Introduction: Chronic obstructive pulmonary disease is a systemic disease characterized not only by respiratory symptoms but also by physical deconditioning and muscle weakness. One prominent manifestation of this disease is the decline in respiratory muscle strength. Previous studies have linked the genotypes of insulin-like growth factor 1 and 2 (IGF-1 and IGF-2) to muscle weakness in other populations without this disease. However, there is a notable knowledge gap regarding the biological mechanisms underlying respiratory muscle weakness, particularly the role of IGF-1 and IGF-2 genotypes in this pulmonary disease. Therefore, this study aimed to investigate, for the first time, the association between IGF-1 and IGF-2 genotypes with respiratory muscle strength in individuals with chronic obstructive pulmonary disease. In addition, we analyzed the relationship between oxidative stress, chronic inflammation, and vitamin D with respiratory muscle strength.
Methods: A cross sectional study with 61 individuals with chronic obstructive pulmonary disease. Polymerase chain reaction of gene polymorphisms IGF-1 (rs35767) and IGF-2 (rs3213221) was analyzed. Other variables, related to oxidative stress, inflammation and Vitamin D were dosed from peripheral blood. Maximal inspiratory and expiratory pressure were measured.
Results: The genetic polymorphisms were associated with respiratory muscle strength ( 3.0 and 3.5; = 0.57). Specific genotypes of IGF-1 and IGF-2 presented lower maximal inspiratory and expiratory pressure (<0.05 for all). Oxidative stress, inflammatory biomarkers, and vitamin D were not associated with respiratory muscle strength.
Conclusion: The polymorphisms of IGF-1 and IGF-2 displayed stronger correlations with respiratory muscle strength compared to blood biomarkers in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Specific genotypes of IGF-1 and IGF-2 were associated with reduced respiratory muscle strength in this population.
Introducción: La enfermedad pulmonar obstructiva crónica es una enfermedad sistémica caracterizada no solo por síntomas respiratorios, sino también por el deterioro físico y la debilidad muscular. Una manifestación destacada de esta enfermedad es el declive en la fuerza de los músculos respiratorios. Estudios previos han vinculado los genotipos de factor de crecimiento insulínico 1 y 2 (IGF-1 e IGF-2) con la debilidad muscular en poblaciones sin esta enfermedad. Sin embargo, existe un vacío de conocimiento con respecto a los mecanismos biológicos subyacentes a la debilidad de los músculos respiratorios, en particular el papel de los genotipos IGF-1 e IGF-2 en esta enfermedad pulmonar. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo investigar, por primera vez, la asociación de los genotipos IGF-1 e IGF-2 con la fuerza de los músculos respiratorios en individuos con enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Además, analizamos la relación entre el estrés oxidativo, la inflamación crónica y la vitamina D con la fuerza de los músculos respiratorios.
Métodos: Un estudio transversal con 61 individuos con enfermedad pulmonar obstructiva crónica. Se analizó la reacción en cadena de la polimerasa de los polimorfismos genéticos IGF-1 (rs35767) e IGF-2 (rs3213221). Otras variables relacionadas con el estrés oxidativo, la inflamación y la vitamina D se dosificaron a partir de muestras de sangre periférica. Se midieron las presiones inspiratorias y espiratorias máximas.
Resultados: Los polimorfismos genéticos están asociados con la fuerza de los músculos respiratorios (F: 3.0 y 3.5; R2= 0.57). Genotipos específicos de IGF-1 e IGF-2 presentaron bajos valores en las presiones inspiratorias y espiratorias (p<0.05 en todos los casos). El estrés oxidativo, los biomarcadores inflamatorios y la vitamina D no se asociaron con la fuerza de los músculos respiratorios.
Conclusión: Los polimorfismos de IGF-1 e IGF-2 mostraron correlaciones más sólidas con la fuerza de los músculos respiratorios en pacientes con enfermedad pulmonar obstructiva crónica en comparación con los biomarcadores sanguíneos. Genotipos específicos de IGF-1 e IGF-2 se asociaron con una disminución de la fuerza de los músculos respiratorios en esta población.
Keywords: Chronic Obstructive; Genetic; Maximal Respiratory Pressures; Polymorphism; Pulmonary Disease; Sarcopenia.
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