between RI and SAP and observed no 207 relationship between the two parameters. However, 30% of the animals in the 208 Obese group (n=6) and 11.3% of the animals in the Control group (n=2) 209 presented high arterial pressure. Among these animals, two cats (33.3%) in the 210 Obese group presented a concurrent increase in the RI. We also did not 211 observe any correlation between RI and serum concentrations of urea and 212 creatinine, which were within the normal levels for all animals included in the 213 study (Table 1). 214 215 DISCUSSION 216 Obesity is a risk factor for kidney and cardiovascular diseases3 and the 217 assessment of RI may be one of the early indicators for renal dysfunction8. A 218 retrospective studied conducted without sedation in cats with average ages of 219 34 6.5 years, 24 of which were healthy and 92 of which presented nephropathies, 220 observed higher RI values in cats suffering from nephropathies in contrast to 221 healthy cats11, corroborating with the use of RI to detect kidney injuries. This 222 study has shown that obese cats presented higher RI values than healthy cats 223 in spite of the normal levels for serum urea and creatinine, which are routinely 224 employed to assess the renal function. 225 The average RI values obtained for the Control and Obese groups were 226 0.60 0.03 and 0.64 0.08 respectively, showing an increase in obese cats 227 that is not statistically significant. Considering the upper normality limits (RI < 228 0.70) for cats6, 15, 16, 40% of the obese animals (n=6) presented increased RI in 229 at least one kidney. Studies conducted in humans have shown the effects of 230 obesity over the RI. In obese HIV-positive patients, the RI observed was higher 231 than the ones observed in non-obese HIV-positive patients.17. 232 Diverging results for RI have been reported for cats in the literature7, 8, 11, 233 15,16,18. However, as far as we know, this is the first study to show a statistically 234 significant impact of obesity over the renal arterial blood flow for the species, 235 suggesting that the RI may be employed as a tool to monitor renal function in 236 obese cats. 237 A study conducted without sedation in 25 Persian cats (for a total of 50 238 kidneys) with ages between one and five years-old observed average RI values 239 35 of 0.54 ± 0.07, which are lower than the ones observed in this study. However, 240 one of the limitations of the study in question was the exclusive inclusion of 241 Persian cats, as it is still unknown if these parameters may be applied to other 242 breeds8. Another study conducted without sedation in nine short-haired 243 domestic cats observed average RI values of 0.58 ± 0.06 in the right kidney and 244 0.55 ± 0.03 in the left kidney20, which were also lower than the values observed 245 in this study. However, the study conducted by NOVELLAS et al.16 with 10 246 healthy mixed-breed cats, with average ages of 7.8 years-old, the average RI 247 observed was 0.62 ± 0.04, a result closed to the one observed in this study. 248 According to RIVERS et al.7, short-haired domestic cats, all of which 249 were healthy, young adults, not castrated and sedated with ketamine, 250 acepromazine and atropine, presented renal RI of 0.59 ± 0.05 (left kidney) and 251 0.56 ± 0.06 (right kidney). The authors reported not knowing the relationship 252 between gender or body weight and renal RI in humans, considering unlikely 253 that variations in gender or body weight could have clinically significant impact 254 over the average RI for cats. 255 However, when grouping animals according to gender, the RI for animals 256 in the Obese group was significantly higher in females than in males. Females 257 in the Obese group also presented a statistically significant increase in 258 comparison with females in the Control group, which was not observed among 259 36 males. On the other hand, another study did not observe any significant effect 260 over the RI related to gender or age in both healthy cats and cats afflicted by 261 kidney diseases11. 262 The results observed in the literature are conflicting regarding RI 263 variations related to gender. It has been reported in humans that the RI has 264 been influenced by age, but not gender both in healthy patients and patients 265 afflicted by chronic kidney disease21. On the other hand, higher RI were 266 reported in women afflicted by chronic kidney disease22, revealing that gender 267 has some influence over the RI, similarly to what was observed in this study. 268 The precise reasons for this association is yet to be elucidated, but hormonal 269 influences may be related to it22. 270 MITCHELL et al.15 have assessed the RI of eight short-haired domestic 271 cats (4 females and 4 males), all of which were healthy and castrated, to verify 272 potential differences between awake and anesthetized animals, observing that 273 anesthesia had a significant impact on the RI. Since it was possible, in this 274 study, to assess the RI of both kidneys in all animals included without the use of 275 sedation or anesthesia, we believe that it is possible to determine the RI in 276 awake cats to avoid the effects of anesthesia during the evaluation of renal 277 hemodynamics. 278 37 This study observed a correlation between RI, BMI and body weight, with 279 increases in BMI or body weight promoting a concurrent increase in RI. PARK 280 et al.12 studied 50 healthy cats and observed a strong correlation between body 281 weight and kidney dimensions, but a weak correlation with RI. 282 This correlation between renal RI and BMI has been described in human 283 patients who presented risk for atherosclerosis23. The association between 284 increases of BMI and the risk of renal insufficiency is well established. High BMI 285 is common in humans, representing a modifiable risk factor for end-stage 286 kidney disease24. Similarly to what was observed in this study, the increased 287 BMI and waist-hip ratio in obese individuals were considered independent 288 conditions for the increase of RI in human patients with high blood pressure25. 289 The RI has been associated with initial kidney damage caused by high 290 blood pressure and has also been correlated with the systemic arterial pressure 291 in humans, changing the vascular resistance in the eyes and kidneys, both in 292 humans and in animals16. However, while this study did not observe any 293 correlation between SAP and RI, two of the six obese cats with high arterial 294 pressure presented a concurrent increase in RI (33.3%). The correlation 295 between RI and systemic arterial pressure is yet to be established in cats and 296 dogs. If such correlation in fact exists, these indexes may be used to establish 297 38 the prognosis and treatment of cats and dogs with kidney disease or high blood 298 pressure10. 299 Among the limitations of this study, we may mention the low number of 300 obese cats included in the study (n=15). Further studies in obese cats 301 assessing renal RI and its correlation with morphometric variables should be 302 encouraged. Another limitation is the inability the repeat the measurement of RI 303 in different moments to increase the reliability of the assessment. A third 304 limitation was the location of the RI measurement, which was conducted only on 305 the renal artery and not on more distal vessels such as the arcuate and 306 interlobular arteries, which are more reliable for the evaluation of the organ. 307 308 CONCLUSIONS 309 The results obtained by this study suggest that the renal resistive index 310 may be used to monitor renal function in obese cats, especially in females. 311 Increases in body weight and BMI resulted in a concurrent increase in RI, 312 indicating that this variable may be an early indicator for kidney injuries in obese 313 individuals. Further studies in the area are needed to confirm the reliability of 314 this test. 315 316 317 39 REFERENCES 318 1. Mayer MA, Hocht C, Puyo A, et al. Recent advances in obesity 319 pharmacotherapy. Curr Clin Pharmacol 2009; 4: 53–61. 320 2. Larsen JA and Villaverde C. Scope of the problem and perception by owners 321 and veterinarians. Vet Clin Small Anim 2016; 46: 761-72. 322 3. Deji N, Kume S, Araki SI, et al. Structural and functional changes in the 323 kidneys of high-fat diet-induced obese mice. Am J Physiol Renal Physiol 2008; 324 296(1):118-26. 325 4. Rowe E, Browne W, Casey R, et al. Risk factors identified for owner-reported 326 feline obesity at around one year of age: Dry diet and indoor lifestyle. Prev Vet 327 Med 2015; 121 (3-4): 273-281. 328 5. Ninomiya T, Kiyohara Y, Kubo M, et al. Metabolic syndrome and CKD in a 329 general Japanese population: the Hisayama Study. Am J Kidney Dis 2006; 48: 330 383–91. 331 6. Salama AD. Obesity and Kidney Disease: A Call to Action. Nephr Tim 2011; 332 4: 8-9. 333 7. Rivers BJ, Walter PA, O’brien TD, et al. Duplex Doppler Estimation of 334 Pourcelot Resistive Index in Arcuate Arteries of Sedated Normal Cats. J Vet 335 Intern Med 1996; 10: 28-33. 336 8. Carvalho CF, Chammas MC. Normal Doppler velocimetry of renal 337 vasculature in Persian Cats. J Feline Med Surg 2011; 13: 399-404. 338 40 9. Novellas R, Gopegui RR, Espada Y. Assessment of renal vascular resistance 339 and blood pressure in dogs and cats with renal disease. Vet Rec 2010; 166: 340 618-23. 341 10. Nelson TR, Pretorius DH. The Doppler signal: Where does it come from and 342 what does it mean? AJR 1988; 151: 439-47. 343 11. Tipisca V, Murino C, Cortese L, et al. Resistive índex for kidney evaluation 344 in normal and disease cats. J Feline Med Surg 2016; 18 (6): 471-5. 345 12. Park I, Lee H, Kim J, et al. Ultrasonographic evaluation of renal dimension 346 and resistive índex in clinically healthy Korean domestic short-hair cats. J Vet 347 Sci 2008; 9 (4): 415-9. 348 13. Lund EM, Armstrong PJ, Kirk CA, et al. Prevalence and risk factors for 349 obesity in adult dogs from private US veterinary practices. Intern J Appl Res Vet 350 Med 2005; 4: 177-86. 351 14. Hawthorne AJ and Butterwick RF. Predicting the body composition of cats: 352 development of a zoometric measurement for estimation of percentage body fat 353 in cats. J Vet Intern Med 2000; 14(3): 349-65. 354 15. Mitchell SK, Toal RL, Daniel GB, et al. Evaluation of renal hemodynamics in 355 awake and isoflurane-anesthetized cats with pulsed-wave Doppler and 356 quantitative renal scintigraphy. Vet Radiol Ultrasound 1998; 39(5): 451-8. 357 16. Novellas R, Espada Y, Gopegui RR. Doppler ultrasonographic estimation of 358 renal and ocular resistive and pulsatility índices in normal dogs and cats. Vet 359 Radiol Ultrasound 2007; 48(1): 69-73. 360 41 17. Grima P, Zizza A, Guido M, et al. Association of visceral adiposity with 361 increased intrarenal artery resistive index in HIV1infected patients receiving 362 highly active antiretroviral therapy. Indian J Sex Transm Dis 2010; 31:16-21. 363 18. Schmiedt CW, Delaney FA, Mcanulty JF. ultrasonographic determination of 364 resistive index and graft size for evaluating clinical feline renal allografts. Vet 365 Radiol Ultrasound 2008; 49(1): 73–80. 366 19. Ostrowska J, Kiełbowicz Z, Zaleska-Dorobisz U, et al. Resistive index (RI) 367 obtained in renal interlobar arteries of normal dogs and cats by means of 368 Doppler ultrasonography. Pak Vet J 2016; 36(1): 45-8. 369 20. Pollard R, Nyland TG, Bernteen L, et al. Ultrasonographic evaluation of 370 renal autografts in normal cats. Vet Radiol Ultrasound 1999; 40(4): 380-5. 371 21. Kaiser C, Götzberger M, Landauer N, et al. Age dependency of intrarenal 372 resistance index (RI) in healthy adults and patients with fatty liver disease. Eur J 373 Med Res 2007; 12: 191-195. 374 22. Toledo C, Thomas G, Schold JD, et al. Renal resistive index and mortality 375 in chronic kidney disease. Hypertension 2015; 66(2): 382–8. 376 23. Kawai T, Kamide K, Onishi M, et al. Usefulness of the resistive index in 377 renal Doppler ultrasonography as an indicator of vascular damage in patients 378 with risks of atherosclerosis. Nephrol Dial Transplant 2011; 26: 3256–62. 379 24. Hsu CY, Mcculloch CE, Iribarren C, et al. Body mass index and risk for end-380 stage renal disease. Ann Intern Med 2006;144: 21–8. 381 42 25. Trovato GM; Martines GF, Trovato FM, et al. Renal resistive index and 382 parathyroid hormone relationship with renal function in nondiabetic patients. 383 Endocr Res 2012; 37(2): 47-58. 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Trovato%20GM%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=22007967 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Martines%20GF%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=22007967 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Trovato%20FM%5BAuthor%5D&cauthor=true&cauthor_uid=22007967 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22007967 43 Table 1: Means and standard deviation of age, weight, Body Condition Score 397 (BCS), Body Mass Index (BMI), systolic Arterial Blood Preassure (sABP), serum 398 urea and creatinine from cats in Control (n=15) and Obese (n=15) groups. 399 Parameters Groups P Control Obese Age (years) 4.5 ± 2.3 B 6.5 ± 2.9 A 0.042 Weight (Kg) 4.2 ± 0.7 B 6.2 ± 1.5 A <0.001 BCS 5.0 ± 0.0 B 8.4 ± 0.5 A <0.001 BMI 25.7 ± 5.4 B 38.9 ± 11.0 A <0.001 SAP (mmHg) 126.1 ± 19.7 B 151.2 ± 29.0 A 0.010 Urea (mg/dL) 53.9 ± 10.0 A 51.9 ± 8.2 A 0.572 Creatinine (mg/dL) 1.10 ± 0.23 A 1.02 ± 0.34 A 0.447 Means followed by the same capital letter in the column did not differ statistically from each 400 other by t test (Student) (P>0.05). 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 44 Table 2: Means and standard deviation of resistive índex (RI) of male cats, 411 female cats and both (general) for Control (n=15) and Obese (n=15) groups. 412 Parameters Groups P Control Obese General RI 0.60 ± 0.03 0.64 ± 0.08 0.115 Males RI 0.60 ± 0.05 A 0.60 ± 0.08 A 0.910 Females RI 0.60 ± 0.05 A 0.67 ± 0.06 B 0.008 Means followed by the same capital letter in the column did not differ statistically from each 413 other by t test (Student) (P>0.05). 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 45 Table 3: Representation of parameters combinations that presented significant 426 linear correlation (P<0.05) according to Pearson correlation coefficient (r). 427 Correlated measures Correlation coefficient (r) P-value Weight x SAP 0.496 0.005 BCS x SAP 0.486 0.006 Weight x RI D 0.383 0.040 BMI x RI D 0.418 0.027 428 429 430 431 432 433 434 435 436 46 437 Figure 1: Ultrasonographic representation of color Doppler of renal vasculature 438 (*) (renal artery), and renal artery wave spectra to calculate resistivity índex in 439 cat. The arrow indicates the systolic wave peak. 440 441 442 443 444 445 446 * 47 IR 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 447 Sexo IR 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 448 449 Figure 2: A) Box plot of resistive index distribution in Control and Obese cats; B) 450 Box plot of resistive index distribution in Control and Obese male (M) and 451 female (F) cats. 452 F Control M Control Controle F Obese M Obese RI Control RI Obese 48 453 454 455 456 Figure 3: Scatter plot and trend line: A) BMI versus RI, demonstrating that the 457 increase in BMI in cats raises RI; B) SAP versus RI, demonstrating that the 458 increase of SAP in cats raises RI. 459 49 Seção 2 Trabalho enviado para Topics in Companion Animal Medicine Obesity in cats - An overview of the problem Fúlvia Bueno de Souza, DVM a Natália Volpi Gonçalves b , Danilo Velazquez Golino b , Priscylla Tatiana Chalfun Guimarães-Okamoto, PhD c , Maria Lúcia Gomes Lourenço, PhD c , Alessandra Melchert, PhD c a Fellow Master degree, Postgraduate Program in Veterinary Medicine, School of Veterinary Medicine and Animal Science, Univ Estadual Paulista (UNESP) Botucatu, 18618-970 São Paulo, Brazil. b Graduate Student, School of Veterinary Medicine and Animal Science, Univ Estadual Paulista (UNESP) Botucatu, 18618-970 São Paulo, Brazil. c PhD, Department of Veterinary Clinic, School of Veterinary Medicine and Animal Science, Univ Estadual Paulista (UNESP) Botucatu, 18618-970 São Paulo, Brazil. * Corresponding author Alessandra Melchert, PhD, Department of Veterinary Clinic, School of Veterinary Medicine and Animal Science, Univ Estadual Paulista (UNESP), Distrito de Rubião Junior, s/n, 18618-970 – Botucatu, SP, Brasil. Phone: 55 14 3880-2194, email: alessandra@fmvz.unesp.br 50 ABSTRACT Obesity is a common ailment in cats and is usually associated to comorbidities and reduced life expectancy. This study aims at assessing the clinical and handling characteristics of obese cats treated at the Veterinary Hospital maintained by the School of Veterinary Medicine and Animal Sciences, UNESP, Botucatu, Brazil. We assess the following parameters: detailed report, owner questionnaire (castration, feeding habits and physical activity), physical examination, systolic arterial blood pressure, antropometric measurements for the assessment of the animal‟s nutritional condition (body weight, body mass index and body condition score), laboratory test parameters (lipid profile; total cholesterol; high-density lipoproteins; triglyceride levels; kidney function – urea and serum creatinine levels; liver profile – serum glucose levels; aspartate aminotransferase and alkaline phosphatase enzymes). Middle-aged cats were the most commonly afflicted and all middle-aged animals assessed had been castrated. Few owners fed the animals controlled amounts at controlled intervals and most conducted some kind of physical activity. Most owners considered obesity as a risk to the animal‟s health, but only half was willing to subscribe to a weight-loss regimen, stating that the main problem would be altering the feeding habits. The average body weight of the Obese and Control groups were 6.11.4 and 4.30.7kg respectively, while the average body mass indexes were 39.811.3 and 25.95.2 respectively. The systolic arterial blood pressure levels for the Obese and Control groups were 148.529.6 and 126.419.8 mmHg respectively. Almost half of the obese animals suffered from high blood pressure. Obesity is responsible for clinical and laboratory test alterations in cats and treatment should be instituted early on. It is important to inform and guide cat owners regarding the risks inherent to the disease and the importance of controlled feeding habits and regular physical activity. Keywords: obese; feline; dyslipdemia; survey; comorbidities. 51 INTRODUCTION Obesity is considered the most prevalent form of malnutrition afflicting pets in the western hemisphere [1]. It is one of the most common nutritional disorders in cats and dogs and its prevalence has been increasing in developing countries [2]. However, the disease is often not diagnosed in pets due to owner mistakes when assessing the ideal body condition score (BCS) for the animal [3]. The disease‟s incidence in cats exceeds 20% nowadays [4], usually ranging between 15% and 35% on certain locations [5]. The causes for obesity are multiple and the disease is a result of an imbalance between energy intake and expenditure, either from excessive intake or inadequate expenditure [1]. The most common and clinically applicable method to diagnose obesity is determining the animal‟s body condition score (BCS). Five-point and nine-point scales may be used as long as the same system is used in all cases [6]. The BCS is an important parameter and may be used in obese cats for the diagnosis and for monitoring weight loss. In spite of its subjective nature, the BCS is a quantitative method to estimate excess fat and determine the ideal weight for the animal [7]. Assessing the Body Mass Index (BMI) is simple and the parameter is easily employed, indicating the relationship between weight in kilograms and body surface in square meters. The importance of the BMI in cases of obesity lies in its curvilinear relationship with mortality. That is to say, as the BMI increases, so does the risk of diseases associated to obesity [8]. Unbalanced diets and sedentary lifestyles are among the main causes of obesity, but genetic and reproductive factors are also involved [9]. Moreover, some owners believe that food restriction ultimately results in suffering for the animals, preferring them to be “happy” and overweight despite the reduced survival rates [7]. 52 Underestimation of the BCS by the owners was a risk factor highly associated to obesity [10]. This has an impact over the decision to submit the animal to a weight loss regimen and delays the diagnosis during the initial phase of the disease. This underestimation may also be a defense mechanism of the owner who, may perceive an accusation when told of the risks and adverse effects of obesity [7]. Studies have shown that obese cats often lead a sedentary and inactive lifestyle, with food ad libitum. It is important to note that obesity is often associated with owners who „humanize‟ their pets [11]. Breed, gender, age and genetic factors also contribute towards the development of this pathology [12], as do lack of physical activity, prolonged rest and confinement. Castration also leads to weight gain [13, 14]. The consequences of obesity over the health of pets are often mentioned in the literature, but rarely have been studied. It predisposes the animal to cardiovascular and respiratory alterations, diabetes mellitus, high blood pressure, osteoarticular injuries, hepatic lipidosis, immunosupression, reproductive disorders, anesthesia and surgery complications, dyslipidemia, incontinence and urinary tract stones. It also complicates the use of exploratory techniques, such as auscultation, palpation and radiographs [1, 15, 16]. Obesity is one of the most common causes of hyperlipidemia in cats and dogs – obese cats may present high serum concentrations of cholesterol and triglycerides [17]. This study aims at clinically assessing the antropometric measurements and laboratory tests of obese cats and compare these results with those of cats with ideal Body Condition Scores. It also aims at assessing, through a survey with the owners, the alimentary and environmental handling of these animals. 53 MATERIALS AND METHODS This study was conducted at the Veterinary Hospital maintained by the College of Veterinary Medicine and Animal Sciences at UNESP, Botucatu Campus, Brazil, from September 2015 to June 2017. It was approved by Ethics Committee for the Use of Animals (CEUA – Comitê de Ética no Uso de Animais) under protocol number 0176/2016. We assessed 40 asymptomatic mixed-breed cats divided in two distinct groups: OBESE – 20 animals whose body condition score (BCS) indicates obesity (BCS of 8 or 9); and CONTROL – 20 animals with adequate scores (BCS of 5). The Obese and Control groups had eight females and twelve males each. The age of the studied animals varied between two and twelve years-old. During anamnesis, the owners were questioned regarding alimentary habits and we assessed the type and quantity of food offered (commercial pet food, homemade food or both) and the use of pet treats. We also questioned whether the animal plays frequently (with or without owner stimuli) and for how long the animal has been obese. Another point raised with the owners was whether they worried about the animal being overweight and if they would be willing to subscribe to a weight-loss regimen for the cats, as well as what difficulties they expected if such regimen was instituted. The determination of the animal‟s body weight was conducted on digital scales. The animals were positioned on the center of the scales and had their weight measured in kilograms (kg). To determine the Body Condition Score, the cats were observed from dorsal and profile views and palpated. The animals were classified in a scale that goes from 1 to 9 points [15]. We also asked the owners to classify their animals. The study included animals with BCS of 5 for the Control Group and BCS of 8 or 9 for the Obese Group. 54 The Body Mass Index (BMI) was calculated based on the length of pelvic limb‟s lower part (from the middle of the kneecap to the dorsal edge of the heel) and the circumference of the rib cage at the 9 th rib, both in centimeters (cm). The body fat content, which should be between 15 and 30%, was calculated through the following equation: [(rib cage/0.7062) – Limb/0.9156] – Limb [18]. The Systolic Arterial Blood Pressure (sABP) was assessed through the Oscillometric Doppler method, with the cats positioned in lateral decubitus and using a cuff of adequate size on the middle third of the radium-ulna [19]. Five measurements were taken for each animal and the average values were recorded. Outliers were excluded from the final count. Blood samples were collected through jugular venipuncture in silicone-coated tubes without blood thinner for lipid, hepatic and renal profiling. The samples were then centrifuged and frozen at -20ºC for later analysis at the Clinical Laboratory of the Department of Veterinary Practice, FMVZ, Botucatu, Brazil. At the end of the study, the levels of creatinine, cholesterol, triglycerides and HDL were assessed through enzymatic colorimetric analysis with a Bioclin  kit. Total protein levels and albumin levels were assessed through colorimetric analysis, Biuret and Bromocresol Green respectively, with a Bioclin  kit. The levels of urea, aspartate aminotransferase (AST), alamine aminotransferase (ALT) and alkaline phosphatase (ALP) were measured through the kinetic method with a Bioclin  kit. All tests were metered in a semi-automatic analyzer (Cobas Mira Plus - Roche ® ). Blood sugar levels were assessed through reagent strips in an Accucheck ®. device. For statistical analysis, we employed the non-paired t test for parametric data and the Mann-Whitney test for comparing each measurement (Age, sABP, Body Weight, BMI, BCS and laboratory test parameters) between the Obese and Control 55 groups. Data normality was tested through the Kolmogorov-Smirnov test. Questionnaire analysis was descriptive, describing the percentage of each answer. Significance level was 5%. RESULTS All obese animals (n=20) were castrated while only 30% (n=6) of the animals in the Control group were not castrated. The average ages of the Obese and Control groups, in years, were 6.83.0 and 4.72.4 respectively. In the assessment of the questionnaires, we noted that all animals (n=40) are dry pet food. Among the obese animals, only 15% (n=3) had the quantity and/or frequency controlled as per manufacturer recommendation. Likewise, only 20% (n=4) of the animals in the Control group had the quantity and/or frequency controlled. Regarding wet pet food intake and its frequency, among the animals in the Obese group, 20% (n=4) received it daily, 15% (n=3) weekly, 15% (n=3) occasionally and 50% (n=10) did not receive it. In the Control group, 40% (n=8) received it weekly, 10% (n=2) received it occasionally and 50% (n=10) did not receive it. Regarding the intake of homemade food, in the Obese group, only one owner mentioned giving the cat a little bit of everything eaten daily (5%), three mentioned offering milk, fruit, meat and charcuterie weekly (15%) and four mentioned offering homemade food occasionally (20%). In the Control group, three owners mentioned offering milk and meat occasionally to their cats (15%). Regarding treats, only 35% (n=7) of the obese cats received treats occasionally while 15% (n=3) of the cats in the Control group received treats daily and another 15% (n=3) received treats weekly. 56 Among the Obese cats, we observed that 80% (n=16) played without owner stimuli, 15% (n=3) with owner stimuli and 5% (n=1) did not play daily. Among the Control cats, all 20 (100%) played daily, 90% (n=18) without stimuli and 10% (n=2) with stimuli. Owners of Obese cats were asked how long the animals were in that condition (in months), with an average time of 48.832.0 months. No owner knew the answer when asked regarding any factor that may be related with the onset of the condition. They were also asked whether they considered obesity a health risk for their cats and 80% (n=16) answered they did due to the associated diseases while 20% (n=4) said they did not as their animals had always been that way. In addition, they were asked if they would be willing to subscribe to a weight loss regimen, to which 50% (n=10) said no. When questioned about the difficulties faced if such a weight loss regimen was implemented, 80% (n=16) mentioned changing alimentary habits, 60% (n=12) mentioned the price of dietary pet food, 50% (n=10) thought the animal would suffer during treatment, 30% (n=6) thought the animal would be hungry during treatment, 20% (n=4) mention the temptation of offering treats, 15% (n=3) said they considered the animal too old for the treatment, 10% (n=2) said the animal would start disliking them due to the treatment and 10% (n=2) said that getting compliance from everyone involved with the animal would be difficult. In the clinical evaluation, the average body weight (kg) of animals in the Obese and Control groups were 6.1  1.4 and 4.3  0.7 respectively. These values were statistically different from each other (P<0.001) (Table 1). Regarding the Body Condition Scores, the average score for animals in the Obese group was 8.5  0.5, while in the Control group the average score was 5.0  0.0. These 57 values were also statistically different from each other (P<0.001). According to the assessment conducted by the owners, the average BCS for Obese and Control groups were 8.0  0.8 and 5.2  0.6 respectively. The average BMI values for cats in the Obese and Control groups were 39.7  11.3 and 25.9  5.1 respectively. Among the Obese cats, 85% (n=17) presented BMI values above normal (over 30) 18 . The results for the Obese and Control groups were also statistically different from each other (P<0.001). The Systolic Arterial Blood Pressure was measured during a physical examination and the mean and standard deviation for the Obese and Control groups are recorded on Table 1, being statistically different (P=0.008). High blood pressure was observed in 35% (n=7) of the animals in the Obese group and 15% (n=3) of the animals in the Control group. The results from the laboratory tests conducted are recorded on Table 2. No significant statistical difference was observed between the groups (P<0.05). The blood sugar levels observed in both groups were within the normal values and no statistical difference was observed between the groups. These values are presented on Table 1. DISCUSSION This study addressed different facets of obesity in cats, contributing to a more complete understanding of the clinical characteristics of this common pathology. Due to the scarcity of studies regarding feline obesity in Brazil, the collection of local data gains relevance. When assessing the age of the studied animals, we observed that 50% (n=10) of the animals in the Obese group were between 7 and 11 years-old and other animals were 58 also close to this range. This is in accordance with the literature, which points towards most afflicted animals being middle-aged [15]. All obese cats were castrated. Castration is associated with physiological and behavioral effects that predisposes the animal to obesity [7] due to a reduction in physical activity and an increase in food intake, with males being more predisposed than females [13, 14]. An evaluation of the dietary profile revealed that most animals included in the study were fed (dry food) ad libitum, with only 15% (n=3) of the animals in the Obese group and 20% (n=4) of the animals in the Control group under controlled food intake conditions. The lack of control in the amount of food offered is a known risk factor for obesity in cats [1]. The diet is one of the main risk factors for obesity [1, 7, 9, 11, 21] and this study has shown that some cats, in addition to dry food, also received some homemade food or treats. In addition, most received food ad libitum without any kind of calorie intake control. Owners should receive guidance regarding the fact that, when providing any extra food to the animal, the caloric value should be discounted from the amount of pet food to avoid excessive calorie intake. Most animals from both groups presented some level of physical activity. In the case of cats, it‟s difficult to estimate how much time is spent in the activity and whether its intensity is enough to establish a balance between energy intake and expenditure. This is a factor that should be considered given that a sedentary lifestyle is a risk factor for obesity [11,13,14,22]. Regarding how long the studied an