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. 2014 Oct-Dec;12(4):420–424. doi: 10.1590/S1679-45082014AO3214
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Relation between leukocyte count, adiposity, and cardiorespiratory fitness in pubertal adolescents

Thiago Ricardo dos Santos Tenório 1, Breno Quintella Farah 1, Raphael Mendes Ritti-Dias 1, João Paulo Botero 2, Daniel Calado Brito 1, Patrícia Muniz Mendes Freire de Moura 1, Wagner Luiz do Prado 2
PMCID: PMC4879906  PMID: 25628191

Abstract

Objective

To compare the total and differential leukocyte count in obese and normal-weight adolescents, and to verify their possible relations with cardiorespiratory fitness and adiposity indicators.

Methods

A cross-sectional study conducted with 139 adolescents (107 obese and 32 normal weight) aged between 13 and 18 years. Cardiorespiratory fitness was determined by direct gas analysis during an incremental treadmill test. Total leukocytes and subsets were estimated by flow cytometry. Body composition was assessed by dual-energy X-ray absorptiometry. The t-test for independent samples was used for comparison between groups. The relation between leukocytes, cardiorespiratory fitness and adiposity indicators was verified by Pearson’s correlation and multiple linear regression (adjusted for age and body mass index) tests.

Results

Obese adolescents had higher leukocyte (8.12±2.36u/L x 103; p=0.001), neutrophil (4.33±1.86u/L x 103; p=0.002), and monocyte (0.70±0.22u/L x 103; p=0.002) counts compared to the levels of normal weight subjects. After the necessary adjustments, cardiorespiratory fitness had a negative association with leukocytes, neutrophils, and monocytes in boys.

Conclusion

Obese adolescents had higher total and differential leucocyte count when compared to normal weight individuals. We also observed a weak positive association between adiposity and total leukocyte, monocyte, and neutrophil counts, and in boys, a negative association between cardiorespiratory fitness and total count of leukocytes, monocytes, and neutrophils.

Keywords: Obesity, Adolescent, Leukocyte count, Adiposity, Physical fitness, Inflammation

INTRODUCTION

Obesity has become a global epidemic, affecting about 500 million adults.(1) Excessive adiposity is associated with various cardiometabolic risk factors (such as glucose intolerance, hypertriglyceridemia, hypercholesterolemia, and increased systolic blood pressure),(2) which lead to the probability of early death.(3) Additionally, evidence shows that, in obesity, there is a significant increase in the production of inflammatory markers and that a large part of these cardiometabolic complications could be related to this chronic systemic inflammatory status in obese individuals.(4,5)

Leukocyte count with its subpopulations is a clinical marker of inflammatory processes(6,7) related to cardiometabolic disorders involved in the development of cardiovascular diseases,(8) especially in overweight individuals.(9)

On the other hand, cardiorespiratory fitness has been considered a protective factor against health problems, both in adults(10) and in children and adolescents.(11,12) Prior studies showed an independent negative relation between levels of leukocytes and cardiorespiratory fitness in men(13) and women.(14) However, despite the fact that cardiometabolic disorders associated with obesity can be triggered during early childhood,(15) little is known about this association in childhood and adolescence.

OBJECTIVE

To compare the total and differential count of leukocytes in obese and normal-weight adolescents, and to investigate possible associations with cardiorespiratory fitness and adiposity.

METHODS

A cross-sectional study carried out at the Escola Superior de Educação Física da Universidade de Pernambuco, with 139 adolescents (15.21±1.51 years), in which 107 were obese (63 girls) recruited for the adolescent obesity treatment of the university and 32 normal-weight adolescents (22 girls). The study period was between January and April, 2013.

The adolescents met the following inclusion criteria: age between 13 and 18 years and maturation stage between 3 and 4, as per Tanner’s criteria,(16) absence of arterial hypertension and/or other metabolic diseases (self-reported or identified by the endocrinologist in charge), body mass index (BMI) above the 95th percentile (obese) and between the 25th and 85th percentiles (normal weight).(17) Adolescents who reported excessive use of alcohol, tobacco, or continuous use of anti-inflammatories and/or antihistamines were excluded from the sample.

The study was conducted in accordance with the principles of the Declaration of Helsinki, and was formally approved by the Ethics Committee of the Universidade de Pernambuco (CAAE: 15796113.9.0000.5207). The Informed Consent of the parents or legal guardians and the participant’s favorable opinion were obtained after a detailed explanation of the procedures of the entire study protocol.

Anthropometry and body composition

Height and body mass were measured by means of a stadiometer and calibrated scales (Welmy®) with a precision of 0.1cm and 0.1kg, respectively. At the time, the subjects were wearing light clothing and no shoes. The BMI was calculated by dividing the body weight (kg) by the squared height (m2). Body composition was determined by dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) (model QDR HOLOGIC WI).

Cardiorespiratory fitness

Peak oxygen uptake (VO2peak) was used to determined cardiorespiratory fitness. VO2 was analyzed directly in an open circuit respiratory metabolic system (Quark PFT, Cosmed, Italy) during continuous incremental treadmill testing (Cosmed T200, Cosmed, Italy). Before each test, the equipment was calibrated for reference gas composition (O2=12.2% and CO2=4.8%; White Martins), following the manufacturer’s recommendations. The initial load was set at 4km/h (warm-up for 3 minutes) and elevated to 1km/h each minute, with inclination kept constant at 1%. The interruption criteria of the test were voluntary fatigue, Borg’s scale, and gas exchange ratio of more than 18 and 1.15, respectively. The highest value of VO2 obtained before the test was interrupted was considered the VO2peak.

Blood analyses

Blood samples were collected from the peripheral vein of the forearm, with tubes containing anticoagulant (EDTA), after a night of fasting (12 hours). Total and differential leukocyte count (neutrophils, monocytes, and lymphocytes) was determined by means of the fluorescent flow cytometry (Sysmex XE 2100®).

Statistical analysis

To analyze normality and homogeneity of data distribution, the Kolmogorov-Smirnov and Levene tests, respectively, were used. To compare the concentration of leukocytes and subsets between obese and normal-weight adolescents, Student’s t-test or Mann-Whitney’s (non-parametric) test was used for independent samples. Spearman’s correlation was used to analyze the relation between body composition, cardiorespiratory fitness (VO2peak), and leukocyte concentrations. Multiple linear regressions adjusted for age and BMI were used to analyze the independent relation between cardiorespiratory fitness and leukocyte count (with subpopulations). All the statistical procedures were performed using the Statistical Package for the Social Sciences program (SPSS Inc., Chicago, United States), version 20.0. The level of statistical significance was set at p<0.05.

RESULTS

Table 1 shows the anthropometric parameters, body composition, and cardiorespiratory fitness by group. The obese adolescents had a lower age (p<0.001) and VO2peak (p<0.001); on the other hand, they had greater BMI, fat percentage, fat mass, and lean mass (p<0.001, for all of them) in comparison to normal weight adolescents.

Table 1. Anthropometric, body composition, and cardiorespiratory fitness characteristics.

Variables Obese (n=107) Normal weight (n=32) p value
X±SD/MED(IA) X±SD/MED(IA)
Age (years) 14.28 (2.24) 16.78 (1.27) 0.001*
Body mass (kg) 93.73±13.51 56.32±7.30 0.001**
BMI (kg/m2) 34.28±4.06 20.79±1.86 0.001**
Fat (%) 50.41±4.85 29.16±8.06 0.001**
Fat mass (kg) 46.57 (13.12) 15.15 (12.50) 0.001*
Lean mass (kg) 44.26±7.27 38.20±8.16 0.001**
VO2peak (ml.Kg/min1) 24.90±4.16 33.60±5.75 0.001**
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X: mean; SD: standard deviation; MED: median; IA: interquartile amplitude; BMI: body mass index; VO2peak: peak oxygen uptake.* Mann-Whitney U Test; ** t-test for independent samples.

Obese adolescents had higher total leukocyte (8.12±2.36 x 103u/L; p=0.036), neutrophil (4.33±1.86 x 103u/L; p=0.002), and monocyte (0.70±0.22 x 103u/L; p=0.001) counts compared to those who were normal weight. There was no difference between the groups as to lymphocyte subpopulation counts (p=0.120) (Figure 1).

Figure 1. Comparison of leukocyte and subpopulation counts in obese and eutrophic adolescents. *p<0.05.

Figure 1

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There was a significant correlation between the total leucocyte count and the percentage of fat (r=0.22), fat mass – in kilograms (r=0.25), BMI (r=0.22), and VO2peak (r=-0.22). Also observed were significant correlations between neutrophils and percentage de fat (r=0.27), fat mass – in kilograms (r=0.24), and VO2peak (r=-0.25); between monocytes and fat mass − in kilograms (r=0.19) and BMI (r=0.18); and among the neutrophils/lymphocytes ratio and percentage of fat (r=0.22) and fat mass − in kilograms (r=0.18) (Table 2).

Table 2. Correlation between leukocyte count and subsets with anthropometric parameters of body composition and cardiorespiratory fitness (n=139).

Variables %G FM LM BMI VO2peak
Total leukocytes (u/L x 103) 0.27* 0.25* 0.08 0.22* -0.22*
Neutrophils (u/L x 103) 0.27* 0.24* 0.05 0.21* -0.25*
Monocytes (u/L x 103) 0.17 0.19* 0.13 0.18* -0.10
Lymphocytes (u/L x 103) 0.13 0.15 0.11 0.12 -0.03
Neutrophil/lymphocyte ratio 0.22* 0.18* -0.01 0.17 -0.24
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%G: percentage of fat; FM: fat mass; LM: lean mass; BMI: body mass index; VO2peak: Peak oxygen uptake. Spearman’s correlation. *p< 0.05.

Table 3 demonstrates the relations among total leukocytes, neutrophils, and monocytes with cardiorespiratory fitness, when adjustments are made for age and BMI. In boys, total leukocytes, neutrophils, and monocytes proved to have a negative association with cardiorespiratory fitness. Among the girls, this type of relation was not seen.

Table 3. Association among cardiorespiratory fitness, total leukocytes, neutrophils, and monocytes (n=139).

Dependent variables Cardiorespiratory fitness (VO2peak)
β SE p value
Boys      
 Total leukocytes (u/Lx103) -0.534 0.095 0.013
 Neutrophils (u/Lx103) -0.545 0.067 0.012
 Monocytes (u/Lx103) -0.019 0.008 0.042
Girls      
 Total leukocytes (u/Lx103) -0.003 0.093 0.977
 Neutrophils (u/Lx103) 0.013 0.078 0.868
 Monocytes (u/Lx103) -0.002 0.008 0.998
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Multiple linear regression: model adjusted for age and body mass index. β: regression coefficient; SE: standard error.

DISCUSSION

These were the primary findings of this study: obese adolescents presented with higher total leukocytes and subpopulation counts (neutrophils and monocytes) when compared to their normal weight peers; there was a positive relation between adiposity and total leukocytes, monocytes, and neutrophils; there was also a negative association between cardiorespiratory fitness and total leukocytes, monocytes, and neutrophils, only for the boys, regardless of BMI and age.

Prior studies reported a chronic low-grade state of inflammation in obese adolescents.(18,19) The highest leukocyte counts observed in obese adolescents in this study were similar to results in adults,(9) children(20) and adolescents.(21) In fact, the positive correlations found between total counts of leukocytes ad subpopulations (neutrophils and monocytes), even with weak intensities (r=0.18 to r=0.27) already shown in prior studies,(6,7) indicated that, in part, total leukocyte, monocyte, and neutrophil counts suffer the influence of adiposity, with a reflex, globally, on the inflammatory profile of adolescents.

Another point refers to the significant difference between the ages of the obese and normal weight adolescents. However, all the adolescents obtained a nutritional status classification by means of percentile curves(17) that took into consideration the individual age of each teen. Additionally, the regression analyses were corrected by age, in order to isolate any influence of this variable on the results found.

In adults, there are descriptions that a high leukocyte count is an independent risk factor for the development of cardiovascular diseases.(22) The mechanisms for this effect are not yet totally clear, but it is probably related to the release of free radicals, procoagulant molecules, and proteolytic enzymes by neutrophils and monocytes, which could accelerate the process of formation of the atherosclerotic plaque.(20) Additionally, monocytes secrete the tumor necrosis factor alpha (TNF-α), a cytokine that is related to insulin resistance.(23)

Moreover, neutrophils and monocytes have been associated with coronary artery disease.(24) Our results suggest that the effects of these harmful processes may begin earlier and earlier, which, on the other hand, might indicate that obesity in adolescence may trigger the appearance of coronary artery disease.

Another important finding of this study was a negative correlation between the VO2peak and total leukocyte and neutrophil counts. Although the VO2peak is considered a marker for physical fitness, it is also important to point out that such a parameter reflects the function of the cardiopulmonary system, and is considered a parameter of protection against risk factors for atherosclerosis.(25) Michishita et al.,(14) in a study conducted in women with excess weight, observed a negative correlation between monocytes and VO2peak. In this way, it is believed that the elevation in cardiorespiratory fitness of obese adolescents may influence the decrease in production of inflammatory markers, providing a greater anti-inflammatory state, which is important in the prevention of cardiovascular events.

Interestingly, the association between cardiorespiratory fitness and leukocyte and subpopulation counts, after adjustments for BMI and age, was observed only in girls. Such a result is in accordance with that of prior studies in populations of more advanced ages.(26,27) The reason for this difference between genders is not totally understood, but the lower level of physical activity, generally observed in girls, is a potential factor.(28) Additionally, there is a close relationship between sexual steroids, inflammation, and body fat distribution in women since due to the menstrual cycle, the circulating levels of inflammatory markers may vary significantly.(29)

In this sense, leukocyte adhesion to the endothelium, especially monocytes and neutrophils, as well as the migration of these cells to the walls of blood vessels are characteristics involved in various phases of atherosclerosis.(6) Adamopoulos et al.(30) demonstrated that the increase in VO2peak after a period of aerobic training was effective in inhibiting monocyte infiltration in the vessel wall. Thus, higher levels of VO2peak afford protective cardiovascular effects, inhibiting inflammatory processes.

The primary limitations of the study were the isolated analysis of the leukocyte count, since the evaluation of its function and of its activation could provide important information; the non-control of menstrual periods of the adolescents; and finally, the non-evaluation of the influence of the fat distribution pattern.

On the other hand, it is important to point out that in the present study, the VO2peak was determined by direct gas analysis, and body composition was assessed by means of dual-energy X-ray absorptiometry (DXA). Such methods reinforce the results of this study, since they deal with more precise and accurate techniques, especially related to the study population.

CONCLUSION

Higher levels of leukocytes (monocytes and neutrophils) were observed in obese adolescents in comparison with those who were eutrophic. This profile suggested a chronic pro-inflammatory status in these obese teens, which might be related to the excessive adiposity and decreased cardiorespiratory fitness. Such data highlight the eminent need for the development of interventions in this population, seeking not only weight control, but also improvements in cardiorespiratory fitness.

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Einstein (Sao Paulo). 2014 Oct-Dec;12(4):420–424. [Article in Portuguese]

Relação entre contagem de leucócitos, adiposidade e aptidão cardiorrespiratória em adolescentes púberes

Thiago Ricardo dos Santos Tenório 1, Breno Quintella Farah 1, Raphael Mendes Ritti-Dias 1, João Paulo Botero 2, Daniel Calado Brito 1, Patrícia Muniz Mendes Freire de Moura 1, Wagner Luiz do Prado 2

Abstract

Objetivo

Comparar a contagem total e diferencial de leucócitos de adolescentes obesos e eutróficos, e verificar suas possíveis relações com a aptidão cardiorrespiratória e indicadores de adiposidade.

Métodos

Estudo transversal realizado com 139 adolescentes (107 obesos e 32 eutróficos), com idades entre 13 e 18 anos. A aptidão cardiorrespiratória foi determinada por análise direta de gases durante um teste incremental em esteira rolante. As contagens de leucócitos totais e subconjuntos foram estimadas por citometria de fluxo. A composição corporal foi avaliada pelo método de dupla energia de raios X. O teste t para amostras independentes foi utilizado para comparação entre os grupos. A relação entre leucócitos, aptidão cardiorrespiratória e indicadores de adiposidade foi verificada por meio dos testes de correlação de Pearson e regressão linear múltipla (ajustado para idade e índice de massa corporal).

Resultados

Os adolescentes obesos apresentaram leucócitos (8,12±2,36u/L x 103; p=0,001), neutrófilos (4,33±1,86u/L x 103; p=0,002) e monócitos (0,70±0,22u/L x 103; p=0,002) mais elevados em comparação com os níveis dos eutróficos. Após os ajustes necessários, a aptidão cardiorrespiratória foi negativamente associada com leucócitos, neutrófilos e monócitos em meninos.

Conclusão

Adolescentes obesos apresentaram maior contagem de leucócitos totais e subpopulações, quando comparados aos eutróficos. Observou-se também uma fraca relação positiva entre adiposidade e leucócitos totais, monócitos e neutrófilos, e em meninos, uma relação negativa entre aptidão cardiorrespiratória e leucócitos totais, monócitos e neutrófilos.

Keywords: Obesidade, Adolescente, Contagem de leucócitos, Adiposidade, Aptidão física, Inflamação

INTRODUÇÃO

A obesidade se tornou uma epidemia global, que afeta cerca de 500 milhões de adultos.(1) A adiposidade excessiva está associada a diversos fatores de risco cardiometabólicos (por exemplo: intolerância à glicose, hipertrigliceridemia, hipercolesterolemia e aumento da pressão arterial sistólica),(2) o que eleva a probabilidade de morte prematura.(3) Além disso, evidências apontam que, na obesidade, existe um aumento importante da produção de marcadores inflamatórios e que grande parte dessas complicações cardiometabólicas estaria relacionada a esse estado inflamatório crônico sistêmico observado em indivíduos obesos.(4,5)

A contagem de leucócitos e subpopulações é um marcador clínico de processos inflamatórios(6,7 ) relacionados a perturbações cardiometabólicas envolvidas no desenvolvimento de doenças cardiovasculares,(8) especialmente em indivíduos com sobrepeso.(9)

Por outro lado, a aptidão cardiorrespiratória tem sido considerada um fator de proteção contra problemas de saúde, tanto em adultos(10) quanto em crianças e adolescentes.(11,12) Estudos anteriores demonstraram uma relação negativa independente entre níveis de leucócitos e aptidão cardiorrespiratória em homens(13) e mulheres.(14) No entanto, apesar de os distúrbios cardiometabólicos associados à obesidade poderem ser desencadeados ainda na primeira infância,(15) pouco se sabe sobre essa associação na infância e na adolescência.

OBJETIVO

Comparar a contagem total de leucócitos e seus subconjuntos em adolescentes obesos e eutróficos, além de investigar possíveis relações com a aptidão cardiorrespiratória e a adiposidade.

MÉTODOS

Estudo transversal realizado na Escola Superior de Educação Física da Universidade de Pernambuco, com 139 adolescentes (15,21±1,51 anos), sendo 107 obesos (63 meninas) recrutados para o programa de tratamento da obesidade na adolescência da universidade e 32 adolescentes eutróficos (22 meninas). O estudo estendeu-se no período entre janeiro e abril de 2013.

Os adolescentes preencheram os seguintes critérios de inclusão: idade entre 13 e 18 anos e estágio maturacional entre 3 e 4, de acordo com os critérios de Tanner,(16) a ausência de hipertensão e/ou outras doenças metabólicas (autorrelatadas ou identificadas por endocrinologista responsável), índice de massa corporal (IMC) acima do percentil 95 (obesos) e entre 25 e percentil 85 (eutróficos).(17) Adolescentes que relataram uso excessivo de álcool, tabagismo, ou uso contínuo de anti-inflamatórios e/ou antialérgicos foram excluídos da amostra.

O estudo foi realizado de acordo com os princípios da Declaração de Helsinki, tendo sido formalmente aprovado pelo Comitê de Ética da Universidade de Pernambuco (CAAE: 15796113.9.0000.5207). O consentimento esclarecido dos pais ou responsável legal e o parecer favorável do participante foram obtidos depois de explicação detalhada dos procedimentos de todo protocolo do estudo.

Antropometria e composição corporal

A estatura e a massa corporal foram medidas por meio de estadiômetro e balança de escala calibrada (Welmy®) com precisão de 0,1cm e 0,1kg, respectivamente. Na ocasião, os sujeitos posicionaram-se levemente vestidos e sem sapatos. O IMC foi calculado dividindo o peso corporal (kg) pela estatura elevada ao quadrado (m2). A composição corporal foi determinada pelo método de emissão de raios X de duplo feixe (DXA) (modelo QDR HOLOGIC WI).

Aptidão cardiorrespiratória

O consumo de oxigênio pico (VO2pico) foi usado para determinar a aptidão cardiorrespiratória. VO2 foi analisado diretamente em um sistema metabólico respiratório de circuito aberto (Quark PFT, Cosmed, Itália) durante teste incremental contínuo em esteira rolante (Cosmed T200, Cosmed, Itália). Antes de cada teste, o equipamento foi calibrado para a composição do gás de referência (O2=12,2% e CO2=4,8%; White Martins), seguindo as recomendações do fabricante. A carga inicial foi fixada em 4km/h (aquecimento de 3 minutos) e elevada a 1km/h a cada minuto, com inclinação mantida constante a 1%. Os critérios de interrupção do teste foram fadiga volitiva, escala de Borg e relação de troca de gás superior a 18 e 1,15, respectivamente. O maior valor VO2 obtido antes da interrupção do teste foi considerado como o VO2pico.

Análises sanguíneas

As amostras de sangue foram tomadas a partir da veia periférica do antebraço, com tubos contendo anticoagulante (EDTA), após jejum noturno (12 horas). A contagem total de leucócitos e de subpopulações (neutrófilos, monócitos e linfócitos) foi determinada por meio do método de citometria de fluxo fluorescente (Sysmex XE 2100®).

Análise estatística

Para analisar a normalidade e a homogeneidade da distribuição dos dados, foram utilizados os testes Kolmogorov-Smirnorv e Levene, respectivamente. Para comparar a concentração de leucócitos e subconjuntos entre adolescentes obesos e eutróficos, foi utilizado o teste t de Student para amostras independentes ou teste de Mann-Whitney (não paramétrico). A correlação de Spearman foi utilizada para analisar a relação entre a composição corporal, aptidão cardiorrespiratória (VO2pico) e concentrações de leucócitos. Regressão linear múltipla ajustada para idade e IMC foi utilizada para analisar a relação independente entre aptidão cardiorrespiratória e contagem de leucócitos (e subpopulações). Todos os procedimentos estatísticos foram realizados utilizando o programa Statistical Package for the Social Sciences (SPSS Inc., Chicago, Estados Unidos), versão 20.0. O nível de significância estatística foi estabelecido em p<0,05.

RESULTADOS

A tabela 1 mostra os parâmetros antropométricos, de composição corporal e aptidão cardiorrespiratória por grupos. Os adolescentes obesos apresentaram idade (p<0,001) e VO2pico (p<0,001) menores; por outro lado, apresentaram IMC, percentual de gordura, massa gorda e massa magra (p<0,001, para todos) maiores em comparação com adolescentes eutróficos.

Tabela 1. Características antropométricas, de composição corporal e de aptidão cardiorrespiratória.

Variáveis Obesos (n=107) Eutróficos (n=32) Valor de p
X±DP/MED(AI) X±DP/MED(AI)
Idade (anos) 14,28 (2,24) 16,78 (1,27) 0,001*
Massa corporal (kg) 93,73±13,51 56,32±7,30 0,001**
IMC (kg/m2) 34,28±4,06 20,79±1,86 0,001**
Gordura (%) 50,41±4,85 29,16±8,06 0,001**
Massa gorda (kg) 46,57 (13,12) 15,15 (12,50) 0,001*
Massa magra (kg) 44,26±7,27 38,20±8,16 0,001**
VO2pico (ml.Kg/min1) 24,90±4,16 33,60±5,75 0,001**
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X: média; DP: desvio padrão; MED: mediana; AI: amplitude interquartil; IMC: índice de massa corporal; VO2pico: consumo de oxigênio pico.*Teste U de Mann-Whitney; **teste t para amostras independentes.

Os adolescentes obesos apresentaram maiores contagens de leucócitos totais (8,12±2,36 x 103u/L; p=0,036), neutrófilos (4,33±1,86 x 103u/L; p=0,002) e monócitos (0,70±0 22 x 103u/L; p=0,001) comparados com os eutróficos. Não houve diferença entre os grupos para a contagem da subpopulação de linfócitos (p=0,120) (Figura 1).

Figura 1. Comparação da contagem de leucócitos e subpopulações de adolescentes obesos e eutróficos. *p<0,05.

Figura 1

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Houve correlação significativa entre contagem total de leucócitos e o percentual de gordura (r=0,22), massa gorda − em quilograma (r=0,25), IMC (r=0,22) e VO2pico (r=-0,22). Também foram observadas correlações significativas entre neutrófilos e percentual de gordura (r=0,27), massa gorda − em quilograma (r=0,24) e VO2pico (r=-0,25); entre monócitos e massa gorda − em quilograma (r=0,19) e IMC (r=0,18); e entre a razão neutrófilos/linfócitos e percentual de gordura (r=0,22) e a massa gorda − em quilograma (r=0,18) (Tabela 2).

Tabela 2. Correlação entre contagem de leucócitos e subconjuntos com parâmetros antropométricos, de composição corporal e aptidão cardiorrespiratória (n=139).

Variáveis %G MG MM IMC VO2pico
Leucócitos totais (u/L x 103) 0,27* 0,25* 0,08 0,22* -0,22*
Neutrófilos (u/L x 103) 0,27* 0,24* 0,05 0,21* -0,25*
Monócitos (u/L x 103) 0,17 0,19* 0,13 0,18* -0,10
Linfócitos (u/L x 103) 0,13 0,15 0,11 0,12 -0,03
Razão neutrófilos/linfócitos 0,22* 0,18* -0,01 0,17 -0,24
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%G: porcentual de gordura; MG: massa gorda; MM: massa magra; IMC: índice de massa corporal; VO2pico: consumo de oxigênio pico. Correlação de Spearman *p< 0,05.

A tabela 3 demonstra as relações entre leucócitos totais, neutrófilos e monócitos com a aptidão cardiorrespiratória, quando realizados ajustes para idade e IMC. Nos meninos, leucócitos totais, neutrófilos e monócitos se mostraram negativamente associados com a aptidão cardiorrespiratória. Não houve esse tipo de relação entre as meninas.

Tabela 3. Associação entre aptidão cardiorrespiratória, leucócitos totais, neutrófilos e monócitos (n=139).

Variáveis dependentes Aptidão cardiorrespiratória (VO2pico)
β EP Valor de p
Meninos      
Leucócitos totais (u/Lx103) -0,534 0,095 0,013
Neutrófilos (u/Lx103) -0,545 0,067 0,012
Monócitos (u/Lx103) -0,019 0,008 0,042
Meninas      
Leucócitos totais (u/Lx103) -0,003 0,093 0,977
Neutrófilos (u/Lx103) 0,013 0,078 0,868
Monócitos (u/Lx103) -0,002 0,008 0,998
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Regressão linear múltipla: modelo ajustado para idade e índice de massa corporal. β: coeficiente de regressão; EP: erro padrão.

DISCUSSÃO

Os principais achados do presente estudo foram os seguintes: adolescentes obesos apresentaram maior contagem de leucócitos totais e subpopulações (neutrófilos e monócitos) quando comparados aos pares eutróficos; houve relação positiva entre adiposidade e leucócitos totais, monócitos e neutrófilos; houve também relação negativa entre aptidão cardiorrespiratória e leucócitos totais, monócitos e neutrófilos, somente nos meninos, independentemente do IMC e idade.

Estudos anteriores relataram um estado de inflamação crônica e de baixo grau em adolescentes obesos.(18,19) As contagens de leucócitos mais elevadas observadas em adolescentes obesos no presente estudo foram semelhantes aos resultados em adultos,(9) em crianças(20) e adolescentes.(21) De fato, as correlações positivas encontradas entre a contagem total de leucócitos e subpopulações (neutrófilos e monócitos), mesmo de intensidades fracas (r=0,18 a r=0,27), já demonstradas em estudos anteriores,(6,7) evidenciaram que, em parte, a contagem de leucócitos totais, monócitos e neutrófilo sofre influência dos indicadores de adiposidade, com reflexo, de forma global, no perfil inflamatório do adolescente.

Outro ponto importante diz respeito à diferença significativa entre as idades dos adolescentes obesos e eutróficos. No entanto, todos os adolescentes obtiveram a classificação do estado nutricional por meio de curvas de percentis(17) que levam em consideração a idade individual de cada adolescente. Adicionalmente, as análises de regressão, foram todas corrigidas pela idade, a fim de isolar qualquer influência dessa variável sobre os resultados encontrados.

Em adultos, tem sido descrito que alta contagem de leucócitos é um fator de risco independente para o desenvolvimento de doenças cardiovasculares.(22) O mecanismo para esse efeito não está totalmente esclarecido, mas está provavelmente relacionado com a liberação de radicais livres, moléculas pró-coagulantes e enzimas proteolíticas por neutrófilos e monócitos, o que pode acelerar o processo de formação de placa aterosclerótica.(20) Além disso, os monócitos secretam fator de necrose tumoral alfa (TNF-α), uma citocina que se relaciona com a resistência à insulina.(23)

Adicionalmente, neutrófilos e monócitos têm sido associados com doença arterial coronariana.(24) Nossos resultados sugerem que os efeitos desses processos prejudiciais podem se iniciar cada vez mais cedo, o que, por sua vez, pode indicar que a obesidade na adolescência pode desencadear o aparecimento da doença arterial coronariana.

Outro achado importante do presente estudo foi uma correlação negativa entre o VO2pico e a contagem de leucócitos totais e neutrófilos. Embora o VO2pico seja considerado um marcador de aptidão física, também é importante destacar que tal parâmetro reflete a função do sistema cardiopulmonar, sendo considerado um parâmetro de proteção contra os fatores de risco para aterosclerose.(25 ) Michishita et al.,(14) em um estudo com mulheres com excesso de peso, observaram correlação negativa entre monócitos e VO2pico. Dessa maneira acredita-se que a elevação na aptidão cardiorrespiratória de adolescentes obesos pode influenciar na diminuição da produção de marcadores inflamatórios, proporcionando um maior estafo anti-inflamatório, que é importante na prevenção de eventos cardiovasculares.

Interessantemente, a associação entre aptidão cardiorrespiratória e contagem de leucócitos e subpopulações foi observada apenas em meninos, após ajuste para o IMC e idade. Tal resultado está de acordo com o de estudos anteriores em populações de idades mais avançadas.(26,27) A razão para essa diferença entre os gêneros não está totalmente compreendida, mas o nível de atividade física mais baixo, geralmente observados em meninas, é um potencial fator.(28) Além disso, há uma estreita relação entre esteroides sexuais, inflamação e distribuição de gordura corporal em mulheres, pois, devido ao ciclo menstrual, os níveis circulantes de marcadores inflamatórios podem variar significativamente.(29)

Nesse sentido, a aderência de leucócitos, principalmente os monócitos e neutrófilos, ao endotélio, e também a migração dessas células para a parede do vaso sanguíneo são características envolvidas em várias fases da aterosclerose.(6) Adamopoulos et al.(30) demonstraram que o aumento do VO2pico após período de treinamento aeróbio foi eficaz para inibir a infiltração de monócitos na parede do vaso. Assim, níveis mais elevados de VO2pico proporcionam efeitos cardiovasculares protetores, inibindo processos inflamatórios.

As principais limitações do estudo foram a análise isolada da contagem de leucócitos, uma vez que a avaliação de sua função e de sua ativação poderia fornecer informações importantes; o não controle dos períodos menstruais das adolescentes; e, finalmente, a não avaliação da influência do padrão de distribuição de gordura.

Por outro lado, vale salientar que, no presente estudo, o VO2pico foi determinado por análise direta de gases, e a composição corporal foi avaliada por meio da técnica de absortometria de duplo feixe (DXA). Tais métodos reforçam os resultados deste estudo, por se tratarem de técnicas mais precisas e de maior acurácia, principalmente em relação à população em estudo.

CONCLUSÃO

Níveis mais elevados de leucócitos (monócitos e neutrófilos) foram observados em adolescentes obesos em comparação com os eutróficos. Esse perfil sugeriu um estado pró-inflamatório crônico nesses adolescentes obesos, o que poderia estar relacionado com a adiposidade excessiva e à aptidão cardiorrespiratória diminuída. Tais dados destacam a necessidade eminente para o desenvolvimento de intervenções nessa população visando não somente ao controle de peso, mas também a melhorias na aptidão cardiorrespiratória.

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