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FISIOPATOLOGÍACARDIOVASCULAR

RICARDO J. GELPI - MARTÍN DONATO

FISIOPATOLOGÍACARDIOVASCULAR

Bases racionales para la terapéutica

www.corpuslibros.com

La presente es una publicación de:

Fisiopatología cardiovascularRicardo J. Gelpi - Martín Donato1º Edición

DERECHOS RESERVADOS© 2010 Corpus Editorial y [email protected]@corpus.comwww.corpuslibros.com.arSuipacha 581 - Tel/Fax: (+54 341) 439 4978 / 437 1327(S2002LRK) Rosario - ArgentinaEditor: Esteban Oscar Mestre

Tirada: 1 000 ejemplaresSe terminó de imprimir en abril de 2010Rosario - Argentina

ISBN: 978-950-9030-02-2

No está permitida la reproducción total o parcial de esta obra, nisu tratamiento o transmisión por cualquier medio o método, sinautorización escrita de la Editorial.

NOTALa medicina es una ciencia en constante desarrollo. Conforme surjan nuevos conocimientos, se requerirán cambios de la

importancia con respecto a fármacos nuevos o de uso no frecuente.

los valores normales y medicamentos permitidos o recomendados.

Gelpi, Ricardo JorgeFisiopatología cardiovascular: bases racionales para la terapéutica / Ricardo Jorge Gelpi y Martín Donato

CDD 616.1

Este libro está dedicado a la memoria del Dr. Carlos A. Bertolasi

Directores coordinadores

Ricardo J. Gelpi: Profesor Titular, Universidad de Buenos

Universidad de Buenos AiresMartín Donato: Jefe de Trabajos Prácticos, Universidad

Cardiovascular, Universidad de Buenos Aires

ColaboradoresErnesto A. Aiello:

Raúl Altman:Nacional de TucumánCharles Antzelevitch: Director del Masonic Medical Research Laboratory, Utica, New York, Estados UnidosNidia Basso:

-

Gabriela Berg: Profesora Adjunta, Universidad de Bue-

Bioquímica Clínica, Laboratorio de Lípidos y Lipoproteí--

dad de Buenos Aires.Carlos A. Bertolasi:

“Dr. Cosme .

Fernando Brites: Profesor Adjunto, Universidad de Bue-

Bioquímica Clínica, Laboratorio de Lípidos y Lipoproteí--

dad de Buenos AiresSusana Cavallero: Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos AiresPablo Chiale:

Horacio E. Cingolani:Cardiovasculares de La Plata, Universidad Nacional de

Christophe Depre:

Verónica D´Annunzio: Jefe de Trabajos Prácticos,

Marcelo Elizari:

Irene L. Ennis: -nes Cardiovasculares de La Plata, Universidad Nacional

Eduardo Escudero: Profesor Adjunto, Universidad

Belisario Fernández: Facultad de Farmacia y Bioquímica,

Marcela Ferreiro:

Germán E. González: Jefe de Trabajos Prácticos del -

-

Diego Grinfeld:

Italiano de Buenos AiresLiliana Grinfeld:

Aires.Marcelo Halac:

Italiano de Buenos AiresDerek J. Hausenloy:

Autores y colaboradores A

Stefan Hein: Médico de planta del Kerckhoff-Clinic,

Ramón Nicasio Herrera: Académico de la Universidad

en Trombosis de la Universidad Nacional de Tucumán.Alejandro Hita:Hospital Universitario Austral, Buenos AiresVadim Kotowicz:

Rubén P. Laguens: -

Jorge Lerman: Profesor Titular, Universidad de Buenos

Guillermo Liniado:

Héctor L. Luciardi:Autorizado de la Facultad de Medicina Universidad

Universidad Nacional de TucumánAlicia Mattiazzi:Cardiovasculares de La Plata, Universidad Nacional de

Patricia Cabeza Meckert:-

ro. Universidad FavaloroCelina Morales: Profesor Titular, Universidad de

Cardiovascular, Universidad de Buenos Aires. Especialista

Juan Muntaner:Nacional de TucumánJosé Navia: Académico de Número, Academia Nacional

Hospital Universitario AustralNéstor G. Pérez: -nes Cardiovasculares de La Plata, Universidad Nacional de

Daniel Piñeiro: Profesor Titular, Universidad de Buenos

Aldo Prado: Universidad Nacional de La PlataAna María Puyó: Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos AiresManuel Rodríguez: Jefe de Trabajos Prácticos, Univer-

-

Ricardo Ronderos:Hospital “ , La Plata

Aurora Ruiz:“Juan A. Fernández

Jutta Schaper:

Nauheim, AlemaniaLaura Schreier: Profesora Titular, Universidad de

y Bioquímica Clínica, Laboratorio de Lípidos y

Universidad de Buenos AiresGuillermo B. Semeniuk: Profesor Consulto de la Uni-versidad de Buenos Aires; Médico de planta del Instituto

de Buenos AiresSerge Sicouri:Research Laboratory, Utica, New York, Estados Unidos.Ana L. Tufare: -nes Cardiovasculares de La Plata, Universidad Nacional de la PlataMarina Vallaza:

“Dr. Ramos MejíaStephen F. Vatner: Director del Departamento de

Martín Vila-Petroff:

Leticia Vittone: -nes Cardiovasculares de La Plata, Universidad Nacional de

Cecilia Mundiña-Weilenmann:

Regina Wikinski: Profesora Emérita, Universidad de

Clínica, Laboratorio de Lípidos y Lipoproteínas; Hospital

Universidad de Buenos AiresDerek Yellon:

Unido.Valeria Zago: Bioquímica, Tesista del Instituto de

Lípidos y Lipoproteínas; Hospital de Clínicas “José de

P Prólogo / 17

1 Fisiopatologia de las dislipemias / 19

Familias de lipoproteínas

Dislipoproteinemias

Dislipoproteinemias secundarias

Modificaciones cualitativas de las lipoproteínas

Fisiopatología de las dislipemias secundarias más frecuentesDiabetes mellitus tipo 2

Síndrome metabólico

Hipotiroidismo

Dislipemia en la posmenopausia

Lipoproteínas e injuria endotelial

Bibliografía

2 Remodelamiento de la placa aterosclerótica / 31Liliana Grinfeld, Marcelo Halac

Unidad lesional: el ateroma

Hallazgos incipientes en la formación de un ateroma

Complicación trombótica de una placa aterosclerótica

Factores de riesgo y vulnerabilidadDislipidemia

Hipertensión arterial

Diabetes

Tabaquismo

Resistencia a la aspirina

Factor tisular y apoptosis

Homocisteína

Proteína C-Reactiva

Índice Í

Otros hallazgos que podrían aumentar el riesgo de un evento coronario

Placa culpable y placa vulnerable

Factores intrínsecos de la vulnerabilidad de una placa ateromatosaCápsula fibrosa

Erosión-Ruptura

Modificaciones estructurales de la cápsula fibrosa

Núcleo lipídico

Factores extrínsecos de la vulnerabilidad de una placa ateromatosaFatiga de la placa

Vasoespasmo

Estrés hemodinámico

Presión arterial

Consideraciones en el desarrollo de nuevas terapéuticas

Identificación diagnóstica

Estudios por Imágenes. Descripción técnica esquemática

Bibliografía

3 Fisiopatología de los síndromes coronarios / 47

Síndromes coronarios agudosSíndromes coronarios agudos sin elevación del segmento ST. Angina inestable e infarto sin elevación del segmento ST

Infarto agudo de miocardio con elevación del segmento ST

Síndromes coronarios crónicosAngina crónica estable

Dolor anginoso

Angina de umbral variable

Espasmo coronario. Angina de PrinzmetalInfluencias neurales

Modulación endotelial

Otros mecanismos

Sindrome X

Isquemia silenteModulación y percepción del dolor

Duración de la isquemia

Magnitud del área isquémica

Casos particulares de isquemia miocárdicaIsquemia miocárdica e hipertrofia ventricular

Isquemia miocárdica y diabetes

Bibliografía

4 Restenosis coronaria / 63

ReestenosisMecanismos tempranos

Mecanismos tardíos

Hiperplasia fibrointimal

Fenómeno inflamatorio

Remodelado arterial crónico

Reestenosis intrastent

Ciclo celular y reestenosisFactores predictivos de la aparición de reestenosis intrastent

Influencia de las variables del procedimiento

Factores genéticos

Stents liberadores de droga (SLD)Stents liberadores de drogas antiproliferativas en escenarios no favorables

Reestenosis de los stents liberadores de droga (SLD)

Prevención farmacológica de la reestenosis intrastent

Clasificación de la reestenosis intrastent

Tratamiento de la reestenosisAngioplastia simple con balón

Aterectomía

Stent intrastent

Radiación intracoronaria

SLD, intrastents convencionales

Conclusión

Bibliografía

5 Miocardio atontado, miocardio hibernado / 79

Fisiología y relevancia clínica del fenómeno de isquemia/reperfusión transitoria: miocardio atontado

Mecanismos moleculares responsables del miocardio atontado

Atontamiento como mecanismo del miocardio hibernado

Genómica de la sobrevida celular en el atontamiento miocárdico

Relación entre miocardio atontado, hibernado y precondicionamiento

Conclusión

Bibliografía

6 Protección del corazón en la injuria por isquemia reperfusión: precondicionamiento y poscondicionamiento isquémico / 89Derek M. Yellon, Derek J. Hausenloy

Protección miocárdicaProtección miocárdica por precondicionamiento isquémico

Características del precondicionamiento isquémico

Indicadores de la protección inducida por precondicionamiento isquémico

Precondicionamiento clásico

La segunda ventana de protección en el precondicionamiento isquémico (precondicionamiento tardío)

Precondicionamiento remoto o de zonas alejadas

Precondicionamiento del miocardio humano

Precondicionamiento en el área clínica

Protección miocárdica por intervenir durante la reperfusión

Injuria letal por reperfusión

La vía de las kinasas de rescate activadas en la isquemia/reperfusión (RISK)

Poscondicionamiento isquémico

Protección del miocardio humano utilizando terapias adyuvantes en la reperfusión

Conclusiones

Bibliografía

7 Fisiopatología de la protección miocárdica en la cirugía cardiaca / 109

Fisiopatología del miocardio isquémico-metabolismo de la isquemia

Autorregulación del flujo coronario. Disfunción endotelial

Proceso de injuria por isquemia/reperfusión

Historia de la protección miocárdica

Protección del miocardio isquémicoTécnicas de administración de cardioplejia

1. Vía anterógrada

2. Vía retrógrada

Consideraciones anatómicas y hemodinámicas (Seno coronario). Efecto de reperfusión retrógrada

Métodos de administración de la solución cardiopléjica

1. Método combinado

2. Método retrógrado

3. Método anterógrado con oclusión del seno coronario

4. Reperfusión con intervenciones adicionales sobre el seno coronario

Efectos clínicos de las intervenciones sobre el seno coronario

Soluciones cardiopléjicas

Temperatura óptima y protección miocárdica

Soluciones enriquecidas

Bibliografía

8 Remodelamiento posinfarto de miocardio / 123

Morales, Guillermo Liniado

Infarto de miocardioEfectos de la isquemia sobre los miocitos cardiacos

Evolución morfológica

Infarto de miocardio con reperfusión

Fisiopatología

Sistema nervioso simpático

Sistema renina-angiotensina-aldosterona

RemodelamientoConcepto de remodelamiento

Remodelamiento posinfarto de miocardio

Expansión del infarto

Remodelamiento tardío posinfarto de miocardio

Remodelamiento de los miocitos cardíacos en el miocardio remanente

Degeneración y muerte de los miocitos cardíacos en el miocardio remanente

Remodelamiento de la matriz extracelular

Remodelamiento temprano/remodelamiento tardío: un continuo hacia la insuficiencia cardíaca

Factores que modifican el Remodelamiento

Aspectos clínicosEpidemiología

Género

Diabetes

Hipertensión arterial

Evaluación clínica del remodelado

Métodos de estudio

Prevención y modulación del remodelamiento posinfarto de miocardio

Terapéutica farmacológica

Inhibidores de la enzima de conversión de angiotensina

Antagonistas de la angiotensina II

Antagonistas de la aldosterona

Bloqueantes β-adrenérgicos

Nitratos

Estatinas

Permeabilidad de la arteria responsable

Terapia celular

Modulación no farmacológica

Cirugía

Métodos de contención pasiva

Soporte circulatorio mecánico

Métodos para restaurar una contracción sincrónica (resincronización cardiaca)

Ejercicio

Bibliografía

9 Sistema renina angiotensina y Remodelamiento cardiaco / 151Germán E. González, Celina Morales, Ricardo J. Gelpi

Remodelamiento ventricularConcepto, generalidades, importancia

Aspectos generales del remodelamiento fisiológico y patogenia del remodelamiento patológico

Sistema renina angiotensina en el remodelamiento ventricular

Rol del sistema renina angiotensina en el infarto de miocardio

Aspectos fisiopatológicos y morfológicos del remodelamiento ventricular posinfarto

Remodelamiento temprano y su relación con la activación del sistema renina angiotensina

Participación del sistema renina angiotensina en el remodelado de zonas alejadas del infarto

Rol del sistema renina angiotensina en el remodelamiento del tejido conectivo

Remodelamiento tardío y su relación con el sistema renina angiotensina

Inhibición farmacológica del sistema renina angiotensina en el remodelamiento ventricular posinfarto

Bibliografía

10 Reparación del corazón / 169

Inducción de los miocitos adultos remanentes a dividirse en células hijasReplicación de los miocitos en el corazón normal

Replicación de los miocitos en el corazón patológico

Estrategias para inducir mitosis y citocinesis en miocitos adultos

Inducción de la replicación de una población de progenitores miocíticos residentes en el corazón y diferenciación en miocitos adultos

Introducción en el corazón de células progenitoras indiferenciadasCélulas tronco embrionarias

Células tronco de la médula ósea del adulto

Conclusión

Bibliografía

11 Señales intracelulares que siguen al estiramiento miocárdico y conducen a la hipertrofia/ 177

Néstor G. Pérez, Irene L. Ennis

Vías intracelulares que conducen a la hipertrofia miocárdicaActivación de calcineurina

Activación de receptores acoplados a proteína G (GPCRs)

Activación de la PI3K (fosfatidilinositol 3-kinasa)

Activación de la vía gp130

Estiramiento miocárdico: señales que inician la hipertrofia

Intercambiador Na+/H+ e hipertrofia miocárdica

Inhibición del intercambiador Na+/H+ y regresión de la hipertrofia cardiaca

Bibliografía

12 Características estructurales del remodelamiento cardiaco en el desarrollo de la insuficiencia cardiaca / 189

Estructura normal del miocito y del intersticio

El miocito en la insuficiencia cardiaca

Cambios nucleares

Pérdida de miocitos por muerte celular

Fibrosis

Correlación estructura/función

Bibliografía

13 Acoplamiento éxcito-contráctil en el corazón normal y patológico / 197

El acoplamiento éxcito-contráctil en el miocardio normalMecanismos subcelulares

Ca2+ vs. respuesta al Ca2+ de las proteínas contráctiles en la determinación de la contractilidad miocárdica

El acoplamiento éxcito-contráctil en diferentes patologías

Insuficiencia cardiaca

Mecanismos subcelulares

El fenómeno de la escalera en el corazón normal e insuficiente

Respuesta β-adrenérgica en el corazón normal e insuficiente

Las proteínas involucradas en el manejo del Ca2+ como blancos de la transferencia génica en la IC

Pérdida de Ca2+ por el RyR2 y muerte súbita

Atontamiento miocárdico (Stunning)

Disfunción contráctil en el atontamiento miocárdico: Ca2+ vs. disminución de la respuesta al Ca2+ de las proteínas contráctiles

Disminución de la respuesta al Ca2+ de los miofilamentos como causa principal del AM

TnI vs. otras proteínas como causa de la menor respuesta al Ca2+ de los miofilamentos

Evidencia que demuestra que la disfunción contráctil del AM puede ser producida por una disminución del Ca2+ disponible para la contracción

Rol de las catecolaminas en el atontamiento miocárdico

Conclusiones

Bibliografía

14 Fisiopatología de la insuficiencia cardiaca / 223Ricardo J. Gelpi, Martín Donato,

Remodelamiento cardiaco

Hipertrofia celular

Apoptosis en la insuficiencia cardiaca

Regeneración y reparación miocárdica

Sistema renina-angiotensina-aldosterona

Sistema adrenérgico

Citoquinas inflamatorias

Rol de la matriz extracelular

Bibliografía

15 Péptidos natriuréticos / 237

Generalidades. Síntesis, secreción, receptores, funcionesPéptidos natriuréticos en situaciones patológicas

Cardiomiopatías. Insuficiencia cardiacaPéptidos natriuréticos como marcadores de insuficiencia cardiaca

Infarto de miocardio

Hipertensión arterial

Arritmias

Valvulopatias

Disnea

Transplante cardiaco

Rol de los péptidos natriuréticos en la regulación de la hipertrofia del miocardio

Aterosclerosis

Patologías endocrinas y renales

Conclusiones

Futuro de los péptidos natriuréticos

Bibliografía

16 Factores protrombóticos en la insuficiencia cardiaca / 251

Raúl Altman, Juan Muntaner

Tríada de Virchow

Cambios hemorreológicos

Disfunción endotelial

Activación de trombina y fibrinólisis

Activación plaquetaria

Efectos del tratamiento médico de la falla cardiaca sobre el estado protrombótico

Agentes antiplaquetarios en insuficiencia cardiaca

Anticoagulación en insuficiencia cardiaca

Conclusiones

Bibliografía

17 Fisiopatología de las valvulopatías / 261Alejandro Hita

Estenosis aórticaDe la estructura a la función: La válvula

Etiología

La respuesta ventricular: Estructura, geometría y función

La estructura: El miocito, el intersticio y la circulación coronaria

La geometría

La función

Adaptación de la circulación sistémica y pulmonar

Circulación sistémica

Circulación pulmonar

La valvulopatía y el ejercicio

Insuficiencia aórticaDe la estructura a la función: La válvula

La respuesta ventricular: Estructura, geometría y función

La estructura: El miocito, el intersticio y la circulación coronaria

La geometría

La función

Adaptación de la circulación sistémica y pulmonar

Circulación sistémica

La valvulopatía y el ejercicio

Insuficiencia mitralDe la estructura a la función: La válvula

La etiología

La respuesta ventricular: estructura, geometría y función

La estructura: El miocito, el intersticio y la circulación coronaria

La geometría

La función

Adaptación de la circulación sistémica y pulmonar

Circulación sistémica

Circulación pulmonar

La valvulopatía y el ejercicio

Estenosis mitralDe la estructura a la función: La válvula

La etiología

La respuesta ventricular: Estructura, geometría y función

Adaptación de la circulación sistémica y pulmonar

La valvulopatía y el ejercicio

Bibliografía

18 Fisiopatología de la hipertensión arterial / 287Nidia Basso

Sistema nervioso autónomo

Sistema renina-angiotensina-aldosterona

Especies reactivas del oxígeno

Factores genéticos

Bibliografía

19 Mecanismos de adaptación fisiológicos y patológicos del corazón en la hipertensión arterial / 301Eduardo Escudero, Ana L. Tufare

Modificaciones estructuralesHipertrofia ventricular

Definición

Significado de la respuesta hipertrófica

El camino hacia la hipertrofia

La hipertrofia ventricular, ¿aparece siempre ante la elevación de la presión arterial?

La respuesta, ¿es igual en todos los pacientes hipertensos?

¿Cómo se regresa de la hipertrofia?

¿Se comporta el ventrículo derecho como órgano blanco?

Remodelamiento concéntrico

Modificaciones funcionalesFunción sistólica

La función en la fibra muscular

La función en el corazón entero

Corazón entero: función medioventricular

Función diastólica

Relajación

Llenado ventricular

El camino a la insuficiencia cardiacaDeterioro de la función ventricular

Alteración en la perfusión miocárdica

Hipertensión arterial y aterosclerosis coronaria

Alteraciones estructurales de la microcirculación coronaria

Alteraciones funcionales de la microcirculación coronaria

ArritmasArritmias supraventriculares

Arritmias ventriculares

Bibliografía

20 Fisiopatología de la hipertensión pulmonar / 321

Epidemiología y factores de riesgo

Fisiopatología

Subtipos de hipertensión pulmonar primaria

Historia clínica

Examen físico

Evaluación del paciente con sospecha de hipertensión pulmonar

Evaluación de enfermedades del tejido conectivo y/u otros factores capaces de producir hipertensión pulmonar

Otras enfermedades y anormalidades asociadasEnfermedad tromboembólica

Enfermedad parenquimatosa pulmonar como causa de hipertensión pulmonar

Hipertensión arterial pulmonar y trastornos respiratorios durante el sueño

Biopsia pulmonar

Severidad y pronóstico de la hipertensión arterial pulmonarPronóstico de la hipertensión arterial pulmonar

Tratamiento quirúrgico

Tratamiento médico

Bibliografía

21 Fisiopatología de las arritmias / 335

Charles Antzelevitch

Historia de la actividad eléctrica del corazón. De los experimentos de Galvani a la heterogeneidad de los potenciales de acción ventriculares

El estudio del potencial de acción

Bases celulares de las manifestaciones eléctricas del corazónLa fase 0 ó de despolarización rápida

La fase 1 ó de repolarización precoz

La fase 2 ó plateau (meseta)

La fase 3 ó de repolarización rápida

La fase 4: El potencial de reposo y la despolarización diastólica espontánea

Potencial de membrana de reposo de las células auriculares y ventriculares

El automatismo normal en el nódulo sinusal y el sistema His Purkinje

Mecanismos de las arritmiasAlteraciones en la formación del impulso

Automatismo normal

El automatismo anormal

Pospotenciales y actividad gatillada

Alteraciones en la conducción del impulso

Mecanismo de reentrada

La heterogeneidad eléctrica celular en el miocardio ventricular

El síndrome de BrugadaBases celulares del síndrome de Brugada

El síndrome de QT prolongado y la torsión de puntas

Bibliografía

22 Fisiopatología del síncope / 361Aurora Ruiz

Causas de síncope

Fisiopatología general del síncope

Síncopes neuromediados

Síndrome vasovagal maligno

Tilt testRespuestas al Tilt test

Respuesta mixta

Cardioinhibidora tipo A

Cardioinhibidora tipo B

Vasodepresora

Excepción 1

Excepción 2

Fisiopatología del síncope vasovagal ante el ortostatismoInterrelación entre la presión arterial, la frecuencia cardiaca y la respiración

Respuesta fisiológica ante el ortostatismo

Teorías sobre la fisiopatología del síncope vasovagal

Teoría de los mecanorreceptores intramiocárdicos

Teoría neurohumoral

Teoría de la disfunción barorrefleja

Sensibilidad barorrefleja espontánea

Teoría de la reducción de volumen

Teoría del desacoplamiento de las señales

Respuestas vasculares paradojales en pacientes con síncope

Alteración de la respuesta venoconstrictora

Reacción paradojal de la vasculatura cerebral

El rol de los receptores 2-adrenérgicos

Síncope vasovagal y respuesta a la emoción

Participación del mecanismo neurocardiogénico en el síncope que ocurre en otras entidadesIsquemia miocárdica

Miocardiopatía hipertrófica

Arritmias supraventriculares y ventriculares

Otros cuadros de intolerancia al ortostatismoHipotensión ortostática

Taquicardia postural

Bibliografía

23 Fisiopatogenia de la Enfermedad de Chagas / 387

EpidemiologíaFactores que favorecen el desarrollo de la endemia

Triatominos. Distribución. Relaciones con el agente y el huésped

Tripanosoma cruzi. Ciclo biológico

Vías de transmisiónVía entomológica o vectorial

Vía transfusional

Vía transplacentaria

Historia natural de la Enfermedad de ChagasEsquema de Rosenbaum

Estadio agudo

Estadio indeterminado

Miocardiopatía chagásica crónica

Bibliografía

24 Remodelamiento en la resincronización del ventrículo izquierdo / 413Ricardo Ronderos, Aldo Prado

Remodelamiento ventricular

Bibliografía

Í Índice analítico / 423

poesía

belleza en sí misma pero con pocos resultados prácticos. “...la

.--

trospectivamente lo que ellos consideraron los mayores diez adelantos de la Medicina durante el decenio 1970-1980. Estos fueron:

-

de miocardio.

diez aportes fundamentales.

entre quienes hemos realizado el Juramento hipocrático.Leloir, quien también había realizado el Juramento hipocrático, comentaba una pa-

curar y

dos patas del trípode que

-

Prólogo P

et al -, 1999;

et al

-

-rían en la belleza del mecanismo per seiniciales –aquellos que llevaron a la penicilina, los bloqueantes α y β, los inhibidores

lo desconocido.

--

que quienes están involucrados en esta tarea sean mejores éticamente que aquellos que

-

El Pulmón

HORACIO E. CINGOLANI

19

Fisiopatología delas dislipemias

1

Los diferentes tipos de dislipemias, como el aumento de colesterol-LDL y el descenso del colesterol-HDL, cons-

están fuertemente relacionados con la aterosclerosis.1 En -

-

de estilos de vida más saludables.

necesario referirse a los factores involucrados: las lipo-proteínas plasmáticas, las enzimas que participan en su metabolismo, los receptores tisulares de las lipoproteínas, las proteínas transportadoras de lípidos y las hormonas que

lipoproteínas y sus receptores.

Familias de lipoproteínas

Las diferentes -

--

ciaciones entre lipoproteínas, enzimas y receptores que se

Las dislipemias siempre se asocian con alteraciones en el metabolismo de las lipoproteínas que transportan a los

LDL. Las alteraciones en HDL no siempre se visualizan

colesterol transportado en LDL o en HDL como marca-dores clínicos de las concentraciones en las moléculas de LDL y HDL, respectivamente.

Por lo tanto, conceptualmente las dislipemias son siempre dislipoproteinemias 2, si bien por razones meto-

-

cálculo del colesterol-no HDL, que es el colesterol trans-portado en las lipoproteínas que contienen Apo B, porque

-

todos los resultados de un estudio químico y electroforéti-co convencional permiten detectar las dislipoproteinemias

no representa su componente típico. Este punto se tratará

-rencia a las primarias -ticas en las apoproteínas, enzimas y/o receptores, y las que son secundarias a otros síndromes y enfermedades. Las secundarias son mucho más frecuentes que las primarias, pero estas últimas ayudan a dilucidar los mecanismos de muchas alteraciones.

Dislipoproteinemias

Las hiperquilomicronemias primarias se producen por -

actividad de la lipoproteína lipasa depende de la síntesis de la proteína enzimática que puede ser defectuosa por

3 o por falta de Apo C-II que es la apoproteína que determina el anclaje de los quilomicro-

partículas lipoproteicas precursoras no facilita su entrada

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

20

Figura 1.1: Metabolismo de las lipoproteínas con apoproteína B. Los quilomicrones se sintetizan en el enterocito; en el plasma se convierten en remanentes de quilomicrones por acción de la lipoproteína lipasa (LPL) que hidroliza sus triglicéridos. La enzima es activada por la insulina con apoproteína C-II (Apo C-II) como cofactor. Los remanentes son captados por los receptores específicos hepáticos (LRP). Por otra parte, en el hígado se sintetizan triglicéridos endógenos (TG) y apoproteína B100 (ApoB), para conformar las VLDL. Una vez secretada, esta lipoproteína se degrada en el plasma por acciones sucesivas de la LPL y de la lipasa hepática (LH), conduciendo a la formación de lipoproteína de densidad intermedia y LDL, las que pueden ser captadas por los receptores de LDL (R-LDL) hepáticos o extrahepáticos. Existe interacción entre las lipoproteínas con Apo B (VLDL, IDL y LDL) y las HDL, intercambiando moléculas de colesterol (col) y TG. En este proceso interviene la proteína de transferencia de colesterol esterificado (CETP), contribuyendo al remodelamiento de las lipoproteínas. En el esquema se representa este intercambio solamente con VLDL.

Tabla 1.1: Características principales de las lipoproteínas

Lipoproteína Densidad (g/ml) Movilidad electroforética

Tamaño(nm)

Lípidomayoritario

Apoproteínasprincipales

Quilomicrón < 0,95 Origen 100-1000 TG B48,C-II,C-III,E

VLDL 0,95-1,006 pre-β 30-70 TG B100,C-II,C-III,E

IDL 1,006-1,019 β 25 TG / COL B100,E

LDL 1,019-1,063 β 20 COL B100

HDL 1,063-1,210 α 9 FL / COL A-I,A-II,C-I,C-II, C-III, E

Lp(a) 1,055-1,120 pre-β1 25 COL (a),B100

VLDL, lipoproteínas de muy baja densidad; IDL, lipoproteínas de densidad intermedia; LDL, lipoproteínas de baja densidad; HDL, lipoproteínas de alta densidad; LP(a), lipoproteína a; TG, triglicéridos; COL, colesterol; FL, fosfolípidos

Fisiopatologia de las dislipemias

21

Figura 1.2: Transporte inverso del colesterol. El colesterol (COL) libre fluye de las células de los tejidos periféricos a través del transportador ATP Binding Cassette clase A tipo 1 (ABCA1) y es captado por la pre 1-HDL, para cuya generación su precursora la pre 0-HDL recibiría componentes de superficie (fosfolípidos, FL) provenientes de la lipólisis de las lipoproteínas ricas en triglicéridos (TG), tanto quilomicrones como lipoproteínas de muy baja densidad (VLDL), a cargo de la enzima lipoproteína lipasa (LPL). La pre 1-HDL aumenta su peso molecular, convirtiéndose así en la pre 2-HDL, sobre la que actúa la enzima lecitina colesterol aciltransferasa (LCAT) esterificando el COL y generando primero HDL3 y luego HDL2. Sobre la HDL2 actúa la proteína transportadora de colesterol esterificado (CETP) que intercambia colesterol esterificado (CE) y TG entre HDL y lipoproteínas con apoproteína B. De esta manera, se genera una HDL enriquecida en TG, que es buen sustrato de la enzima lipasa hepática (LH). Como resultado de la acción de la LH se regeneran las partículas pre 0-HDL y se forma una partícula de HDL remanente, que transfiere selectivamente su contenido de CE a las células hepáticas a través del Scavenger Receptor, clase B tipo I (SRBI).

Figura 1.3: Acciones de la lipasa hepática sobre las lipoproteínas. Se observa el efecto estimulatorio de la insulina, andrógenos, progesterona y T3 y la inhibición producida por los estrógenos.

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

22

es parcial, los remanentes de quilomicrones y las IDL son

atravesar la barrera endotelial.4

que se producen in situinjurian el endotelio y facilitan el pasaje de remanentes

cadena mediana que se absorben por vía porta evitando la síntesis de quilomicrones.

La disbetalipoproteinemia familiar se produce en los

-

-

los receptores hepáticos LRP. En consecuencia, se produ-

acentúa en condiciones posprandiales y es probadamente

es relativamente fácil y que los pacientes con disbetali-

Fredrickson et al. 2

-cuentran las hipercolesterolemias familiares, que consti-

-diovascular. 5

-

dl de plasma, sufren infartos de miocardio entre la primera

tienen alrededor de la mitad de receptores de LDL y con-

pacientes con hipercolesterolemia que poseen receptores -

6

Las alteraciones en la Apo B100 son más frecuentes y

Apo B alteradas en laboratorios convencionales y la pobre

de sus posibles portadores hacen que la incidencia en las diferentes poblaciones sea incierta.

La enfermedad de Tangier

7

Los aumentos en el número de partículas de HDL pueden hiperalfalipoproteinemia que

Tabla 1.2: Receptores y transportadores involucrados en el metabolismo lipoproteico

Receptor/ Transportador Localización Función Ligando

B:E / LDL HígadoTejidos extrahepáticos

Endocitosis de lipoproteínas típicas

IDL, LDL, HDL c/ Apo E(Apo B100 y E)

E / LRP HígadoMúsculoTejido adiposoMacrófago

Endocitosis de lipoproteínas típicas

Quilomicrón remanente, IDL, HDL c/ Apo E (ApoE)

SCAVENGER Macrófago Endocitosis de lipoproteínas modificadas

IDL, LDL modificada, Lp(a), -VLDL

ABCA1 Tejidos extrahepáticos Eflujo de colesterol libre HDL(Apo A-I)

SRB-I HígadoGónadasGlándula adrenal

Captación aelectiva de colesterol esterificado

HDL(Apo A-I)

ABCA1, ATP Binding Cassette clase B tipo 1; SRB-I. Scavenger Receptor clase B tipo I; VLDL, lipoproteínas de muy baja densidad; IDL, lipoproteínas de densidad intermedia; LRP, receptores específicos hepáticos; LDL, lipoproteínas de baja densidad; HDL, lipoproteínas de alta densidad; LP(a), lipoproteína a

Fisiopatologia de las dislipemias

23

-A-I Milano. Apo A-I

Milano ocurre en la secuencia de aminoácidos de Apo A-I por

concentraciones plasmáticas muy bajas de HDL, pero lejos

-minuir la reestenosis. Apo A-I Milano humana recombinante mejora el transporte inverso de colesterol, aumenta la capaci-

8

hipoalfalipoproteinemia familiar disminuyen su efecto --

de la mayor parte del colesterol plasmático y por ende, el -

do. Las partículas de HDL permanecen detenidas en su -

ojo de pesca-dopresentan concentraciones muy bajas de colesterol-HDL,

la actividad de lecitina colesterol aciltransferasa. 9-10

Dislipoproteinemias secundarias

Cada una de las dislipoproteinemias primarias es un mo-delo que ayuda a dilucidar los mecanismos responsables

-

alteraciones diversas, aunque la enfermedad de base sea

-

Modificaciones cualitativas de las lipoproteínas

caracterizan por un menor intervalo de densidades, por

-tán asociados a alteraciones en la actividad de las enzi-mas lipoproteína lipasa, lipasa hepática, lecitina colesterol aciltransferasa y las proteínas transportadoras de coleste-

lipoproteínas presentan alteraciones cualitativas, predo-

a través de receptores barredores que permiten la entrada de

libres son transportados por albúmina y pueden injuriar el endotelio vascular.

Subtipos de VLDL: Cuando aumenta la insulina y la -

-sos libres abre una brecha en el endotelio que permite el

--

ne una sola copia de Apo B, cuando se produce más Apo B, se vierte al plasma un número mayor que el normal de

de colesterol es alto, estas partículas también pueden te--

colesterol.11

-

Subtipos de IDL: Los diferentes subtipos dependen de

y de la lipasa hepática. Estas características se comprueban

solo efecto de la lipoproteína lipasa muscular. 12 Cuando la

inhiben parcial o totalmente la lipasa hepática, las partículas

de la partícula. También inhibe la lipoproteína lipasa, pero

-diales13, en diabéticos de ambos tipos 13-14

renal, sobre todo en enfermos hemodializados 15, en mujeres posmenopáusicas16 y en el hipotiroidismo. 17-18

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

24

Subtipos de LDL:

19 -das en los diabéticos20

hepática 21, las LDL carbamiladas en los pacientes urémi-

-

-

LDL pequeñas y densas:

-

LDL y triplicando los valores normales en los pacientes -

puntos de corte mediante curvas ROC. -

que requiere del pasaje de LDL a través del endotelio --

musculares lisas. 23 -

-

resistencia. En el plasma, la vitamina C, los beta-carote-nos, el ácido úrico, el selenio, entre otros, actúan como

24-27 Hay que tomar en

concentraciones que podrían presentarse en el escenario

28

in vitro con Cu , desarrollando una técnica

permite establecer puntos de corte mediante curvas ROC para diversos marcadores. En pacientes con enfermedad

--

-

29

LP(a): -

lipídica y por la presencia de Apo B100, pero también

--

néticamente determinadas, por lo que se pueden realizar estudios trasversales que incluyan estos parámetros, ya que se supone que no habrá cambios debidos a la edad

-

-

-

30-31

prueba los estudios realizados con métodos inmunoenzi-máticos o nefelométricos, ya que los hace dependientes del tipo de anticuerpos utilizados. Por lo tanto, es necesario eva-luarlos con cuidado porque no dan resultados comparables.

-

-nir el punto de corte se debe tener en cuenta que las pobla-

--

da. Las diferencias entre poblaciones hacen necesarios los estudios locales y muestran también que los valores altos

-

es un marcador de enfermedad cardiovascular precoz en

Subtipos de HDL:

32 También puede deberse a su

Fisiopatologia de las dislipemias

25

no a Apo A-II. 33

Cu . En nuestro laboratorio, encontramos que HDL en -

34-35

El pool de HDL se enriquece con productos de la super-

-

el colesterol y la proteína transportadora de colesterol este-

-

o resistencia insulínica, el proceso de enriquecimiento del pool de HDL será menor y el colesterol-HDL se encontrará bajo. Por estas razones, la mayor parte de los pacientes hi-

de colesterol-HDL inferiores a las deseables. En estas con-diciones el transporte de colesterol desde las membranas

apoproteína estructural de HDL. 36 Apo A-I es responsable de

inverso del colesterol. En cambio, Apo A-II no es efectiva,

-

. En nuestro laboratorio, encontramos que HDL tiene efecto inhibidor

--

activador de plaquetas. 37-39

Por otro lado, la HDL se une al heparansulfato de la membrana de la célula endotelial, a manera de un escu-

impedir su pasaje al subendotelio donde se realizan los

Fisiopatología de las dislipemias secundarias más frecuentes

Diabetes mellitus tipo 2

-

de la insulina libera la actividad de la lipasa sensible a hormonas que se encuentra en los adipocitos, por lo que

está disminuida en el tejido adiposo porque en ese tejido es dependiente de insulina pero la enzima muscular está

lipasa no está disminuida, pero hay un disbalance entre

aumento de IDL, sobre todo en condiciones posprandiales.

de lipasa hepática, que también es dependiente de insulina,

-

y densas con respecto a las LDL totales. 40-41

--

-

20, afectando LDL y HDL. 42 En estas condiciones, LDL no es bien reconocida por sus receptores

receptores barredores, acumulándose en células espumosas,

en la diabetes es menos funcional. En resumen, las con-

de transporte de colesterol desde los tejidos periféricos al -

ATP III 43 que considera a los pacientes diabéticos como

Síndrome metabólicoLa alta prevalencia de obesidad abdominal, que varía en

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

26

partes del mundo, lleva a considerar a este síndrome como un cuadro que puede evolucionar hacia Diabetes melli-

pacientes presentan resistencia a la insulina y una carac-

en el colesterol-LDL no sea frecuente. Las causas de la

-

-docrino es la adiponectina, que está disminuida, por lo que hay un incremento en la resistencia a la insulina. La

Debido a las alteraciones lipoproteicas, se puede prede--

leucocitos y células endoteliales. El conjunto mencionado 44-46

Hipotiroidismo

enzimática, sobre todo de la lipasa hepática, se asocia con

consecuencia es el aumento de colesterol-IDL por las dos

su menor catabolismo en receptores. También se observa menor incremento de colesterol-LDL porque la IDL, que

que el hipotiroidismo subclínico se detecta con menor frecuencia que lo deseable, y que se debe estudiar la fun-

17-18

Dislipemia en la posmenopausiaA consecuencia del aumento en la morbimortalidad de las mujeres por causas cardiovasculares en la posmenopausia, se han realizado numerosos estudios básicos, clínicos y

-

en mujeres en apariencia sanas, hay mayor incidencia de

especializados informaron el aumento de colesterol IDL, de lipasa hepática y la presencia de partículas de HDL que,

-

por aumento de CETP. 47-16

parcialmente desplazada por Apo A-II.dislipemias en la posmeno-

-

paso en el catabolismo de IDL, así como el pasaje de estas partículas a LDL típicas. En esas condiciones, no debería aumentar IDL, pero las alteraciones se ven incrementadas porque la síntesis de los receptores de IDL y LDL también

las hormonas tiroideas. En este caso, se acumulan IDL y LDL atípicas. La partícula de LDL se encuentra en un am-

-

-

48

-

por las alteraciones ya mencionadas. En las condiciones -

cuando se caracterizan las lipoproteínas y se observa que

son menos protectoras. 49

-

-cilita el pasaje de monocitos al subendotelio, donde las li-

citoquinas y radicales libres. En este escenario, las HDL

facilita el inicio de la placa ateromatosa. 50

-

Fisiopatologia de las dislipemias

27

observacionales de estudios clínicos parecen favorables 51,

-lidad por otras causas, como trombosis y cáncer de mama, aunque disminuyeron el cáncer de colon y las fracturas. 52

-

Lipoproteínas e injuria endotelialLas lipoproteínas circulantes, el endotelio vascular y el espacio subendotelial se relacionan entre sí en una trama

53

--

les, las lipoproteínas no injurian al endotelio y este preserva al espacio subendotelial. En estas condiciones el endotelio participa en el mantenimiento del tono vascular, y resiste

-tática. Dicha funcionalidad preserva la capacidad de vaso-

48

Cuando el endotelio no está injuriado, su permeabi-lidad está limitada a las lipoproteínas de menor diáme-tro como las HDL y las demás tienen acceso reducido al subendotelio.

-

NO que posee un efecto vasodilatador y hay un equilibrio

-

endotelial. La resistencia a la insulina, el aumento de lipo-

consecuencias es que aumenta el pasaje de ida y vuelta

ambas marcadas con I

pared vascular fue semejante al de albúmina, lo que elimi-

pasaje en diabéticos está asociado con injuria endotelial. 54 -

cedente en parte de monocitos se incorpora a la partícula

que ahora posee en sí misma la capacidad de hidrolizar los

Cuando se desprenden de esa macromolécula, resultan ser -

B-100. Especialmente los residuos que contienen lisina se

--

res, situados en células del subendotelio, ya no ejercen su papel homeostático.

A diferencia de las lipoproteínas nativas que son capta--

han inmovilizado por efecto de citoquinas. Los monocitos -

plasma, donde será detectada por su contenido en sustan-

Estos procesos se perpetúan porque la injuria endote-

-

-

-

-

-

a las metaloproteasas que pasan al plasma. 55

-

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

28

-

tercilos. Cuando se buscaron placas en arterias carotí-deas y femorales por ultrasonido se detectaron dos o

Dado que los marcadores de injuria endotelial PCR y

del subendotelio. 56

Por su lado, la propia molécula de LDL incuba-

Cu , o células productoras de radicales libres, como los leucocitos activados, puede ser más o menos sus-

y concentraciones mayores son inhibitorias. 28

manera, la vitamina C y el selenio son inhibidores. Es-

Cu -

el tiempo lag que es el que tarda en dispararse la reac--

B y su movilidad electroforética aumenta. -

-

-

57

Entre las moléculas que más se han estudiado se en--

-

Ante la necesidad de proveer marcadores solubles de --

. 58

del proceso ya instalado.En el síndrome de resistencia a la insulina con obe-

-

a la insulina.

-tra en lesiones ateromatosas tempranas, se une a LDL y

complemento in vivo. Ridker et al. 59 realizaron un traba-

--

binados. Cuneo et al. 60 encuentran inconsistencias meto-

mujeres donde la prevalencia de aterosclerosis es mucho menor que en hombres y que la calidad de reactante de

Otros marcadores de fases previas en aterosclerosis son --

tante de monocitos que transforma monocitos circulantes

-

-

-clerosis primaria y secundaria. En ese sentido, es necesario tener en cuenta que la aterosclerosis es la primera causa de muerte en el mundo occidental.

de alcohol que antes eran prevalentes en los países de

Fisiopatologia de las dislipemias

29

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31

La aterosclerosis tiene una mortalidad superior a los 19 millones de individuos 1

causa de morbimortalidad del mundo occidental. De esta cifra, la enfermedad coronaria representa la mayor

2

-cia de la enfermedad. La ateromatosis es motivo de am-

tempranas de la vida y depende de factores hereditarios

indicar que el continuo crecimiento de esta entidad con-

aumentado y, por otro lado, ha habido una occidentaliza-ción de los estilos de vida en los países con economías en desarrollo. Esto se ha hecho particularmente evidente

diabetes, dislipidemias y tabaquismo.

que llevan a la inestabilidad de una placa en ese preciso -

canismos que provocan una mayor vulnerabilidad del -

puede atravesar varias etapas evolutivas, desde el mero -

bles en pacientes asintomáticos o con un proceso estable,

de miocardio, muerte súbita– 3, 4 o bien en un accidente

se ha enfermado.-

Remodelamiento de la placa aterosclerótica 2

Liliana Grinfeld, Marcelo Halac

anticiparse -fermedad coronaria.

En este sentido, es esencial conocer los cambios es-

se transforme en inestable, la cascada de eventos de la

la mayor vulnerabilidad y las complicaciones resultantes.

Unidad lesional: el ateroma

ubicado en la íntima de un vaso, separado del lumen por

5 Hay quienes describen el

6 Conceptualmente en muchas ocasiones se habla de ate-rotrombosis, vale decir, de aterosclerosis más las compli-

-

-

la enfermedad. La arteria tiene una capacidad de integrar

El remodelamiento expansivo o positivo de la matriz de la

placa, incrementando el diámetro seccional del vaso y pre-

-

la ruptura 7 que debido a estudios como el Ultrasonido

-18

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

32

Por el contrario, aquellas placas con un remodelamiento constrictivo o negativo que llevan a una estenosis lumi-nal están comúnmente asociadas con placas estables en

Hallazgos incipientes en la formación de un ateroma

El proceso se inicia con cambios tempranos en el endo-telio las células endoteliales reclutan monocitos y linfocitos T.

-

permeabilidad endotelial a las lipoproteínas, leucocitos y

-

--

-cias vasoconstrictoras que se liberan, como por ejemplo la serotonina –desde las plaquetas– y desde el endotelio.

-

-

Dentro de los ateromas están presentes los linfocitos T --

detritus celulares

8 en el endotelio injuriado, en respuesta a una -

tados por las células endoteliales, los leucocitos activa-dos, las células musculares y las plaquetas.9 Estas lesio-

10

contribuir al reclutamiento leucocitario en la placa como 11 Una

vez que los leucocitos se han adherido al endotelio pene-

MCP-1 que es la proteína quimiotáctica de monocitos-1,

-γ -

Figura 2.1: Esquema del remodelamiento positivo (panel superior) y negativo (panel inferior) de una arteria con aterosclerosis

Remodelamiento de la placa aterosclerótica

33

-

Otro elemento a considerar en la placa es la neovascu-vasa vasorum 12

y eventualmente de células madre, localizadas dentro de 13

Complicación trombótica de una placa aterosclerótica

-nitivamente a un ateroma cicatrizado o creciente o bien pueden embolizar en el lecho microvascular y/o causar

parte, permanecer inalterado o inclusive incrementarse,

-

se lo conoce como .

-mente se está contribuyendo a las complicaciones atero-

-

-

y propensa a la ruptura. Por otro lado, los linfocitos T activados producen Interferon-γ, que tiene una capacidad inhibitoria sobre las células musculares lisas en cuanto a

en vulnerable.Una placa vulnerable reviste pues características es-

tructurales y funcionales intrínsecas que resultan en sín-

-

-

15

-

ha observado que el estrés circunferencial es mayor en el hombro de la placa y aumenta de manera crítica cuando

una mayor vulnerabilidad. 16

Así pues, la ruptura de una placa suele estar asentada en los hombros de la misma que habitualmente es la zona más

17

Una vez que la placa se efracciona, el contacto del

constituyentes de la matriz provocan un estado protrom-

un trombo oclusivo. 2 Pero esto no ocurre en la totalidad

desarrollo de un trombo dentro de un vaso; una posibilidad

lítica de la zona afectada o reduzca la actividad plaquetaria. Muchas lesiones pueden permanecer sin inestabilizarse

Figura 2.2: Esquema de los eventos críticos que llevan a la formación de un fibroateroma

musculares

lípidos

permeabilidad

endotelial

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

34

-fermedad coronaria. La evidencia de placas rotas, por su parte, se ha podido constatar en los síndromes coronarios

cerebrovascular. 18, 19

-

1

Factores de riesgo y vulnerabilidad

de la mitad de los eventos cardiovasculares futuros. La evidencia es cada vez más contundente en cuanto a que

-betes, hiperhomocisteinemia, tabaquismo, resistencia a la aspirina, apoptosis u otros como la resistencia y el factor

-

Dislipidemia-

evidenciados en numerosos estudios como factores de

con estatinas, por ejemplo, ha reducido la incidencia

-

-

potencialmente inestables y se ha observado también

--

eventual aterotrombosis.-

--

que ocurre en pacientes con lesiones más estables. Esto también ha sido correlacionado con una mayor cantidad

la placa. Estudios tendientes a demostrar que los hipolipe-

-Ver capítulo 1

Hipertensión arterial-

ye per seendotelial, estimulando el crecimiento de las células musculares lisas, 20 atrayendo monocitos y aumentando

Diabetes-

larmente en los casos de los pacientes con una enfermedad

-

21 Las plaquetas de los pacientes diabéticos han evidenciado una

a un incremento en una variedad de proteínas de adhe-22

-cular– 23

ahora en demostrar que la microalbuminuria es un factor 24

Por otro lado, la hiperinsulinemia puede ser un factor

plasmi-25

Tabaquismo

-

26 a través del aumento de la actividad simpática y, por

-

Remodelamiento de la placa aterosclerótica

35

-

endotelio-dependiente. El tabaquismo provoca también

Resistencia a la aspirinaet al

la ocurrencia de eventos cardiovasculares a pesar de la 27

La aspirina acetila irreversiblemente un residuo de se-

Factor tisular y apoptosisLa apoptosis que es abundante en las células de un nú-

-

también es observable en las células endoteliales, y en las células musculares lisas vasculares.28 Este hecho actúa

-ble al accidente. 29; 30

al factor tisular se lo considere hoy un objetivo esencial -

Por último, la presencia de micropartículas endoteliales

-

los trombos intracoronarios. -tancias con la presencia de trombos remotos, vale decir trombos no vinculados con el vaso comprometido, aún no ha sido demostrada.

Homocisteína

-

-

dea, accidente cerebrovascular y demencia.31 El aumento -

el metabolismo de la homocisteína.

Proteína C-Reactiva

-

un costo relativamente bajo.Ahora bien, no es conocido si la PCR constituye el es-

--

-

et al. 32

aquellos que tenían valores elevados, con independencia

Otros hallazgos que podrían aumentar el riesgo de un evento coronario

-sas enzimas del tipo de las metaloproteasas de la matriz

-

-

-las, entre otras, leucocitos, células endoteliales, células

-

-toquinas, quimioquinas, factores de crecimiento, amiloide

similar a lo que ocurre con la PCR, se desconoce si tiene

-quica como elementos desencadenantes de un síndrome

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

36

-

et al. 33 demostraron -

mentados de reactividad plaquetaria mediada por la 5-hi-

de estos biomarcadores, con respecto al ADP.

-

notablemente el desarrollo de las manifestaciones clínicas

desencadenantes locales y sistémicos que conducen a la -

conocer a aquellos individuos que conllevan un mayor 3

-fermedad. La PCR, por ejemplo, constituye un factor de

-tables 34 35; 36

-

humana soluble y los anticuerpos para la micobacteriana.

-

-

-

37 Es interesante evaluar si

sobre la P-selectina– 38

-

la diabetes mellitusestima que los altos niveles circulantes de factor tisular

-tas personas tienen una mayor cantidad de complicaciones

importantes del síndrome antifosfolipídico; los principales anticuerpos detectados son el anticuerpo anticardiolipina,

-bina y β 39

Placa culpable y placa vulnerable

placa culpable involucra un con-cepto retrospectivo en el que una vez documentado un

asume su rol como responsable de un síndrome coronario

ruptura de placa es lo habitual aunque resulta, a la luz de

Tabla 2.1: Marcadores de vulnerabilidad de la placa

Marcadores serológicos de vulnerabilidad Marcadores de vulnerabilidad de la sangre

hipertrigliceridemias)

de alta sensibilidad, ligando soluble CD-40,

(anticuerpos anti-LDL)

ligand)

de Leiden)

VII y VIII, Von Willebrand, XIII y disminución de las proteínas S y C, trombomodulina y antitrombina III)

trombocitosis, policitemia, diabetes mellitus, hipercolesterolemia, hiperhomocisteinemia)

deshidratación, infecciones, abuso de cocaína, estado posprandial)

(Modificado de Naghavi et al. Circulation 2003; 14: 1773-74)

Remodelamiento de la placa aterosclerótica

37

intelectual de interpretar un corrimiento temporal para

podrían desencadenar en tiempo inmediato o mediato la

placa culpable. Esto es lo que se conoce como placa vul-nerable 4

vulnerable se encuentran en la literatura como placas de -

cepto consiste en comprender el momento en que se en-

-

consideradas como vulnerables. Las diferencias entre una

una placa estable hasta su ruptura en cuanto al contenido del núcleo lipídico, al número de cristales de colesterol, la

vasa vasorum y

-

placa también es menor en la placa estable con respecto

40

et al. han

placas vulnerables. 3 -

-

-

endotelial y remodelamiento positivo.Las placas vulnerables no se encuentran en forma

-te más de una placa vulnerable en los pacientes que han presentado un evento cardiovascular reciente y que se

41-44 -

en una placa vulnerable puede ser clínicamente silente;

de la placa hacia la estenosis luminal. 45 -llos pacientes que pueden tener un evento clínico trajo

sangre vulnerable

de miocardio vulnerablemayor probabilidad de desarrollar ocasionalmente, por

3

116

-timulado por factores sistémicos como LDL aumentado,

et al. 46 evidencia-

47

-

del conocimiento actual deriva de lo observado en las autop-

-

o que simplemente tienden a anidarse sobre placas que por 48-50

La American Heart Association-

51 Al analizar su contenido se observa que

Placa propensa a la ruptura

Placa vulnerable

Placa accidentada

Placa culpable

Potencialmente es una placa que puede conducir a la aparición de un cuadro de inestabilidad

Es la placa ateroesclerótica responsable del evento

Síndrome coronario

agudo

Figura 2.3: Esquema que muestra la evolución hacia una placa accidentada

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

38

Tabla 2.2: Clasificación histopatológica de los diferentes estadios de la placa aterosclerótica

Descripción Presencia de trombosis

Lesiones intimales no ateroscleróticas

Engrosamiento intimal Acumulación normal de células musculares lisas en la íntima en ausencia de lípidos o células macrofágicas espumosas

Ausente

Xantoma intimal o estría grasa Acumulación luminal de células espumosas sin núcleo necrótico o cápsula fibrosa. Basado en experiencias animales y datos de investigación en humanos; estas lesiones pueden retrogradar

Ausente

Lesiones ateroscleróticas progresivas

Engrosamiento intimal patológico

Células musculares lisas en una matriz rica en proteoglicanos con áreas de acumulación de lípidos extracelulares sin necrosis

Ausente

Erosión Trombosis luminal Trombos murales ocasionalmente oclusivos

Ateroma de la cápsula fibrosa Núcleo necrótico bien formado con una cápsula subyacente Ausente

Erosión Trombosis luminal, núcleo necrótico sin comunicación con el trombo

Trombos murales ocasionalmente oclusivos

Cápsula fibrosa delgada Cápsula fibrosa delgada infiltrada por macrófagos y linfocitos con escasas células musculares lisas y núcleo necrótico subyacente

Ausente; la placa puede contener hemorragia/fibrina

Ruptura de placa Fibroateroma con disrupción de la cápsula; el trombo luminal puede comunicarse con el núcleo necrótico subyacente

Trombo habitualmente oclusivo

Nódulo calcificado Calcificación nodular con placas fibrocálcicas subyacentes Trombo habitualmente no oclusivo

Placa fibrocálcicahabitualmente contiene extensas zonas de calcificación con células inflamatorias. El núcleo necrótico puede estar presente

Ausente

(Modificado de Virmani, R et al., Atherosc Thromb Vasc Biol 2000; 20(5): 1262-75)

et al. 52 presentaron un modelo que, si bien

simple de utilizar y permite considerar variaciones mor-

causal con el trombo luminal oclusivo. En este sentido, la evidencia es amplia en lesiones no fatales que pueden tener una ruptura. Arbustini et al -

presentaron una muerte no cardiovascular. 53

--

y validados, y ausencia de un modelo animal de ruptura de

serie de marcadores de vulnerabilidad 54 que podrán ser

-

estenosis luminal, el remodelamiento, el color del mate-vs. el contenido lipídico, la

estrés parietal. Por otro lado, otros elementos estarían más vinculados con la actividad y la funcionalidad, como la

-

el contenido total de calcio y la vasorreactividad.

Factores intrínsecos de la vulnerabilidad de una placa ateromatosa

lipídico o con ambos.

Remodelamiento de la placa aterosclerótica

39

Tipo I = Lesión Inicial Tipo II IIa: Estría grasa

Tipo III: Lesión Intermedia (preateroma) Tipo IV: ATEROMA Tipo V Va: Fibroateroma Vb: Lesión calcificada Vc: Lesión Fibrótica

Tipo VI: Lesión con disrupción y/o hematoma/hemorragia y/o depósito trombótico

Figura 2.4:

Cápsula fibrosa

Erosión-RupturaLos síndromes mayoría por una trombosis luminal súbita. 55

in situ de un trombo que ocluye el lumen de una arteria coronaria– es el elemento esencial

-

una ruptura de la placa que bien podríamos considerar una ruptura programadaen la terapéutica endovascular de los stents ha permitido trabajar con mayor tranquilidad en este escenario.

La trombosis luminal es producida por diferentes en-

-

trombosis intraluminal, a raíz del contacto de las plaque-

factor tisular. Es decir, una vez que se produce la rotura de

elementos presentes en el núcleo lipídico, como por ejem-

Además se ha observado que a nivel de la circula-

rotas. 56, 57 -

-

En otros territorios vasculares, como puede ocurrir a ni-

-terística diferencial de las placas en el territorio carotídeo

-

similares a las carotídeas, aunque a diferencia de lo que

-

--

se conocen estrictamente las causas que pueden desembo--

plaquetaria, el aumento del factor tisular circulante y el

-

-sa, que puede o no contar con núcleo lipídico y que está desprovisto de células endoteliales con trombos luminales subyacentes. Esta forma se ve con mayor frecuencia en

2

-

adictos al tabaco y portadores de dislipidemia tienen una

-mente lo hacen con las erosiones.

-nicaciones han evidenciado la presencia de ruptura y

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

40

-

-

58 Es interesante subrayar que en la mayor parte de los

-2

vs.

vs.

-

presentan con muerte súbita.

mientras que las rotas presentan un aumento del diámetro de la lámina elástica interna y remodelamiento positivo.59

-

--

casos 60 no ha sido observado en toda la casuística.

la ruptura de la misma en un tiempo difícil de determinar. -

Modificaciones estructurales de la cápsula fibrosaUno de los elementos que se consideran precursores de

et al. 61, 62 sostienen, en post mortem, que

este umbral

de este valor crítico. En este sentido, es imprescindible

derivar en falsas conclusiones. Así, se ha demostrado que

imprescindibles para completar este proceso; esto podría

-

-

de que las lesiones más avanzadas tienen más concentra-

un criterio de senescencia de la capa muscular en este tipo

-

matriz vascular. 63

-

-

bien se ha demostrado que el factor tisular era producido -

ta que los monocitos circulantes liberan el factor tisular

2 En su -

un elemento esencial en el desarrollo de una mayor vul--

-

-la que determinados clones de células T que responden

hecho, se evalúa la posibilidad de la presencia de estos clones para la . 64, 65

inmunohistoquímicos han puesto en evidencia la presencia

remedan las características de los osteocitos.

Remodelamiento de la placa aterosclerótica

41

Núcleo lipídico

núcleo lipídico en la vulnerabilidad de una placa. Estudios realizados con ultrasonido intravascular han evidenciado

las de mayor contenido lipídico, son las que conllevan un -

66, 67 Gertz y Roberts demostraron que las placas ateromatosas que presentaron

mientras que en aquellas que se encontraban indemnes el 68

El aumento de la íntima permite el desarrollo de un área isquémica que se transforma en necrosis y donde aparece

-

para eliminar todos los detritos celulares, lo que lleva a -

-tancia. Así por ejemplo, la mayor presencia de ésteres de colesterol puede hacer más lábil el núcleo mientras que la

A medida que aumenta el espesor del núcleo lipídico, se

-cativamente mayor. 69

-

crecimiento del núcleo lipídico se lleva a cabo en principio

vez más importante; a ello hay que sumarle la presencia de --

70

Por otro lado, se ha descrito que las placas más vulne-rables tienen una alta densidad de tejido de neovascula-

los mediadores y, por otro lado, tratándose de vasos más -

tomas resultantes tendrían un efecto deletéreo sobre la 71

Factores extrínsecos de la vulnerabilidad de una placa ateromatosa

placa vulnerable.

Fatiga de la placa-

72 Consta básicamente

Vasoespasmo

de una placa. Conceptualmente es sencillo interpretar que

4

-

Estrés hemodinámico

Presión arterial--

73, 74

Resta aún por dilucidar el rol de la adventicia y el te-jido conectivo periadventicial así como del tejido adipo-

Consideraciones en el desarrollo de nuevas terapéuticas

--

lar de los procesos que subyacen en el desarrollo de la

conocer cuáles eran los tratamientos más apropiados. A

-

y otros fármacos en desarrollo– y de la cascada de la

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

42

aparece atractivo en la actualidad es trabajar para detener

en tres aspectos diferentes. Uno se vincula con la in-

desarrollo de inhibidores del factor Xa y el tercero son los inhibidores trombínicos directos como podrían ser la hirudina y la bivalirudina.

Identificación diagnósticaLa búsqueda de marcadores locales o sistémicos para

incesante. Hasta la fecha una serie de marcadores no

75-77

Estudios por Imágenes. Descripción técnica esquemáticaNumerosas técnicas invasivas y no invasivas se han des-

Un objetivo esencial es reconocer las placas vulnerables

invasivas se pueden visualizar las arterias coronarias de

distribuye en forma difusa en todo el árbol coronario. 78

La -portancia en el reconocimiento de lesiones obstructivas y

-siones vulnerables dado que el diámetro luminal es diná-

-

tercios de los pacientes que presentan un evento coronario -

El es una herramien-

La , por su parte, se basa en la observa-

-

La Histología virtual -

79

La -

vulnerables han evidenciado un aumento de la actividad 80 Así,

-cos que entran en contacto con la pared arterial, se pueden documentar las diferencias de temperaturas entre distin-

-tradas en placas vulnerables y en placas estables.

La angioscopia -da en desuso, permite reconocer el color de la placa, para

-

más amarillentas se asocian con placas más inestables y 81-83 mientras que las

-84

-secciones. Las limitaciones de este método parten de la

porcentaje de subjetividad.La Espectroscopia

-

efecto, conocido como efecto Raman, ofrece la posibilidad

-85

La es una téc--

que su costo ha sido desde el primer momento la principal

--

vos.86, 87

-nica como la Resonancia magnética por imágenes. En

Remodelamiento de la placa aterosclerótica

43

--

-

-

-

--

lidad en el screening de individuos asintomáticos que se

con síntomas. 88, 89

El objetivo esencial de un médico con tareas asistencia-

se intentará revertir o estabilizar esa vulnerabilidad.

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47

Fisiopatología de los síndromes coronarios 3

Síndromes coronarios agudos

-

continuum -

demanda por el miocardio. 1, 2

-

Angina inestable: -

miembros, ni nuevo bloqueo completo de la rama iz-

creatinfosfokinasa MB, creatinfosfokinasa o troponina.-

nuevo bloqueo completo de la rama izquierda, ni nuevas

MB, creatinfosfokinasa o troponina.agudo de miocardio con elevación del segmen-

-

-ciones de los miembros o nuevo bloqueo completo de la

de creatinfosfokinasa MB, creatinfosfokinasa o troponina.

Síndromes coronarios agudos sin elevación del segmento ST. Angina inestable e infarto sin elevación del segmento ST

el desequilibrio entre el aporte de O

-

mientras que las causas secundarias suelen deberse a un -

neral en presencia de un aporte de O1, 2

-

-

--

pasmo local de una arteria coronaria (ver angina de Prinz- puede ser causado por hipercontractilidad del mús-

-

-plastia, es un mecanismo poco frecuente. 1, 2

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

48

lizados en los -1

demanda de O -

Infarto agudo de miocardio con elevación del segmento ST

-

Las principales diferencias son:

Fase 1 Fase 2

Fase 3

Fase 4

Síndromes agudos Infarto de miocardio Angina inestable Muerte súbita

Fase 5

Angina de pecho

Procesooclusivo silente

Angina de pecho

Fase 5

Asintomático

I-III IV-Va

VI

VI

Vb-Vc

Vb-Vc

Figura 3.2: Fases del desarrollo de la lesión aterosclerótica

Figura 3.1: Nomenclatura de los síndromes coronarios agudos. IM: Infarto de miocardio. (Modificado de: "ACC/AHA guidelines for the management of patients with unstable angina/non-ST-Elevation myocardial infarction: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Practice Guidelines"; J Am Coll Cardiol. 2007; 50(7): e1-e157)

Síndromes coronarios agudos

Fisiopatología de los síndromes coronarios

49

-

demanda de O por el miocardio son determinantes -

-

Ver capítulo 8

-praventriculares suelen atribuirse a falla de bomba y

-quierdo se relaciona con arritmias ventriculares com-

ventrículo izquierdo y consecuente taponamiento

Síndromes coronarios crónicos

Angina crónica estable

Dolor anginoso

miocárdica y el principal elemento evocador de que dispone

-

estudio y tratamiento de la primera causa de mortalidad en adultos en la sociedad occidental: la cardiopatía isquémica.

-et al. caracteriza el

carácter subjetivo. 3 Tanto las aurículas como los ventrículos tienen abundantes terminaciones sensitivas pertenecientes

miembros superiores, que ascienden de forma conjunta por el tracto espinotalámico hacia el núcleo ventrolateral, para

-

El dolor referido de los territorios cervical y mandibular

tracto solitario en el bulbo.

Tabla 3.1. Condiciones que provocan o exacerban la angina de pecho.

o Extracardiacas

o Cardiacas

o Extracardiacas

o Cardiacas

(Modificado de: “ACC/AHA guidelines for the management of patients with unstable angina/non-ST-Elevation myocardial infarction: a report of the American College of

”; J Am Coll Cardiol. 2007; 50(7): e1-e157)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

50

-

-tesis mecánica. 4

desencadenantes de dolor. 5

posteriores que demostraron que similares valores de vo-

suelen ser asintomáticas. En cambio, factores mecánicos a nivel periarterial pueden ejercer cierto papel en el dolor isquémico coronario. Tomai et al. -

6

del dolor isquémico, estimulando las terminaciones ner-

miocárdica o para tratar crisis de arritmias supraventricu-

et al. administraron adenosina a voluntarios sanos y les provocaron dolor típico cuya intensidad era dependiente de la dosis, que además era incrementado por dipiridamol

7

sistémicos como el braquial o femoral es capaz de inducir dolor similar al isquémico. 8 -tores de la adenosina: los A1, que están presentes en los cardiomiocitos y nervios simpáticos perivasculares, cau-

-ronal de catecolaminas y son los responsables del dolor isquémico cardiaco y muscular estriado; los A , presentes principalmente en células endoteliales y musculares lisas

-

9 -mismo receptores A , de presencia inconstante.

Angina de umbral variable

durante la actividad física leve o moderada en el mismo pa-ciente que puede desarrollar esfuerzos importantes sin sufrir

que en estos casos la isquemia tendría un doble mecanismo:

et al. demostraron que en pacientes coronarios se pueden -

10

11

Gavazzi et al. angina del , segundo aliento o caminar a través de

la angina, conocido por los clínicos desde hace décadas. Describieron dos tipos de situaciones en estos casos: en

-berían a cambios en el tono arteriolar, mientras que en los

-diados probablemente por adenosina. 12

Espasmo coronario. Angina de Prinzmetal

en el marco clínico el concepto de espasmo coronario

-

arterial coronaria. Posteriormente los estudios realizados

que no era satis-

Prinzmetal et al. -pasmo. 13 -nicas del dolor en este síndrome, que lo diferencian de la

-nario inducido por el esfuerzo 14 -

arterial coronaria. Durante la década de los 70, mediante

Fisiopatología de los síndromes coronarios

51

-dica. 15, 16 Maseri et al. demostraron de modo fehaciente,

17

En circunstancias normales las arterias de conductan-

cambia sustancialmente en el caso del espasmo corona-rio. 18 A pesar de que en un principio se suponía que el espasmo coronario se produce con preferencia en arterias

-dotelial para que ello ocurra, como lo demuestran varios hechos: se reproduce en el mismo sitio en cada paciente particular 18

media demostrable mediante ultrasonido intracoronario en los sitios de espasmo 19, se asocia con frecuencia a

-20 Podría sospecharse que

--

casos de estenosis severas. 21

coronario es más frecuente y más difuso, con presencia

La naturaleza circadiana del tono coronario fue com-probada clínicamente por Yesue et al.; estos autores de-

inducir isquemia en pacientes con enfermedad coronaria

-

arterias coronarias era muy inferior y que la vasodila--

mente superior en esas horas.

Influencias neuralesLas arterias coronarias están ricamente inervadas por ra-

-α1 y α

y la de los β1 y β

la zona rostro-ventro lateral del bulbo. 24 La real participa-

clínico del espasmo coronario es improbable, dado que α

no suelen desencadenar espasmo. 21 Por otra parte, ni los bloqueantes α

Figura 3.3: Diagrama de la patología potencial subyacente al síndrome coronario agudo –angina inestable, infarto agudo de miocardio y muerte súbita

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

52

el transplante cardiaco previenen el vasoespasmo coro-

los receptores α y βefecto vasoconstrictor αβ bloqueantes está contraindicado en pacientes coronarios que presentan evidencias de espasmo coronario, a pesar

.-

-cárdica del surco aurículo-ventricular antes de descender hacia las capas subendocárdicas. 21

normalmente en presencia de un endotelio sano, pero a -

ta se transforma en vasoconstrictora por efecto directo sobre el músculo liso subyacente. 25

Modulación endotelialel efecto

modulador del endotelio sobre el tono vasomotor. Estímulos químicos como acetilcolina, norepinefrina, bradikinina y sustancia P, metabolitos plaquetarios como serotonina, ADP y trombina y estímulos físicos como el efecto frotamiento requieren de un endotelio intacto para ejercer su efecto va-

sodilatador. 26 -

y NO. Este atraviesa la pared arterial y penetra en el mús-

independientes son la PGy el , que es

27 El rol de la -

-

28 -

29

Figura 3.4: Diferentes tipos de síndromes coronarios agudos en función del trombo, mural u oclusivo

Fisiopatología de los síndromes coronarios

53

-

-tamina es conocido desde hace décadas, y un metabolito de

provocar espasmo coronario en pacientes seleccionados. Cu-rry et al. demostraron las amplias similitudes que tienen los episodios vasoespásticos espontáneos y los provocados por

30

-tica en la práctica clínica.

Otros mecanismos-

adventicia coronaria a IL-1β y provocar, bajo esta pre-21 El estímulo

mecánico desencadena espasmo coronario, como se suele -

espasmo inducido por catéter provoca dudas entre una re--

lidad anormal relacionado con el síndrome de Prinzmetal.

31 El espasmo provocado por catéter se localiza en estrecho contacto con la punta del instrumento, suele ser asintomático, de una

32 Una línea novedosa en el estudio del espasmo coronario está representada por la vía de la Rho-kinasa, que modula la

acetilcolina y constituye un potencial recurso terapéutico para el manejo del espasmo coronario. 33

Síndrome X

-

α

Figura 3.5: Relación entre la inflamación y los mecanismos trombóticos en la aterosclerosis. ICAM: moléculas de adhesión intercelular; IL: interleuquina; TNF : factor de necrosis tumoral α; VCAM: moléculas de adhesión a células vasculares

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

54

inferior a 500 μ

-te en mujeres peri o posmenopáusicas, no se asocia a

34

--

con la carencia de O en el tejido miocárdico: desatura-

el miocardio. Cannon et al. comprobaron que pacientes

aumento del tono vascular coronario con compromiso de

-

-35 Opherk et al.

reserva coronaria asociada a cambios ultraestructurales. 36

estos casos consiste en analizar el metabolismo miocár-

et al

intermedios entre las mujeres sanas y las portadoras de cardiopatía isquémica por aterosclerosis. 37

ventricular izquierda está conservada tanto en reposo como

en franco contraste con los pacientes coronarios con obs-trucciones de los vasos epicárdicos. 38

Maseri et al.

-

dolor a través de los receptores A1crearía un mecanismo de robo con aumento proporcional

39 Estudios me-

--

40

Desde el punto de vista estructural, se han descrito diver-

media de las arteriolas, y estudios mediante infusiones intra-

41, 42

et al.

-baron hiperactividad de la bomba intercambiadora sodio/

calcio con aumento del tono vascular; por otra parte, au-menta la resistencia a la insulina. 43 Recientemente se re-

-

44

microvascular es muy bueno, el alivio del dolor de pecho

ensayos prospectivos al azar.

--

-

45 Asimismo, pacientes con

Fisiopatología de los síndromes coronarios

55

marcapaseo a 150 latidos por minuto. 46 --

elevados en pacientes comparados con controles sanos y

plasmática de proteína C reactiva y la frecuencia y dura-

47, 48

metaiodo---

et al. es-

síndrome X y hallaron claras anormalidades en ellas. Estos

sensibilizaría el tono microvascular a estímulos vasocons-trictores. 49 -

-sas a nivel subcortical y cortical. Rosen et al. estudiaron

-tricular izquierda mediante ecodobutamina y metabolismo

pacientes con síndrome X y controles normales. 50 En los

-teza frontal e insular derecha.

Isquemia silente

-dios isquémicos son indoloros. Tanto los provocados por aumento de la demanda, en los que intervienen factores

-

Estos episodios isquémicos asintomáticos pueden ocurrir

-cular, y también en individuos asintomáticos sin historia

se han propuesto diversos mecanismos que se discuten a

Modulación y percepción del dolorDroste y Roskamm analizaron la sensibilidad dolorosa a un estímulo eléctrico de 0.5 mA. 51 -

isquemia sintomática acusaron dolor. El umbral doloroso

et al.

sintomáticos mostraron alteraciones en áreas corticales. 52

-

Duración de la isquemia--

mica impediría

-

Este concepto fue objetivado en seres humanos por Hauser et al.

53 En -

±

±±

Magnitud del área isquémica

isquémica y sus consecuencias hemodinámicas con la presencia o no de dolor. Hay estudios que demuestran

54, aunque

similar número de vasos coronarios enfermos y semejante

el esfuerzo. 55, 56

Los episodios isquémicos silentes pueden ser ob-servados durante un apremio físico o espontáneamente durante la vida cotidiana. Estudios mediante monitoreo ECG Holter han demostrado varias particularidades de

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

56

los episodios isquémicos silentes: la frecuencia cardia-ca al comienzo de los episodios silentes suele ser menor

-

de la demanda del Oestable, los episodios silentes son mucho más frecuentes

-

57, 58

isquemia miocárdica, que es más acentuado en los episo-

59 El pico matutino se superpone

-

todos estos hechos pueden estar relacionados entre sí, de -

-so unánime de que la presencia de isquemia silente es un

-

aun en presencia de enfermedad coronaria. 60, 61

Casos particulares de isquemia miocárdica

En la isquemia secundaria a aterosclerosis coronaria,

y comprometen la reserva coronaria, dado que en esas

-

Dichos mecanismos comprenden varias anormalidades

en las arteriolas, y que pueden describirse en forma

-

dado que ocurren en vasos con diámetros inferiores a 150

-

recursos de que se dispone para demostrar la presencia por

-

estenosis en las arterias epicárdicas, deben rescatarse dos

ventricular y la diabetes.

Isquemia miocárdica e hipertrofia ventricular

por -

.

Además del aumento de la demanda de O que establece

-tricular provocadora de isquemia miocárdica sin esteno-sis de los troncos arteriales coronarios epicárdicos. Las

la causa más frecuente de isquemia miocárdica es la aterosclerosis coronaria, con la que está asociada por ser uno de los

-

la naturaleza sistémica de esta enfermedad, relacionados

que contribuyen considerablemente a limitar la perfu--

--

te Doppler intracoronario. 62 Pacientes hipertensos con

Fisiopatología de los síndromes coronarios

57

a marcapaseo auricular para provocar un apremio me-

asociado a aumento del consumo de lactato por el mio-cardio. 63 -

64 -

de positrones, Laine et al.

--

65 -

-lial. Asimismo, se ha comprobado en animales hiper-

de los vasos de resistencia coronaria, con un marcado

-

66

En las valvulopatías aórticas operan todos los mecanis-

-

Este mecanismo tiene su fundamento en el concepto de índice de presión-tiempo diastólico

-

67

aplican en la . En esta afec-

mecanismo descrito en párrafo anterior. Pero aparecen

-

-68,

69

-

arteriolas coronarias.70 Cannon et al. estudiaron mediante -

una frecuencia cardiaca superior a 150 latidos por minuto

-71

Isquemia miocárdica y diabetes

72,

73 La presencia de diabetes aumenta la mortalidad por car-diopatía isquémica al doble en los varones y cinco veces

74 En buena medida, estos hechos se asocian y potencian

hiperlipidemia, pero la presencia de diabetes por sí misma

padecido un infarto de miocardio. 75 Actualmente se con-

hidrocarbonado y lipídico y un poderoso precursor de enfermedad cardiovascular, tanto de micro como de macro

-

et al

-neurismas arteriolares en los vasos intramurales de pacien-tes diabéticos. 76, 77

Tabla 3.2: Mecanismos fisiopatológicos asociados a la hipertrofia ventricular

diastólica e incremento de la presión de fin de diástole del

subendocárdicas y alteración del flujo coronario transmural

relación capilares/fibras musculares

principalmente durante la sístole, se ha demostrado

relajación durante la diástole

de la relajación diastólica

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

58

-yor frecuencia de enfermedad de múltiples vasos, y en cada vaso afectado la enfermedad es más difusa y compleja que en

ver capítulo 2 -canismos celulares y moleculares que participan en la

mencionado, las lipoproteínas plasmáticas y otros meta-

78 -

de O

endotelial. 79

-dad. 80

y de factores de crecimiento endotelial, plaquetario y 81 Comúnmente, la isquemia y la acidosis

ATP en presencia de anaerobiosis. 82 En la diabetes, el -

miento de esas proteínas desde los microsomas hacia la

-83 -

estudiadas por Nahse et al. en pacientes diabéticos me-diante Doppler intracoronario. Comparados con controles

84

-riamente afectadas en la diabetes: las plaquetas muestran

A

85

-86

simpático, lo que provoca tendencia a la taquicardia e hi-y mayor vul-

nerabilidad de las placas de ateroma. Además, se neutraliza el ritmo circadiano normal, caracterizado por bradicardia

de la frecuencia cardiaca y aumento de la incidencia de muerte súbita. El compromiso de las vías aferentes dolo-

-mismo responsable de la alta tasa de isquemia silente que

monitoreos ambulatorios. 87, 88

---

ver capítulo 4La cascada de eventos que suceden a esta injuria inicial

-

la íntima, el cambio de fenotipo de las células muscu-

--

89

Tabla 3.3: Mecanismos fisiopatológicos relacionados con la vasculopatía diabética

o Incremento del fibrinógeno

o Incremento del tromboxano A

o Glicosilación de LDL

o Disfunción endotelial

o Engrosamiento de la membrana basal

o Hipertrofia de los miocitos

o Fibrosis perivascular e intersticial

o Disfunción autonómica

Fisiopatología de los síndromes coronarios

59

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63

1 -2 La

ATC ha revolucionado el tratamiento de la enfermedad

uno de los problemas no resueltos.La reestenosis

-

las distintas técnicas, que se realice con o sin stent y que 3-8

mientras que la reestenosis aparece en semanas o meses, pro-

-stent en el momento de la ATC 9, estos

La reestenosis es el resultado de una compleja repara-

10

stent producen factores de crecimiento que

crecimiento neointimal. 11 -

tejido conectivo de la matriz para producir un crecimiento endovascular desde la neoíntima, que puede disminuir la

9-12

de la reestenosis posATC puede ser analizado desde varios aspectos:

-

-

-

A pesar del conocimiento sobre los mecanismos y la respuesta arterial a la injuria, la causa y los mecanismos íntimos de la reestenosis no están completamente deve-

-da por factores de crecimiento y citoquinas, que también participan en la reestenosis vascular, dado que este es un

13-15

-teliales perdiéndose su capacidad protectora; esto determi-

Reestenosis

--

naria; estos se pueden subdividir en tempranos y tardíos.

Reestenosiscoronaria 4

Reestenosis

SLD10% RAVEL17,9% Taxus V ISR19,1% Sirius ISR14% e-Cypher13% Wisdom

Balón32% en BENESTENT42% en STRESS57% en CAVEAT

Stent29% vs. 43% STRESS22% vs. 32% BENESTENT18% vs. 32% REST

Tabla 4.1: Incidencia de reestenosis, según la técnica y comparando diferentes estudios multicéntricos

SLD: Stent liberador de droga

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

64

Figura 4.2: Angiografía coronaria cuantitativa en la que se observan diferentes lesiones ateroscleróticas (A, B y C)

Figura 4.1: En el panel A se observa una imagen tomada con IVUS de una lesión aterosclerótica coronaria, que puede ser objetivada en la cinecoronariografía del panel B.

Mecanismos tempranosLa pérdida del diámetro luminal se debe, en los primeros minutos o pocas horas posteriores al procedimiento, a tres

pared del vaso 15-19

trombosis parietal. 20

21-22 -

elastic recoil

comportamientos diferentes en la pérdida del mismo. La pér-

23-25 Esto -

nado con el tiempo sino que puede detectarse tempranamente. Por lo tanto la hiperplasia no es el único mecanismo involu-

Restenosis coronaria

65

vs. concéntricas,

et alcambios en el DLM, en los primeros minutos u horas pos-

de la reestenosis23 tanto inmediata como a seis meses. 26-27

-

oclusivos 28; como demostraran Jain et al. es también de utilidad para detectar los mecanismos de la reestenosis

29

26

26 -nante importante de la tasa de reestenosis posterior, cuando

30

Por lo tanto, parece claro que los mecanismos princi-

vez, son dependientes del volumen de placa y el remode-lado previo, que permiten obtener un diámetro luminal

-

Mecanismos tardíosLos mecanismos tardíos involucrados en la reestenosis

Hiperplasia fibrointimal-

vancia en la reestenosis coronaria posATC y más aún

y profunda, como sucede en la ATC con stent o aterec-tomía direccional o rotacional 31, 32

-lares comienzan a aumentar la síntesis de ADN y cambian su habitual fenotipo contráctil por uno secretor, pierden

-

hacia la íntima, donde comienzan a proliferar y a secretar

endoteliales sanas para recubrirla. Este proceso de reen-

de las células musculares lisas mediante el factor inhibidor -

intimal. Una vez que las células musculares lisas dejan de proliferar pasan nuevamente al fenotipo contráctil. Este

-

Figura 4.3: Angioscopia que muestra la lesión culpable y el proceso de inestabilidad multifocal

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

66

-timal es el mecanismo de reestenosis más importante en

Fenómeno inflamatorio

et al. realizaron autopsias a pacientes fallecidos en el -

33 Moreno et al. analizaron las muestras obtenidas al realizar aterectomía

con las procedentes de lesiones que habían sido respon-

34

-dola más vulnerable y susceptible a la ruptura, con lo que se pone en contacto el núcleo lipídico, rico en factor

demostrado la presencia de enzimas, como los activadores -

humanas 35, 36, detectándose en las lesiones que se habían inestabilizado mayor cantidad de enzimas en el interior

tenían más síntesis activa.

de la placa ha sido postulada por varios estudios, quienes -

isquémicos. 37-38 Así, Liuzzo et al. 37 encontraron que los

más elevados de proteína C reactiva y amiloide A, evolu-

y/o muerte súbita y tenían más recurrencia de isquemia du-

concordantes en el

varones sin enfermedad coronaria conocida, demostrando

-

para efectuar diversos estudios con vistas a probar nuevas

monocitos a la pared vascular, estaban más elevados en

miocardio. 39 En el caso de la proteína C reactiva, el efecto -

tes que tenían los niveles más elevados de este marcador.

bajas como para alcanzar concentraciones elevadas en el tejido, es posible que actúe sobre los monocitos, mientras

Figura 4.4: En el panel A se observa el proceso de remodelamiento de una placa aterosclerótica y su posterior evolución (panel B).

Restenosis coronaria

67

-

--

matoria. El reclutamiento de leucocitos circulantes hacia -

-40 El anclaje de estas células

-41

42 43

es provocado por stentstents arteriales provoca una

-

44

demostrado que el bloqueo con anticuerpos 45 o la elimina--

citaria y limita el crecimiento neointimal. 46 En la misma

que el bloqueo de la MCP-1 disminuye el crecimiento de

de presentar reestenosis.

Remodelado arterial crónico

en particular, el remodelamiento vascular es el principal mecanismo compensatorio para conservar la luz del vaso. 47 -ta llevando la placa de ateroma hacia la adventicia, sin

-48, 49

Reestenosis intrastent

stent coronario, la incidencia de la reestenosis ha disminuido notablemente, desde un 50-

stent

El stent es un dispositivo utilizado en la revasculariza--

et al.50

-

stent de 51 52 -

cacia del stent

stent

--

53 Al mejorar la técnica de

a la pared arterial, sin dejar soluciones de continuidad que resultaban en bolsillos 53

54, 55, la incidencia del

ha disminuido drásticamente. Estos aspectos han favorecido un uso casi sistemático del stent -

intrastent

la luz del vaso en el interior del stent. La misma puede -

intrastent-

la necesidad de un nuevo procedimiento de revasculari-intrastent

56

-dadas. Así, si se analizan los trabajos que han incluido

57-59

de reestenosis clínica.60

intra-stent

para documentar dos mecanismos básicos. -

intimal que se produce a través y dentro del stent, proce-

--

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

68

stent, documentado por eco intravascular y -

stents, puede ser responsable stent. Debemos

establecer que los stents en uso clínico tienen un espesor -

vulnerable.

Ciclo celular y reestenosis

Ciclo celular es la secuencia de procesos en la vida de una célula eucariota que conserva la capacidad de dividirse. Consiste en interfase, mitosis y citocinesis, lo que se de-

La vida de las células transita por dos etapas que se La interfase se

subdivide en tres periodos g1 gap : en -

S: fase de síntesis o

g2: es el tiempo

la mitosis, durante el que la célula crece, replica su ADN -

m es el estadio más trascendente de la célula,

del núcleo –se separan los cromosomas hijos replicados

dos células hijas. En condiciones normales, las células musculares lisas

-

61,62 El ciclo celular está re-

63-65 -

-

espaciales como temporales, en arterias normales como

no se observa en arterias normales, pero se encuentra ele-

66

-

las kinasas dependientes D, E y A en células quiescentes y

64-65

66

-

61-65 -

un fenotipo vascular con marcado crecimiento neointimal

mecánica.67, 68

69 El ciclo celular, por lo tanto, es un punto en común en el

stents

Figura 4.6: Incidencia global de reestenosis intrastent. Se observa una gran variabilidad, que está influenciada principalmente por el tipo de lesiones (calibre < 3 mm, lesiones con una longitud superior a 15 mm)

Figura 4.5: Tipos de remodelamiento de placa aterosclerótica. El diámetro del vaso se incrementa llevando la placa de ateroma hacia la adventicia, sin provocar una disminución en la luz arterial. En el remodelamiento negativo existe reducción de la luz arterial por una disminución del área de la lámina elástica interna.

Restenosis coronaria

69

Factores predictivos de la apariciónde reestenosis intrastent

-

quienes se les ha implantado un stent. Diversos estudios -

mo responsable de la reestenosis intrastent es la hiperplasia neointimal. Por el contrario, el mecanismo predominante

intrastent, tanto clínicos y an-

clínicos, el más consistente es la presencia de diabetes. Otros factores clínicos relacionados han sido una edad avanzada o

70-72, 10, 12 -

71, 73, 74, la

70, 71 y la localiza-

72, 73

-dimiento. Los factores de procedimiento relacionados han sido un diámetro luminal mínimo no adecuado al diámetro

múltiples stents en una misma arteria. 70, 71, 74 Kastrati et al. 75

-pendientes de reestenosis intrastent que hallaron en su serie. Así, un paciente no diabético, con un solo stent implantado

de múltiples stents y un diámetro intraluminal posproce-

Influencia de las variables del procedimiento

que tras el procedimiento de ATC quedan con una este--

Fase SReproducción delDNA

Fase G2Preparación para la división celular

Fase MDivisión celular(mitosis)

Fase G1Aumento del citoplasmaincorporación de nuevasproteínas

Fase G0Células funcionantes

inactiva para la

reproducción

Antisense

Syrolimusciclinas/cdksp27

Agentecitostático(interrupción delciclo celular)

Punto de control(no hay retorno delciclo celular)

Radiaciónactinomicina DirinotecanADN

Agentecitotóxico(muerte celular)

Paclitaxelmicrotúbulos

Figura 4.7: Esquema representativo del ciclo celular, en el que se indican los puntos en los que actúan algunos de los fármacos inhibidores de la reestenosis

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

70

intrastent tendrá una mayor

-

pero la injuria vascular provocada es también mayor, lo

factores del procedimiento relacionados han sido un menor

stents en la misma arteria y la injuria arterial amplia y profunda.76

Factores genéticosLa reestenosis no es un problema del azar, y ciertos pa-

-

no se ha podido relacionar con estos procesos o factores.-

son los marcadores más utilizados en los estudios de la

-

Estudios recientes han detectado una serie de factores

intrastent. 77-82

Stents liberadores de droga (SLD)

El uso rutinario del stent

que lo transporta hasta lesiones distales con muy baja incidencia de complicaciones, hicieron del método de

-

A pesar de esta evidencia clínica, la reestenosis del stent -

stents

crecimiento intrastent

--

stent

un importante avance para disminuir la reestenosis intra-stent

A partir de este concepto de stentstent,

-

Los primeros ensayos clínicos fueron realizados en un stent -

stent

-

-83

con lesiones más complejas, en pacientes más complejos,

-stent convencional.

-

resultados positivos o neutros en los estudios realizados en

Stents liberadores de drogas antiproliferativas en escenarios no favorables

--

cundarios, sino también por la elevada tasa de reestenosis,

fueron aleatorizados para recibir un stent con sirolimus en

un stent con sirolimus en ambos vasos. 84

-

series clásicas de stent con el stent

Restenosis coronaria

71

-

todas las trombosis ocurrieron en pacientes tratados con stent con sirolimus en ambos vasos.

similar a la de los stents recientes han mostrado que los resultados del tratamiento con stent con sirolimus en estos pacientes, en cuanto a reesteno-sis y trombosis del stent, son comparables a los obtenidos en pacientes sin infarto. 85

Los datos sobre los stents en puentes de safena están basados en estudios con pocos pa-cientes, en los que se ha obtenido una tasa de nuevos proce-

se ha obtenido una menor tasa de reestenosis y de nuevos -

control con stents 86

que recibieron stent con sirolimus en puentes de safena fue

-

87

Clásicamente, la enfermedad del tronco ha sido una in-stent puede ser una

-

pacientes con enfermedad del tronco tratados con stent con 88, 89

implantar un stent, la tasa de reestenosis es muy elevada. En

favorables respecto de las series con stents convencionales. 90

Reestenosis de los stents liberadores de droga (SLD)

son los mismos que en los stents

fracturas de los puentes o struts-

mites del stent mostrado tener más incidencia en el desarrollo de la rees-

stents convencionales. En el estudio

cobertura de la placa fue la causa de esta reestenosis en struts

estuvieron presentes en un paciente. Las características de la hiperplasia neointimal tal vez

stents

Figura 4.8: Esquema representativo de una arteria en la que se observa un stent y las nanopartículas de droga liberadas hacia la pared arterial.

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

72

Tabla 4.2: Resumen de datos clínicos de los SLD

Estudio (n) Droga/Agente Stent Pérdida tardía intra stent (Seguimiento)

Eventos cardiacos mayores (seguimiento)

First-In-Man (45) Sirolimus BX Velocity 2% (12 meses)

RAVEL (240) Sirolimus BX Velocity –0,01 mm (6 meses) 5,8% (12 meses)

SIRIUS (1058) Sirolimus BX Velocity 0,17 mm (8 meses) 8,3% (12 meses)

TAXUS II (536) NIR LL=0,31 mm (6 meses) LL=10,9% (12 meses)

LM=0,3 mm (6 meses) LM=9,9% (12 meses)

TAXUS IV (1314) Express 2 LL=0,39 mm (9 meses) LL=10,6% (12 meses)

TAXUS VI (446) Express 2 LM=0,39 mm (9 meses) LM=16,4% (9 meses)

FUTURE I (42 no diabéticos) Everolimus Challenge 0,11 mm (6 meses) 7,7% (6 meses)

FUTURE II (64) Everolimus Challenge 0,12 mm (6 meses) 4,8% (6 meses)

ENDEAVOR I (100) ABT-578 Driver 0,58 mm (12 meses) 2% (12 meses)

Duraflex LR=1,04 mm (6 meses) LR=12% (6 meses)

LL=0,95 mm (6 meses) LL=16,1% (6 meses)

Tacrolimus Ceramic-Coated Flex

0,81 mm (6 meses) 13,6% (6 meses)

EASTER (30) Estradiol ByodivYsio 0,54 mm (6 meses)

NOBLESSE (45) Captadores de radicales libres de oxígeno

Genic Stent 0,69 mm (4 meses) 6,7% (4 meses)

STEALTH I (100) Biolimus A9 Challenge N/D N/D

HEALING II (60) AnticuerposAnti-CD34

R Stent N/D N/D

N/D: no disponible; LL: Liberación lenta; LR: Liberación rápida; LM: Liberación moderada

llamado agujero negro. El mecanismo molecular para su

con una hipocelularidad del tejido sub stent y una distri-

91

-teza los límites del stent

neointimal. Los predictores de reestenosis intrastent

son similares a los de la reestenosis intrastent de los stents

Cypher fueron el tratamiento de reestenosis intrastent

cubierta por -92

Prevención farmacológica de la reestenosis intrastent

-tro del arsenal terapéutico utilizado contra esta entidad;

-

reestenosis, las estatinas y la rapamicina oral serían los de mayor utilidad; las estatinas por su capacidad antiin-

otras, y la rapamicina por actuar en forma directa sobre

Clasificación de la reestenosis intrastent

el tipo de reestenosis intrastent. La principal caracte-

del stent. Por ello, se ha intentado realizar una clasifi-intrastent

stentdescrito diferentes clasificaciones, aunque la más utili-

93 A su vez, las reestenosis difusas se han subdividido en intrastent, cuando afec-

stent stent o

Restenosis coronaria

73

stentque las reestenosis se subdividen en focales o difusas

stent94; así, se clasifican en focales si afectan a menos del

stent y en difusas si afectan a

et al., con 95, divide a las lesiones

stent intrastent focalizada. Lesiones

stents o en los gapsstent stent;

Reestenosis intrastent difusa. Lesiones stent

reestenosis intrastent proliferativa. Lesio--

stent Reestenosis intrastent

focal. Aunque la reestenosis intrastent -

la reestenosis situada

stents. La incidencia de stent puede reducirse

stentfármaco. 92, 96

de reestenosis de los stents convencionales, sobre todo en lo que respecta a la frecuencia de cada una de las locali-zaciones.

Tratamiento de la reestenosis

97-101

Angioplastia simple con balónFue el primer tipo de tratamiento empleado. 102 Los resul-

-

cuando se analizan las series que presentan un porcentaje elevado de reestenosis difusas, la tasa de necesidad de

98, 103

en el tratamiento de las reestenosis intrastent debido a las escasas complicaciones asociadas al procedimiento y

trata de reestenosis de tipo difuso, la elevada incidencia -

cionado el estudio de otras alternativas.

AterectomíaInvariablemente, esta técnica se complementa con la reali-

-

del stent 93

intraprocedimiento. 98 Cuando se analizan los resultados a

104

Stent intrastentstent adicional en el in-

terior del primer stent stent adicional intrastent -

Tabla 4.3: Mecanismos de reestenosis de SLD

Causas biológicas Causas mecánicas

ausencia o insuficiente inhibición de la drogaDistribución y cobertura asimétrica del stent

Ausencia o retraso en la reendotelización Mala aposición del stent

Depósitos de fibrina Infra expansión del stent

Inflamación crónica inducida por el polímero Fracturas de los struts

Toxicidad de la droga hacia el vaso Ruptura o irrupción del polímero

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

74

aumentar la luz del vaso hasta un diámetro superior al stent

93 stent intrastent es un procedi-

Radiación intracoronaria

de la reestenosis intrastent

en el tratamiento de la reestenosis intrastent. Los resul-tados son diversos, Teirstein et al. 105 reportaron una tasa

vs.

SLD, intrastents convencionales

el tratamiento de la reestenosis intrastent se asocia con una tasa de reestenosis más elevada que la de las lesiones

-currencia de reestenosis intrastent

-

106

-cientes con reestenosis intrastent para recibir tratamien-

107 Los resultados provisionales han mostrado una recurrencia de reestenosis intrastent

--

intrastent fueron distri-

stent Cypher y stentla reestenosis intrastentrespectivamente. 108

109 -

110

Por los resultados obtenidos en los estudios menciona-

el tratamiento de la reestenosis intrastent es, hasta ahora, el mejor método.

Conclusión

El descubrimiento de los mecanismos celulares y molecula-

stent

importante de pacientes, como los diabéticos o quienes

etc., que presentan cifras altas de reestenosis.

Figura 4.9: Esquema de los 4 patrones de la clasificación de reestenosis, considerando la reestenosis como focal o difusa. Obsérvese que el patrón 1 presenta 4 subtipos.

Restenosis coronaria

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stents

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Tabla 4.4: Fármacos en la prevención de la reestenosis

Estudio Droga Reestenosis droga (%) Reestenosis placebo (%) P

Regress 7% 24% < 0.001

Flare Fluvastatina 28% 31% 0.42

Walter DH SinvastatinaFluvastatinaLovastatinaAtorvastatina

25,4% 38% 0.003

ORAR-2 Rapamicina 11,6% 42,8% 0.001

Isar-Smart 2 Abciximab 39,3% 34,3% 0.29

Impress 1 y 2 Dosis alta 3,8%Dosis baja 22,2%

0.001

Otros IECA, AINE, Anticoagulantes, colchicina, transilat, angiopeptina

NS

NS: no significativo; IECA: Inhibidores de la Enzima Convertidora de Angiotensina; AINE: Antiinflamatorios No Esteroides

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

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Miocardio atontado, miocardio hibernado

5

La isquemia miocárdica es la resultante de un disbalance

-

isquémico. 1-5

-

en evidencia la capacidad de sobrevida del miocardio ante un episodio isquémico.

-aton-

tado y el miocardio -

celular. El entendimiento de estos mecanismos de sobrevi-da celular tiene mucha relevancia clínica, particularmente

los miocitos, por lo que es importante recurrir a mecanis-

episodio isquémico. De esta manera, entender los meca-

-ner el tejido viable.

Fisiología y relevancia clínica del fenómeno de isquemia/reperfusión transitoria: miocardio atontado

et al. 6 fueron los primeros en demostrar que

-

-do miocardio atontado

miocardio atontado

El miocardio atontado fue inicialmente descrito en mo-

-

estenosis coronaria 7, 8

-cientes con espasmo coronario8

-

Figura 5.1: Se observa un ejemplo de atontamiento cardiaco inducido por 90 minutos de estenosis coronaria en cerdos. La función contráctil, evaluada a través del engrosamiento parietal, se deprime durante la estenosis coronaria y permanece deprimida en las primeras horas de la reperfusión. Finalmente, se logra la restitución ad integrum a los 3 días. BL: Basal; M: minutos; H: horas; D: días. EC: estenosis coronaria. EP: engrosamiento parietal

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

80

de ocurrir en el subepicardio de un individuo con infarto subendocárdico. 9 Una de las características del miocardio atontado -

en el área atontadaatontado pue-

durante los episodios isquémicos intermitentes inducidos 9

las otras causas de atontamiento mencionadas que inducen

último, una causa frecuente de atontamiento miocárdico

de miocardio.

Mecanismos moleculares responsables del miocardio atontado

-mentales y especies animales para estudiar el miocardio atontado -

-

del calcio. Esta última postula que el miocardio atontado

atontado. 10-13

-atontado fue

probada por Kim et al. 14 en un modelo de atontamiento en

la arteria descendente anterior durante 90 minutos, con una

-nes atontadas -

in vivocuando los miocitos fueron aislados. Tanto los movimientos del calcio como la corriente de calcio a través de los canales tipo L estuvieron disminuidas en los miocitos atontados, lo

la troponina I en el modelo de atontamiento en cerdo 14, 15, lo que se opone a los datos obtenidos en modelos de rata. Este

el atontamiento tiene un comportamiento diferente de acuer-

en los miocitos atontados de rata 16

miocitos aislados de cerdo, lo que resulta consistente con lo observado in vivo en mamíferos, incluyendo estudios en

-

en el modelo de miocardio atontadoLas diferencias entre especies en el manejo del calcio

intracelular no son sorprendentes, considerando que los co-razones de ratas pueden contraerse y relajarse a frecuencias

-

-celulares del retículo sarcoplásmico. 17 En contraste, en

-

entra a la célula a través de los canales tipo L de calcio;

frecuencia lleva a un

-

fraccional a frecuencias cardiacas elevadas, lo que lleva a 17 Por el contrario,

positivo, que puede ser asociado con un aumento en las corrientes de calcio a través de los

ver capítulo 13

-mas de las cadenas pesadas de miosina, ya que la isoforma α

18 Por lo tanto, es posible

fosfolamban, en el manejo del calcio y en las alteraciones potenciales de otras proteínas, tales como la troponina C

atontado fue

6

Considerando las diferencias entre especies ya mencionadas,

troponina I. 19-22

al calcio intracelular. Recientemente, Murphy et al. 23 descri-bieron un fenotipo de miocardio atontado, caracterizado por

de la troponina I inducida por calpaína I.

Miocardio atontado, miocardio hibernado

81

En consecuencia, el miocardio atontado puede ser des--

tos

15, 24 Además, se ha

25 En este -

tran que la proteolisis de la troponina I ocurre en pacientes 19 No

-

19

-cales libres. Desde principios de la década del 80, muchos

--

26-33 Es conocido que los radicales libres son producidos, principalmente,

34, 35 El incremento de estas especies reactivas 36, 37

37 y la dis-

-38 La

38 Aunque el

se han evaluado varias posibilidades. 9, 36 El mecanismo más

alterar la bomba de calcio del retículo sarcoplásmico. Otros -

cambiador Na /Ca y la bomba Na /K ATPasa. Una desre-

a través del sarcolema y junto con la actividad alterada del

39

40

Atontamiento como mecanismo del miocardio hibernado

El miocardio -

41

-

-tada del miocardio. El término , que se usa

por primera vez por Diamond et al. en 197842, pero fue

41

El miocardio hibernado fue propuesto como una con-

--

sis del corazón inteligente 41

y aton-tado

-

-

-bajos clínicos y, de esta forma, comienza a aparecer un

no puede aumentar apropiadamente debido a la presencia de estenosis coronaria y a la limitada reserva vasodilata-

presencia de episodios repetitivos de isquemia y reper-

atontamiento que en

atontamiento repetitivo 43

de la reserva vasodilatadora coronaria, que representa la

44 En los

-45

De esta manera, cuando la estenosis coronaria se vuelve crítica, la reserva vasodilatadora se encuentra totalmente reclutada, y por lo tanto cualquier estímulo que aumente

inducirá isquemia. 46 Estos breves pero repetidos episo-dios de isquemia, que pueden no ser sintomáticos, son

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

82

también transitoria, representando esto episodios claros de atontamiento

-47 En otras palabras, el miocardio

hibernado resulta de la presencia de múltiples episodios repetidos de isquemias cortas, que llevan a incrementos de

restituir la reserva coronaria. 48

miocárdica es de impor--

-

-da en el miocardio normal49

este territorio.-

rios reproducen las características del miocardio hiber-nado observado en el humano50, entre las que se destacan

-

de entre 1 y 5 horas en un modelo de a cor-to plazo en cerdos 51-53

-

-

atontamiento persistente. Además, en este modelo se observaron las características

-47

Genómica de la sobrevida celular en el atontamiento miocárdico

atontado puede responder a un incremento de la resisten-

el miocardio atontado

-

54 En

de miocardio atontado. Nosotros utilizamos este modelo de isquemia irreversible que induce atontamiento para

Figura 5.2: Se observa la respuesta del flujo coronario y del engro-samiento parietal a 90 minutos de estenosis coronaria y 60 minutos de reperfusión. Durante el primero y sexto episodio de estenosis co-ronaria (ver texto) el engrosamiento parietal no se modificó a pesar de observarse la misma reducción en el flujo coronario. Es decir, se perdió la relación flujo-función porque se observa que para igual flujo hay diferente función. EP: engrosamiento parietal, EC: estenosis coronaria, FC: flujo coronario

Miocardio atontado, miocardio hibernado

83

55

y secuencias nuevas que no se encuentran en las bases

en el miocardio atontado están involucrados en diferentes mecanismos de sobrevida celular, que incluyen resisten-

el miocardio normal y que participan en el desarrollo y crecimiento de diferentes formas de tumores.

-brevida celular en modelos animales de miocardio hiber-

las proteínas denominadas 57

cerdo en el que se indujo atontamiento a repetición. Este

sobrevida celular como describimos para el atontamien-to agudo. 55

Figura 5.3: Se observa cómo durante los diferentes episodios de isquemia existe transcripción de genes relacionados con la protección en el cerdo y estos hallazgos se correlacionan con lo encontrado en el humano. Transc: transcripción; IAP: inhibidor de apoptosis; Eps: episodio. Blanco: región remota; negro: región hibernada. *: P< 0,05

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

84

55

como también tiene un efecto citoprotector por estimular

por isquemia tanto in vivo como in vitro. 58-60

-mulan el crecimiento celular y la sobrevida, tales como el H11-kinasa 61

62

-

Dado que en el miocardio hibernado humano ocurren

-

en pacientes. 47 -co del área hibernada y también del territorio normal del

estuvieron aumentados después del primer episodio de -

citoprotectores y promotores del crecimiento, es inducido

-

-

el crecimiento celular, independientemente de cualquier 63

-

muestras de tejido del área hibernada y del área normal

-

comparado con el miocardio normal. Las proteínas corres-

celular, lo que probablemente representa el mecanismo molecular de viabilidad celular en el territorio isquémico. Por lo tanto, a partir de este mecanismo podremos conocer la forma de recuperar funcionalmente a los miocitos que

-

y hemodinámicos que ocurren en el miocardio hibernado

sobrevida celular.En otras palabras, el miocardio humano hibernado está

-

-cular del miocardio hibernado. Es importante mencionar que en el modelo de cerdo con episodios repetidos de is-quemia hubo un aumento de la apoptosis después del pri-

sobrevida celular mencionados para el miocardio atonta-do e hibernado también podrían bloquear los mecanismos de apoptosis.

De esta manera, hemos detectado, en nuestro modelo

-cia no se encuentra en bases públicas de datos mientras

-

nuestro conocimiento de los mecanismos involucrados en la sobrevida celular, que son activados por la isquemia.

-atontado

como del , lo que redundará en una terapéutica más apropiada.

La sensibilidad de la técnica de PCR permite medir y evaluar, en forma separada, el endocardio y el epicardio, lo

-

55 Por lo tanto, -

Miocardio atontado, miocardio hibernado

85

todo o nada sino que es proporcional a la intensidad del estímulo inicial.

Relación entre miocardio atontado, hibernado y precondicionamiento

puede desarrollar mecanismos -

tido, la a los mecanismos involucrados, con el precondiciona-

64 El precondiciona-miento isquémico

infarto; por ello sus mecanismos moleculares son aún

Una primera ventana del precondicionamiento isqué--

sodio de isquemia65

de precondicionamiento66, 67

horas a partir del estímulo precondicionante. Los meca-nismos involucrados en la primera ventana consisten en

-

Figura 5.4: Se observa esquematizada la hipótesis de protección celular endógena en la que se propone que diferentes genes son activados en respuesta a una isquemia de corta duración (miocardio atontado) o una más prolongada (miocardio hibernado). Esta activación induce la síntesis de proteínas protectoras y podría estar en la misma dirección que el precondicionamiento isquémico.

¿3era ventana del precondicionamiento isquémico?

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86

68 Mientras que la relevancia clínica del precondicionamiento isquémico todavía es materia de debate, la posibilidad de que tanto el miocardio atontado como el equivalente a la observada con el precondicionamiento

et al. demostraron que episodios repetitivos de isquemia inducen una nueva ventana para el precondicionamiento

era

diferentes al precondicionamiento clásico. 69

El miocardio atontado, y el precondicio-namiento isquémico presentan dos importantes caracte-rísticas en común. 70

Conclusión

son caracterizadas por una pérdida del equilibrio entre el

En el miocardio atontado, este presenta alteraciones de la

la ausencia de necrosis. En forma similar, en el miocardio

que ocurre en el miocardio es con frecuencia -

parte, cuando el miocardio está -

--

atontado

-

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89

Protección miocárdica

La enfermedad arterial coronaria es la mayor causa de mortalidad y morbilidad en el mundo occidental, y para

el mundo. 1 Representa un continuo de diferentes estados -

de estos estadios de la enfermedad representa un objetivo

como en el área básica. Es importante tener en cuenta que

-rejadas consecuencias importantes y con frecuencia fatales,

que ocluye las arterias coronarias mayores y lleva indefec-tiblemente al infarto de miocardio. 2 En este escenario, la

--

Por lo tanto, para disminuir la morbimortalidad es ne-

protejan al miocardio de la injuria por isquemia/reperfu--

tratamiento que es necesario administrar antes de que el evento isquémico ocurra, lo que resulta difícil de aplicar en la práctica clínica dado lo impredecible del comienzo de

-

Protección del corazón en la injuria por isquemia/reperfusión: precondicionamiento y

poscondicionamiento isquémico6

Derek M. Yellon, Derek J. Hausenloy

-no de precondicionamiento isquémico que fue descrito por primera vez por Murry et al 3; esta maniobra

-

debe ser realizada antes de que el evento isquémico ocu-

---

4

del miocardio contra este tipo de injuria, que resulta de la apertura de una arteria coronaria ocluida, ofrece por sí

-mico5 describe un efecto protector inducido por múltiples

-

Protección miocárdica por precondicionamiento isquémico

et al. 3 demostraron, utilizando un modelo

que cuatro episodios alternativos de cinco minutos de

-

3

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

90

--

-

in vivo más pode-rosa que se conoce contra la isquemia miocárdica, después

6 A pesar del esfuerzo de los -

contra la isquemia, este no es comprendido por completo.

Características del precondicionamiento isquémico

-

-

-tor del precondicionamiento desaparece si el intervalo de tiempo entre el episodio isquémico precondicionante

transitoria del precondicionamiento isquémico ha sido denominada precondicionamiento clásico.

-

del efecto del precondicionamiento sobre el infarto de -

Figura 6.1: Se observa la vía de señales intracelulares que participan en el precondicionamiento isquémico. El precondicionamiento isquémico induce la activación de receptores acoplados a proteína G (GPCR) llevando a la transactivación del factor de crecimiento epidérmico (EGRF), a través de una metaloproteasa de la matriz (MP), que activa la vía enzimática de la PI3K-Akt de una manera Src kinase dependiente. Las señales que se transmiten a través de la PI3K-Akt inducen la fosforilación y activación de la óxido nítrico sintasa endotelial (eNOS) que activa la guanilato ciclasa (GC) vía óxido nítrico (NO). La guanilato ciclasa activa a la proteína kinasa G (PKG) a través de guanina-5-monofosfato cíclico (cGMP). Se cree que la PKG fosforila e induce la apertura de los canales mitocondriales KATP (mKATP), la apertura de estos canales provoca la liberación de especies reactivas del oxígeno desde la mitocondria, posiblemente a través del canal de aniones de la membrana mitocondrial interna (IMAC). Estas especies reactivas son generadas en la cadena de transporte de electrones (ETC), y activan otros mediadores del precondicionamiento tales como PKC, p38MAPK y Erk1/2.

Acetilcolina, bradikinina,opioides, noradrenalina

GPCR MP EGRF

PI3K Akt

eNOS

GC

PKG

ETC

Src

Medidores del precondicionamiento(PKC, p38 MAPK, ERK1/2)

PROTECCIÓN

Extracelular

Intracelular

ROS

IMAC

NO

cGMP

mKATP

Mitocondria

?

??

Protección del corazón en la injuria por isquemia/reperfusión...

91

-nejos 7 y perros. 8

denominada segunda ventana de protección o precon-dicionamiento tardío.

Indicadores de la protección inducida por precondicionamiento isquémico

-

ventriculares 9

ventricular posisquémica en corazones aislados. 10

-

producido por un episodio no letal de isquemia, es motivo 11

-

12 -

Precondicionamiento clásico

el precondicionamiento isquémico no han podido ser di--

estimulados por estos componentes intracelulares.

--

ya que ciertos componentes pueden actuar como estimu-ladores o como mediadores/efectores. Recientemente, han sido descritas las diferentes vías intracelulares que

-

-

Estimuladores del precondicionamiento clásicoLos estimuladores del precondicionamiento isquémico son factores que actúan antes del episodio isquémico

-tracelulares, y son los que tienen la memoria del precon-dicionamiento isquémico.a) Ligandos de receptores acoplados a proteína G

-

estímulo del precondicionamiento isquémico. Demos--

miento isquémico podía ser abolida con el pretratamiento

Figura 6.2: Representación esquemática de las 4 clases más importantes de familias de MAPK. Cada clase mayor de MAPK, Erk1/2, BMK1, JNK1/2 y p38 comprenden 3 módulos de un MKKK-MKK-MAPK. Estas MAPK’s son activadas en respuesta a la isquemia/reperfusión y pueden ser activadas también en respuesta al precondicionamiento isquémico (con receptores acoplados a proteína G, GPCR’s o receptores con actividad de tirosina kinasa, RTyrK’s). Estas MAPK’s fosforilan sus sustratos (en verde, ver texto para detalles), que median la protección a través de mecanismos anti-apoptóticos o regulando la expresión de genes.

Isquemia/Reperfusión

GPCR, RTyrK

MKKK: Raf1/2MKK: MEK1/2MAPK: ERK1/2

MEKK1-3MEK5

BMK1(ERK5)

MEKK1-3MKK 3/6p38a/

cfos/elk-1p90RSK, BAD

c-junMEF2A/MEF2C

c-jun

MAPKAPK2

HSP 27

Antiapoptóticoestabilizacióncitoesqueleto

Antiapoptótico Expresión, genes

MEKK1-3MKK4/7JNK1/2

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

92

-

-

que actuarían como estímulos del precondicionamiento -

cionamiento activa un receptor acoplado a proteína G,

la teoría del receptor acoplado a proteína G y describieron -

II y endotelina 1.

a proteína G, durante periodos cortos de isquemia/reper-

membrana celular a la mitocondria.b) La cascada de la enzima PI3K-Akt kinasa

-

et al. 13 fueron los primeros en demostrar que el precondi-

al abolir la actividad de la Akt, utilizando un inhibidor de

isquémico desaparecía. Los mismos autores mostraron la

-

del precondicionamiento.Por otro lado, Downey et al. 14-16 han demostrado que

--

16 mostraron -

namiento isquémico a la mitocondria, a través de una vía 17

c) El óxido nítrico como estimulador del precondicionamiento

17

ciclasa, a través del GMPc, activa la proteína kinasa G 17 Finalmente se cree que la PKG fosforila y abre

los canales KATP de la mitocondria.d) Los canales KATP y la protección miocárdicaEl rol de los canales KATPprecondicionamiento isquémico es una historia interesante

et alATP -

triculares aislados de hámster. 18 En este trabajo pionero, Noma et al. 18 postulan que la apertura de este canal,

a través de una corriente repolarizante de K . El acorta-

Posteriormente, Cole et al. 19 -

ATP

KATP -et

al. 20 describen que la apertura de los canales KATP está -

namiento isquémico, en el mismo estudio demostraron que

Como se ha mencionado, los primeros trabajos pos--

miento isquémico y por los canales KATP se debía al acor-

con la apertura de los canales KATP era independiente del

canales KATP del sarcolema podían no ser los responsables -

-ATP, ubicado en la membrana

mitocondrial interna, que estaría directamente involucrado

e) Los canales KATP mitocondriales y la protección miocárdicaEn 1991 21, Inoue et al. -

ATP. En

rol para los canales KATP de la mitocondria en la protec-22

En este estudio, se reconstituyeron proteínas de la mem-brana interna de la mitocondria conteniendo canales KATP

Protección del corazón en la injuria por isquemia/reperfusión...

93

que fueron reconstituidos dentro de proteoliposomas, y -

ATP del sarcolema para inducir una corriente de K 22

canal K ATP del sarcolema ni acortaban el potencial de -

ATP, y por el 22

f) El canal KATP mitocondrial como estimulador del precondicionamiento isquémico

23

ATP de la mitocon-dria indujo un estado de precondicionamiento de hasta

ATP

inducida por el precondicionamiento isquémico.g) Relación entre los canales KATP de la mitocondria y las especies reactivas del oxígeno (ROS)Diferentes estudios consideraron a las especies reactivas

-dicionamiento 24-25

ser el complejo III de la cadena de transporte de electrones mitocondrial, pues se ha demostrado que son liberados en respuesta al estímulo de precondicionamiento. 12, 17 En este sentido, Forbes et al. 26 fueron los primeros en relacionar

los canales KATP la apertura de los canales KATP

son liberados dentro del citosol y activan mediadores del precondicionamiento tales como la PKC. 12

21 et

al. 22ATP de la

mitocondria permanece desconocida. Como consecuencia de esto, muchas de sus acciones han sido inferidas reali-

de estos canales.h) Especies reactivas del oxígeno

-

27 Por

et al. 24 demostraron

por diversos estudios. 28-29

En este sentido, Tritto et al.25 fueron los primeros en

-

et al.12 mostraron, en miocitos de pollo neonato, que el precon-

-O

la cadena de transporte de electrones de la mitocondria. El mecanismo por el que el precondicionamiento indu-

ATP. 16, 23 Una

mitocondria podrían activar kinasas, tales como PKC29,

precondicionamiento.

Mediadores del precondicionamiento clásicoLos mediadores del precondicionamiento isquémico son factores que actúan durante o después del episodio isqué-mico y median el efecto protector.a) Proteína kinasa CYtrehus et al. fueron los primeros en mostrar en el cora-

30

-condicionamiento. Estudios posteriores demostraron que

estimuladores del precondicionamiento, tales como bra-

por inhibidores de la PKC.b) Tirosina kinasas

-ceptor con actividad intrínseca de tirosina kinasa, que puede actuar como un estímulo del precondicionamiento

puede actuar como mediador del precondicionamiento,

et al. 31

-

32

el periodo de isquemia inicial y estaba probablemente -

nos en el miocardio de conejo. Estudios realizados en

puede ser fosforilada al mismo tiempo que la PKC,

mediante el que el receptor de tirosina kinasa induce -

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

94

c) Proteínas kinasas activadas por mitógenos (MAPK´s)

-

Estas cascadas de kinasas son activadas en respuesta a

tirosina kinasa, receptores asociados a proteína G y PKC.

asociada con el precondicionamiento clásico no es claro, ya que estudios previos demuestran que es activada antes

-

33 -

precondicionamiento es también controvertido. 34 La dis-crepancia en estos resultados puede ser atribuida a las

α

35

Takeishi et al. 33

la JNK durante el periodo isquémico inicial, aunque la

En este sentido, Iliodromitis et al. 34 demostraron que el

-

la PKC durante el precondicionamiento en conejos. A pe-

corazones de conejo fueron sometidos al protocolo de precondicionamiento.

Un nuevo miembro de la familia de las MAPK fue

77 et al. 36 mostraron

y reportaron que el precondicionamiento aumenta la ac-tividad de la BMK133, aunque la importancia de esta vía

-

disparidad entre los diferentes estudios puede ser en parte debido a la presencia de diversas isoformas con acciones

-les y especies.

d) La vía intracelular JAK-STAT--

la membrana celular al núcleo, donde se produce la mo-et

al. 37 encontraron que el precondicionamiento isquémico

corazones aislados de rata.

Efectores finales del precondicionamiento clásico: mecanismo de protección

-da por precondicionamiento isquémico es desconocido,

Función mitocondrial

-nica, es crucial para la sobrevida de los miocitos. Murry et al.3,

-

-mentar la síntesis de ATP.Protección contra la apoptosis

muerte celular: la necrosis y la apoptosis. La apoptosis es -

-ver capítulo 12

ruptura de la membrana celular, masiva de los

-mente, debido a que tampoco son claros cuáles son los estímulos necesarios para que se desarrolle la necrosis

et al.39 fueron los primeros en

Protección del corazón en la injuria por isquemia/reperfusión...

95

informar que el precondicionamiento isquémico reduce

-

-

canales KATP mitocondriales. 40

El canal KATP de la mitocondria

ATP de la mi-

22 --

condicionamiento. La apertura de este canal produciría:

-

Reducción de la generación de especies reactivas del oxígeno

-

Uniones de hendidura (GAP)--

terconecta los miocitos con el sincisio funcional. El rol de las uniones GAP en el precondicionamiento es con-

Figura 6.3: Representación esquemática del poro de transición de la permeabilidad mitocondrial (mPTP). El mPTP comprende el canal de aniones voltaje dependiente (CAVD) de la membrana mitocondrial externa (MME), el translocador de nucleótidos de adenina de la membrana mitocondrial interna (MMI) y la ciclofilina D (CY-D) de la matriz mitocondrial. El mPTP puede ser regulado por componentes adicionales tales como la creatinkinasas (CK) ubicada en el espacio intermembrana mitocondrial, el receptor para benzodiazepinas (RB) y la hexokinasa (HQ). La apertura del mPTP puede ser inducida por miembros proapoptóticos de la familia Bcl-2, BAX y BAK. Además, BAX BID truncado (t-BID) podría formar poros en la MME y causar la liberación de factores proapoptóticos tales como citocromo C, pro-caspasa 2, 3 y 9, Factor de inducción de apoptosis (AIF), Smac/DIABLO y la endonucleasa G (Endo G), independientemente de la apertura del mPTP. Los miembros anti-apoptóticos Bcl-2, y Bcl-XL inhibirían la apertura del mPTP y estabilizarían la MME. Los inductores de la apertura del mPTP incluyen al Ca2+, Pi, estrés oxidativo y agentes tioles y desacopladores. Los inhibidores de la apertura del mPTP incluyen la ciclosporina-A, cationes divalentes, Mg2+, Sr2+, Mn2+, Ba2+, protones ADP/ATP y NADH.

Citosol

Membranamitocondrialexterna (MME)

Membranamitocondrialexterna (MMi)

Matriz Mitocondrial

Inhibidor CAVD

RB

CK

H+, Mg2, Sr2+, Mn2+,Ba2+

ADP/ATP/NAD(P)HCa2+

PiEstrésoxidativo+ Tioles

Ciclosporina-A

Citocromo Cprocaspasa 2, 3, 9AIF, Endo GSMAC-DIABLO

BAKBcl-2

Canalanionesvoltaje

dependiente(CAVD)

Translocadornucléotidos

adenina

Translocadornucléotidos

adenina

Canalanionesvoltaje

dependiente(CAVD)

BAX

BAX t-BID

Desacopladores

Espaciointermembrana

HQ

CY-D

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

96

es necesaria su presencia para que se pueda inducir la

estas uniones puede mimetizar el precondicionamiento

necrosis celular.El intercambiador Na+-H+ (NHE)

-H -puesta a un descenso del pH intracelular durante el periodo

-

-

intercambiador se produce antes de la isquemia o después

puede ser mayor que la inducida por el precondiciona-miento. 41

La vía de las kinasas de rescate activadas en la isquemia/reperfusión (RISK)Estudios de nuestro laboratorio 42 -lle los eventos más relevantes que ocurren en los primeros

isquémico. A partir de estos estudios, hemos demostrado

42, lo que hemos denominado la vía de las kinasas de rescate activadas en la isquemia/

42

-

celular.El poro de transición mitocondrial

-

43 El mPTP lleva este nombre por la similitud que tiene con los poros proteicos

la permeabilidad mitocondrial en respuesta a diferentes factores. 43 -da pero se cree que tiene tres componentes principales: el canal de aniones voltaje dependiente de la membrana

adenina de la membrana mitocondrial interna y la ciclo-

Figura 6.4: Representación esquemática de los componentes involucrados en el precondicionamiento tardío. El precondicionamiento tardío puede ser mimetizado por agentes farmacológicos tales como especies reactivas del oxígeno (ROS), donantes de óxido nítrico (NO). Estos estimuladores o agentes activan mediadores del precondicionamiento tardío que incluyen a la proteína kinasa C- (PKC ), tirosina kinasa (TK Src/Lck), kinasas activadas por mitógenos (MAPK’S). Estas kinasas activan la transcripción de factores tales como NF- B y JAK-STAT, que colaboran en la protección inducida en los días 2-4. Estos mediadores distales incluyen proteínas del shock de calor (HSP’s), óxido nítrico sintasa inducible (iNOS), superóxido dismutasa manganeso (MnSOD), los canales KATP.

Estímulo precondicionanteIsquemia/Reperfusión subletalestrés, marcapaso, ejercicio

Estímulo NO, ROS, adenosinabradikinina, opioides

Mediadoreskinasas: PKC, TK, MAPK

Efectores medidores alejadosHSP, INOS, MnSOD, KATP, Cox-2

Aldosa reductasa

Protección celular

Días 2-4

Día 1

Factores transcripciónNF-KB-JAK-STAT

Transcripción genes

Precondicionamiento farmacológicoEndotoxina, citoquinas, ROSdonantes NO, adenosinaopioides, abridores KATP

Protección del corazón en la injuria por isquemia/reperfusión...

97

La apertura del mPTP induce la muerte celular por

volumen de la mitocondria con ruptura de la membra--

de esta forma el proceso de apoptosis. La apertura del

es un determinante crítico de la muerte celular; esta -

del ATP mitocondrial. Estas tres alteraciones ocurren en

-closporina A40

sobre el miocardio.Nosotros fuimos los primeros en proponer y demostrar

-dio inhibiendo la apertura de los mPTP en el momento de

40 -

44

La segunda ventana de protección en el precondicionamiento isquémico (precondicionamiento tardío)

-quémico presenta una respuesta bifásica, con una fase

horas 3

7-8

-

observado también en cerdos, ratones, ratas, y reproducido

-

atontado--

manos y tejido auricular humano.

Mecanismo de protección del precondicionamiento tardío

-7-8

triggers-

Estimuladores del precondicionamiento tardíoa) Adenosina

La adenosina liberada como respuesta a un episodio sub-

la isquemia precondicionante, puede actuar como estimu-lador iniciando un fenotipo miocárdico más resistente a

en demostrar el rol de la adenosina como estimulador del precondicionamiento tardío. 45

b) Especies reactivas del oxígenoet al.46

-cardio

estudios posteriores.c) Óxido nítrico

et al. fue el primero en demostrar

ejercida por el precondicionamiento tardío contra el miocardio atontado47 y posteriormente contra el infarto del miocardio. 48

d) Bradikinina Yellon et al.49 demostraron que la bradikinina puede ac-tuar como un estimulador del precondicionamiento tardío. Además, en nuestro laboratorio encontramos que la ad-

estímulo por debajo del umbral de precondicionamiento puede ser incrementado por la presencia de un inhibidor

se sabe, aumenta los niveles de bradikinina induciendo un precondicionamiento tardío en un modelo de cerdo

e) Opioides

Mediadores del precondicionamiento tardíoa) Proteína kinasa CYamashita et al.50 fueron los primeros en demostrar que

b) Tirosina kinasa

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

98

inducida por el precondicionamiento tardío contra el mio-cardio atontado y el infarto de miocardio.c) Proteínas kinasas activadas por mitógenos (MAPK´s)Un protocolo de precondicionamiento isquémico que

puede activar tres miembros mayores de la familia de las

d) La vía de la PI3K-AktNuestro laboratorio 51 ha demostrado que la cascada de

-condicionamiento tardío en el modelo in vivode conejo.e) Canales KATP cardiacos

ATP sarcole-males y mitocondriales como mediadores del precondicio-namiento tardío inducido por isquemia, estrés por calor,

los canales KATP

f) Factores de transcripción en el precondicionamiento tardío

-titutivamente y activado por el precondicionamiento. Es

Xuan et al.52

ocurre como respuesta a un estímulo precondicionante o a un dador de NO. Estos autores mostraron también que

-

52

g) La vía intracelular JAK-STAT

a un estímulo precondicionante y ha sido demostrado up-regulation

efectores distales del precondicionamiento tardío. De las cuatro isoformas de la JAK que han sido descritas,

Mediadores distales y efectores finales del precondicionamiento tardío

Las características temporales del precondicionamien-to tardío requieren la síntesis de proteínas que actúen como mediadores/efectores distales, posiblemente bajo

-

el efecto protector del precondicionamiento tardío in vivo. a) Óxido nítrico sintasa

et al. 53

-

contra el miocardio atontado y el infarto de miocardio. b) Ciclo-oxigenasa-2 (COX2)

et al. 54

PGE y/o PGI

up-regulation

c) Aldosa-reductasa

familia de las aldo-keto-reductasas, puede metabolizar los

-

el contrario, el efecto protector se bloqueaba si la aldosa-reductasa era inhibida. d) Enzimas antioxidantes (manganeso super óxido dismutasa – MnSOD)

--

sea que este fuera realizado por isquemia, estrés por calor,

e) Proteínas de shock por calor (HSP)Dillman et al.55 -

et al.56

-

-cionante. 7requerida para que ocurra el precondicionamiento tardío inducido por adenosina.

Precondicionamiento remoto o de zonas alejadas

menos reconocido, por el que el precondicionamiento de

Protección del corazón en la injuria por isquemia/reperfusión...

99

Przyklenk et al.57 en un estudio en el que mostraron que -

descendente anterior. Posteriormente, otros estudios mos-

-miento clásico e involucran a la adenosina, bradikinina,

Precondicionamiento del miocardio humanoPara poder trasladar los conceptos de los párrafos ante-riores sobre el precondicionamiento isquémico miocár-dico en animales a la práctica clínica, especialmente en

-

-

-

bien controlados.

Estudios in vitro

Ikonomidis et al.58 fueron los primeros en demostrar que el

mecanismo de precondicionamiento de miocitos humanos. et al.59 demostraron que un periodo

miocitos auriculares de humanos adultos, recolectados o

A1 y A

de la PKC y de los canales KATP de la mitocondria como mediadores del precondicionamiento.

et al.61 demostraron la presencia de precon-

de necrosis, mostraron que la misma disminuye después del estímulo precondicionante.

Estudios in vivo

--

efecto similar al precondicionamiento, y no a un reclu-

con el precondicionamiento, tales como adenosina, bra-dikinina, y los canales KATP no parecen estar implicados

del precondicionamiento. Por el contrario, otros estudios ATP en el

Otra entidad clínica en la que podría estar involucrado el precondicionamiento isquémico es en los pacientes con

-tricular, menor cantidad de arritmias, reducida inciden-

aparente efecto protector se debe al precondicionamiento.

previas al infarto de miocardio62, lo que resulta interesante porque ese periodo de tiempo está dentro de la ventana de

Un modelo clínico de precondicionamiento isquémi-

--

jorar los indicadores de isquemia miocárdica, en forma independiente del reclutamiento de vasos colaterales. Los índices de isquemia miocárdica más utilizados incluyen la presencia de dolor de pecho, anormalidades del movi-

-

de CK. 63

corazones pudieron haber sido preacondicionados duran-63;

los mecanismos podrían ser los que actúan en el precon-dicionamiento clásico: canales KATP, adenosina, opioides, y bradikinina.

Con respecto al precondicionamiento tardío, Leesar et al. 64 -

-plastia coronaria, atenúa los síntomas del dolor de pecho,

et al. 65 han mos-trado que un test de tolerancia al ejercicio puede conferir

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

100

Otro modelo de precondicionamiento en el miocardio

coronario. Yellon y otros autores demostraron que el clam-

consumo de ATP 66 -na T. 67

precondicionamiento durante la hipotermia o paro cardio---

-

en un trabajo 68 y en otro el precondicionamiento isquémico 1 de la ade-

Por otro lado, el precondicionamiento realizado duran-

-

morbilidad. Además, el precondicionamiento isquémico no

-68

-

Precondicionamiento en el área clínica

precondicionado en diferentes situaciones de isquemia/re--

--

punto importante a considerar es que a veces, en cuadros

Figura 6.5: Esquema que representa la vía de las kinasas de rescate activadas en la reperfusión (RISK). Los compuestos que protegen durante la reperfusión se unen a receptores acoplados a proteína G, RAS, activan la enzima PI3K-Akt y la cascada de kinasas Raf1-MEK1/2-Erk1/2, las que en conjunto comprenden las kinasas de rescate denominadas RISK. La protección contra la injuria por reperfusión es mediada por: 1) La fosforilación e inactivación de factores proapoptóticos, caspasas 3 y 9, BIM, BAX, BAD y p53, los que previenen la liberación del citocromo C desde la mitocondria; 2) la fosforilación y activación de la eNOS (óxido nítrico sintasa endotelial), lo que produce óxido nítrico y podría proteger inhibiendo la apertura del poro de transición de la permeabilidad mitocondrial (mPTP); 3) La fosforilación y activación de las proteínas p70S6K y p90S6K que protegen por inactivar BAD; y 4) la regulación de la expresión de genes que intervienen en la sobrevida celular.

Unión del ligando al receptor

PI3K RAS Raf-1

BIMMOM2

BAX

BAD

p70S6K

p53p90S6K

Traducciónproteica

Inhibición de laliberación del citocromo C

Expresióngenes

Núcleo

Caspasa 3Caspasa 9

Mitocondria

eNOS

?

mPTP

Sobrevida celular

MEK 1/2

ErK 1/2Akt/PKB

Protección del corazón en la injuria por isquemia/reperfusión...

101

-

porque obviamente no es posible saber cuándo ese paciente va a tener el infarto de miocardio. En este sentido, se ha

-69

A1 de adenosina, puede mantener al miocardio en un estado de precondicionamiento por varios días.

El nicorandil, un abridor de los canales KATP, ha sido

inestable. Estos estudios demostraron que puede atenuar

-rios mayores. 70 -piedades vasodilatadoras de este fármaco no pudieron ser descartadas y pudieron ser la causa del efecto favorable.

-minar el efecto positivo o no del precondicionamiento en

-

-

el concepto de poscondicionamiento isquémico, que se

Protección miocárdica por intervenir durante la reperfusión

Injuria letal por reperfusión--

plastia coronaria primaria, es un requisito fundamental

-

resultar en muerte celular, lo que se conoce como injuria

-rio después de un episodio isquémico, que lleva a la muer-te a células que presentaban solamente injuria reversible.

entidad independiente de la injuria isquémica es motivo

Figura 6.6: La vía de señales RISK y el mPTP como un mecanismo de cardioprotección universal. La activación de la Akt y Erk1/2 y la subsecuente inhibición de la apertura del mPTP en el momento de la reperfusión protegen al corazón contra la injuria por isquemia/reperfusión. La vía de señales RISK puede ser activada farmacológicamente o a través de maniobras cardioprotectoras como el precondicionamiento y poscondicionamiento isquémico.

Precondicionamientoisquémico

Adenosina

Protocoloprecondicionamiento

Adenosina

Activación deRISK

Poscondicionamientoisquémico

Períodoisquémico Fase reperfusión

Fosforilación de:1. BAD/BAX2. eNOS3. GSK3

Agentes farmacológicos(estatinas, EPO)

Inhibición de laapertura del mPTPen la reperfusión

Protección cardíaca

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

102

injuria celular, aun en ausencia de isquemia.

-

-

La vía de las kinasas de rescate activadas en la isquemia/reperfusión (RISK)

-

71

71, -

En diferentes estudios fue mostrado que diversos tipos -

-

-milar a la insulina, el factor de crecimiento transformante

adenosina tales como AMP 579 y NECA, eritropoyeti-

por una variedad de mecanismos que incluirían efectos

Poscondicionamiento isquémico

72

por primera vez el concepto de poscondicionamiento

isquémico. 5

-

5 Utilizando un modelo canino de injuria por isquemia/in vivo et al.5 demostraron

-

-

este un efecto comparable al del precondicionamiento -

males sometidos al protocolo de poscondicionamiento

5

Poscondicionamiento isquémico como una forma de reperfusión modificada

Una posibilidad es que el concepto de poscondicionamien-

que podría simplemente representar una forma de reper-

estudios previos como una manera de atenuar la injuria 73 et al.73 utilizando

Posteriormente, Kin et al.74 demostraron que el pos-condicionamiento también es efectivo en ratas, y en el

En este estudio el poscondicionamiento fue inducido uti--

-cionante puede ser especie dependiente. Este hecho está, además, avalado por trabajos de nuestro laboratorio en los

el trabajo de Kin et al.74

que la cantidad de los mismos.

han mostrado ser útiles para limitar la injuria miocárdi-

Protección del corazón en la injuria por isquemia/reperfusión...

103

que nos permite especular que el poscondicionamiento isquémico ejerce su efecto protector por los mismos me-canismos. 75

La protección inducida por poscondicionamiento es mediada a través de la señalización RISK

La primera evidencia de que la cascada de kinasas de rescate era responsable del efecto protector del poscondicionamiento

75 Encontramos

corazones aislados de ratas, era abolida cuando se adminis-

et al. 76 mostraron -

nejos fue atenuada en presencia de un inhibidor de la MEK ATP

-

de los canales KATP mitocondriales. Por último, en un trabajo posterior, Downey et al.77

por el poscondicionamiento isquémico.

Mediadores que activan la vía de señalización RISK

activada por el poscondicionamiento no está claro. El --

-nista del receptor A . 78 En el mismo sentido, Downey et al.77

estos estudios muestran que la adenosina actúa como un -

namiento. De esta manera, nosotros especulamos que la

Mediadores que actúan después de la activación de la vía de señalización RISK

75 et al. han mostrado que tanto el poscondicionamiento isquémico 79 como la reperfu-

de la permeabilidad mitocondrial en el momento de la

La vía de señalización RISK y el poro de transición mitocondrial como vías universales de protección

-

el hecho de que el reclutamiento de esta vía intracelu-

cardioprotectoras, tales como el precondicionamiento

del mPTP podrían ser administrados en el momento de la

Protección del miocardio humano utilizando terapias adyuvantes en la reperfusión

-

cardioprotectores como terapia adyuvante a las estrate-

Insulinaet al. introdujeron por primera

-na-potasio podía ofrecer un efecto protector en respuesta

80 Posteriormente,

-

-81; además, el estudio multicén-

82

83 y un

podía ser protectora.Desafortunadamente el estudio CREATE, que incor-

-84, aunque

fueron administrados tardíamente. En la actualidad, la

85

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

104

-

-86 Además, diferentes trabajos mostraron

-

Magnesio-

87

88

89 -

como terapia adyuvante a la trombolisis. La disparidad en-tre estos trabajos parece estar relacionada con el momento

Adenosina

adenosina como terapia adyuvante a la trombolisis induce

90

Inhibidores del intercambiador sodio/hidrógenoLos estudios iniciales que utilizaron inhibidores del inter-

-farto de miocardio, mostraron un efecto protector por

miocardio. 91

protector, administraron el inhibidor del intercambiador antes o al comienzo del episodio de isquemia. En este sentido, el estudio GUARDIAN 92

--

Canales KATP mitocondriales

ATP mitocon-

et al., 93

de los canales KATP -

94

Barredores de las especies reactivas del oxígeno

-

-

de los mismos. 95

contradictorios. 96

Inhibición de la apertura del poro de transición mitocondrial (mPTP)

El hecho de que la apertura del mPTP en los primeros

que pueda ser administrada como terapia adyuvante a la

inhibir transitoriamente la apertura del mPTP. Nosotros hemos mostrado, en tejido auricular humano sometido

ciclosporina-A, tiene un efecto protector.

Conclusiones

-mente isquémico, el precondicionamiento isquémico es

actualidad. Desafortunadamente, el precondicionamiento

su efecto deben ser aplicados antes de que el episodio de -

siblemente, podrían ser utilizados en procedimientos tales

Protección del corazón en la injuria por isquemia/reperfusión...

105

puede ser anticipado.

-lisis, la morbimortalidad del infarto de miocardio continúa siendo elevada; en consecuencia, son necesarias nuevas es-

del poscondicionamiento isquémico durante la trombolisis

Una posibilidad más factible para alcanzar cardiopro-

son utilizadas para el tratamiento de otras condiciones pa-

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109

Fisiopatología de la protección miocárdica en la cirugía cardiaca

7

-do al cirujano a tratar de conocer e interpretar, al momento

y molecular. Un mayor conocimiento del problema de la isquemia miocárdica y los posibles intentos de minimizar o disminuir sus efectos deletéreos sobre el músculo car-diaco redundarán en mejores resultados sobre la calidad y cantidad de vida de los pacientes.

Fisiopatología del miocardio isquémico-metabolismo de la isquemia

-

1, 2

-

-dores y constrictores.

por el endotelio-

control, momento a momento, del tono coronario impuesto por un apropiado equilibrio sobre los vasos de resistencia

-mente a través de la membrana celular, concentrándose en el compartimiento intersticial. La adenosina actúa directa-mente en el músculo liso de las arteriolas causando relaja-

. La adenosina

satisfecha, aun temporalmente, el disbalance entre oferta y

del ADP y más adenosina es formada y difundida al parén-quima y a los microvasos. Este incremento en la concen-

-

-

canales de Cl-. 2

sistema nervioso simpático actúa a través de los

-

--

-creta el neuropéptido Y, que podría contribuir a la vaso-

2

-

-

representados principalmente por el péptido vasoconstric-

-mero de factores entre los que se encuentran la adenosina, acetilcolina y el estrés de rozamiento endotelial secundario

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

110

. El NO representa un potente vasodilatador en los vasos de resisten-

simpáticos, o el

liso vascular. A su vez, el NO es un potente inhibidor directo -

-noácidos derivado de la preproendotelina-1 en el endote-

-

coronario, tanto normal como en la enfermedad. Es rápi-damente sintetizada por el endotelio vascular, en particular

-

ET-1, que puede disminuir los efectos vasodilatadores de los autacoides como la adenosina y el NO. También con la edad avanzada se observa un aumento de los efectos de la

2

3

Autorregulación del flujo coronario. Disfunción endotelial

-

2

está comprometida y así también su capacidad de pro-

isquemia temporal, se produce un círculo vicioso entre

predominio de los vasoconstrictores. 2

-

-

adenosina, ambos con potentes efectos antiplaquetarios --

efectos deletéreos, aumentando la permeabilidad vascu-

---

de ataque de membrana, como así también los radicales

E-selectina e ICAM-1. 2

--

-

de Na /K

2

Las manifestaciones y mecanismos de la injuria mio-

Las diferentes evidencias documentan las alteraciones ce--

4 Los cambios que caracterizan a los patro-nes de injuria celular isquémica comprenden alteraciones

, acu-

Fisiopatología de la protección miocárdica en la cirugía cardíaca

111

, Cl- y H O, como así también de Ca .

-

celular. 4

caracterizada por el severo aumento de la permeabilidad

cationes bivalentes y trivalentes, incluyendo el Ca . 4 -secuentemente, el edema celular desarrolla soluciones de

ruptura.

Proceso de injuria por isquemia/reperfusión

-ver capítulo

5

5

prevenir la injuria irreversible que lleva a la necrosis mio---

recuperable.

iniciados por ella. 5

La injuria --

espectro de manifestaciones clínicas, que abarcan desde el atontamiento ver capítulo 6 -

6

muerte a células que sufrían un proceso reversible. También

-

--

5

-

miocárdico. 5

-

-

-

-

5

También diversos mecanismos enzimáticos provocan

-

-

-

y ácido hipocloroso. 5

de los radicales libres son efectivos durante la reperfu--

scavengers. Estos

en su capacidad o bien afectados por la injuria provocada por la isquemia. 5

-scavenger de los radicales libres o

-tes, y la imposibilidad de la célula de producir equivalentes

reductasa y altera la homeostasis celular. De esta manera,

importante para el control de los radicales libres. 7 -

-

7

-7

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

112

-

-5

5, resultan en un efecto de car--

-

por los factores C5a, IL-8 y el factor de crecimiento trans-formante -α α

-

-

5

contactar con el endotelio, que pierden su capacidad de

-

posicionarse por sí mismos y activarse durante el proceso

del endotelio cumplen un rol importante orientando los

proceso de varias etapas, observado en las vénulas posca-

5

-

--

los y el reclutamiento, durante la isquemia; el factor C5a

5

-

con profundo efecto sobre la vasculatura y sobre los acti-5

está asociada a una secuencia de eventos en la que el com-

el ensamblado del complejo de ataque de membrana con C5b-8 y C9, a través de la membrana plasmática, provoca

electrolitos. Así también el ataque directo lítico, mediante

-

5

--

se adhieren a las células endoteliales y a los miocitos. 6

-6

6

-

-

El factor tisular inicia

6 --

continuidad en la misma. 6 El endotelio, bajo condiciones

-

6 De todas ma-neras, ambas células poseen la capacidad de estimular la salida del factor tisular en respuesta a una variedad de es-

-tor de necrosis tumoral-α, Interferon- , interleuquina-1 y

de trombos intravasculares.6

del factor tisular en el monocito y las células endoteliales.

Fisiopatología de la protección miocárdica en la cirugía cardíaca

113

positivo en el que la trombina estimula los monocitos y células endoteliales y, a su vez, estos producen fac-

-

intravasculares. 6

-

--

PARs. 6

zonas del miocardio, a pesar de contar nuevamente con el 8 Este

. Cuando

capilar y la estenosis residual en la zona de la arteria afec-tada. La zona del cambia dinámica-mente con las horas a causa del vasoespasmo, edema del

-8

-

libres. 8

la primera etapa, en la zona de ya se observan microtromboembolias. Las aminas vasoactivas, producto de las plaquetas activadas, causan espasmo microvascular

-8

microvasculatura lesionada.

-fía de contraste. En corazones normales, la capacitancia

-res, es perfundida durante la diástole sin incremento de la

8 --

la funcional del miocito, etc. 8

normales, la impedancia miocárdica se incrementa durante

-cuentra obstruida y no puede pasar a las vénulas, resultando

8

puede no observarse de inmediato una vez iniciado el fe-

-ciada la isquemia. 8 En aquellos casos en que se presenta un

8

una ayuda multidisciplinaria en busca de disminuir o mini-

Historia de la protección miocárdica

-nalmente mediante el uso de la hipotermia. 9 Más tarde, Melrose et al.10 describieron el paro cardiaco electrome-cánico mediante el uso de infusiones ricas en potasio,

-

11 et al. 12 de--

tricamente causaba injuria isquémica subendocárdica,

ventricu-

-

11

drenaje de las cavidades ventriculares distendidas, que

-traciones de adenosina trifosfato y creatinfosfato, que

-cardio. 11

y de su capacidad contráctil al retomar su actividad mio-cárdica normal. 11

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

114

-cárdica con soluciones cardiopléjicas durante el mismo,

--

estable.

et al.9, quienes demostraron que la hipotermia --

El paro cardiaco mediante hipercalemia fue descrito por Melrose et al.10 -

--

El precepto fundamental de cualquier técnica de pro-

-

-

-

-13

Protección del miocardio isquémico

Técnicas de administración de cardioplejia

-

-

una vez confeccionados, que sería un complemento de la

1. Vía anterógradaLa cardioplejia se administra en forma tradicional a través

-14

-

en forma intermitente durante todo el tiempo de clampeo o bien en forma continua, pero esta última forma ocasio-

En los pacientes con enfermedad coronaria severa

-

-

de los ostium -

-ostium coronario.

También durante el tratamiento de la válvula mitral

2. Vía retrógrada

seno coronario fue descrita por Gott et al. 15 en 1957. -

con una sutura, o indirecta, sin la apertura de la aurícula, aunque la presencia de válvulas en el seno muchas veces

et al.16 demostraron que

-cular posterior. También se desarrollaron diferentes cánulas

Fisiopatología de la protección miocárdica en la cirugía cardíaca

115

-

desplazamiento. 17

-

puede desplazar hacia la aurícula derecha produciendo la

distal como pueden en el seno, mientras que otros, lo ostium de la vena

coronaria derecha. -

interrumpen para terminar las anastomosis distales. Un

18

Consideraciones anatómicas y hemodinámicas (Seno coronario).Efecto de reperfusión retrógrada

seno coronario, la vena cardiaca anterior y la vena cordis mínima. 19

El seno coronario se abre dentro de la aurícula dere-

el seno coronario. 19

derecho, terminando en la aurícula derecha a nivel de la

-19

La vena cordis minimaldirectamente dentro de la aurícula derecha y del ventrículo

y, ocasionalmente, al ventrículo izquierdo. 19

-ventricular, Hammond y Austen 20 -

que el septum es un territorio pobremente cubierto por la

-

seno coronario muy cerca de su ostium. La distancia me-dia entre el ostium del seno coronario y la vena cardiaca media es de 1,7 ±

de dicha vena. 19, 21

está muy profundo dejan de perfundirse el septum y el ventrículo derecho; si en cambio está colocado al inicio, puede sufrir su desplazamiento hacia la aurícula derecha.

-te el lecho capilar total, aun en pacientes valvulares con

suplan diferentes lechos capilares. 19

Thebesio actúan como conductos de baja resistencia, que

-

-forme de las soluciones cardiopléjicas. 19

et al. 22 -

-pléjica aun en presencia de enfermedad coronaria severa. 19

El sistema venoso del seno coronario es una red vascular densa que no resulta afectada por la arteriosclerosis coronaria y está desarrollada en forma más abundante y uniforme en la zona subendocárdica de ambos ventrículos. 19

En ciertas situaciones clínicas, tales como reoperacio--

de soluciones cardiopléjicas puede tener un efecto de la-

posibles émbolos ateromatosos. 19

o desplazamiento del embolismo aéreo, además de poder retroperfundir las soluciones en forma continua durante

19

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

116

--

manece controversial, especialmente, en lo relacionado a 19

-

selectiva de los ostium --

-traventricular. 23

Aronson et al.24

minuto después del cardiopulmonar, mientras que

-

-

Métodos de administración de la solución cardiopléjica

-

1. Método combinado

rewarming

El paro cardiaco es iniciado con el uso de la cardio--

-

para el recalentamiento miocárdico a temperatura nor-mal.

2. Método retrógrado

3. Método anterógrado con oclusión del seno coronario

-

4. Reperfusión con intervenciones adicionales sobre el seno coronarioEs, básicamente, un método para aumentar la recupe-

coronario.Durante el recalentamiento miocárdico por medio de

-

-

-

25

Figura 7.1: Método de administración de cardioplejiaFigura 7.2: Cánula balón para infusión de cardioplejia retrógrada por seno coronario

Fisiopatología de la protección miocárdica en la cirugía cardíaca

117

Efectos clínicos de las intervenciones sobre el seno coronario

-

Talwaker et al.26 demostraron que la cardioplejia adminis-

et al. 27

randomizado retrospectivo. Determinaron que la cardio-

Jasinski et al.28

-

--

lo derecho. De esta manera es lícito pensar que la combina-

-

et al.29

-

y el septum interventricular posterior no se perfunden en forma ideal.

Soluciones cardiopléjicas

Las soluciones cardiopléjicas cristaloides se basan en -

das con diferentes complementos, como por ejemplo β-bloqueantes. Feindel et al.30 demostraron que las solucio-

cuanto a la reversibilidad de la injuria miocárdica en un

En un estudio prospectivo y randomizado, Fremes et al.31

-

32

Temperatura óptima y protección miocárdica

-

-13 Hayashida et

al.29, en un estudio randomizado, compararon los efectos

--

Figura 7.3: Anatomía del seno coronario y venas de drenaje en aurícula derecha

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

118

-

Las técnicas de cardioplejia fría intermitente provocan hipotermia miocárdica, isquemia y retraso en la recupe-

13

hipotermia en los sistemas enzimáticos y bioquímicos,

como la cardiaca. 13

et al.33

enriquecida, con el objeto de preservar los niveles de ATP -

-

de ATP en diferentes estudios clínicos. 13

El Warm Heart Trial es un estudio randomizado y pros--

-sentaron menor índice de bajo volumen minuto posopera-

mortalidad e infarto perioperatorio. 13

-tados clínicos con el uso de la cardioplejia cristaloide fría en

--

13

Soluciones enriquecidas-

diopléjicas enriquecidas, se intenta atenuar la injuria miocárdica.

β -

simpático y estabilizando las membranas. 13

-frina se elevan cerca de 150 veces en el sistema coronario,

reservas de ATP se encuentran disminuidas, el bloqueo β-blo-

queantes administrados al sistema coronario contribuiría 34

Aunque la mayoría de los β-bloqueantes provocan un

corta y cardioselectiva como el esmolol, que tiene una vida

-

31 El uso del

13

-mún en el tratamiento del miocardio isquémico. El reciente estudio

-13

denominados scavengersel compartimiento intravascular e intersticial durante la

-13

anticuerpos monoclonales y acadesina y también con la in-

13

-

-

miocardio posisquémico. 13

Figura 7.4: En la figura de la izquierda se observa el catéter balón en correcta posición. Puede ocluir los ostiums de las venas cardiacas medianas y pequeñas. El área clara del corazón indica áreas perfundidas. La zona oscura indica zonas sin perfusión. En la figura de la derecha se esquematiza la cánula balón ocluyendo las venas 5 y 6 y también las venas cardiacas medianas y pequeñas. El área de no perfusión es mayor. 2. Seno coronario. 3. Gran vena cardiaca. 5. Ventrículo izquierdo (posterior). 6. Vena interventricular posterior.

Fisiopatología de la protección miocárdica en la cirugía cardíaca

119

--

13

42 También se

13

--

través del bloqueo del complejo CD11/CD18, mediante el uso de anticuerpos anti CD18, o bien mediante anticuerpos

13

--

13

reportada por Fitch et al. 35 que administraron anticuerpo

-

El factor de necrosis tumoral-α

13

Los pacientes tratados con adenosina previa a la isque-mia demostraron tener menores niveles enzimáticos, espe-

índice cardiaco. 13 También la adenosina puede activar la vía de precondicionamiento a través de la proteína kinasa

13 ver capítulo 6

ATPasa. 13

Los canales de potasio sensibles al ATP se ven impli--

mitocondrial. 13

los opioides ofrecen al tejido mayor tolerancia a la isque-13

la isquemia. 13

hibernado, llamados , tie-nen la propiedad, similar a los opioides, de aumentar la

-13

-13, pues parecen

imitar el precondicionamiento a través de un mecanismo no aclarado aún; aparentemente actúan mediante la apertura de los canales de potasio sensibles al ATP. 13

de sodio no puede ser manejada adecuadamente por la bomba de Na /K

intracelular activa su intercambio con el Ca / Ca , y

intracelular, responsable

-

-

la isquemia. 36 La injuria endotelial puede ser disminuida

NO. Básicamente se puede optar por dos caminos para es-

36

et al.37

contráctil posisquémica y, además, reduce la

13

Mizuno et al.38

totales de nitrato/nitrito. Además, la acetilcolina estimula 38 Aun-

de NO, no contribuye, aparentemente, en forma directa a 38, a pesar de que

adenosina en las soluciones cardiopléjicas podría tener po-tentes efectos cardioprotectores en la isquemia severa. La

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

120

infarto, la injuria microvascular posisquémica y el tiempo de contractura isquémica. 36 El bloqueo no selectivo de los receptores de adenosina A1 y Ainfarto cuando es dada antes de la isquemia, y se observa

-36 -

, con menos efecto durante la isquemia con el receptor A1. 36

-

niveles de adenosina intersticial. A pesar de ello se de-

36

-

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123

Remodelamiento posinfarto de miocardio

8

Infarto de miocardio

miocardio es un sector de músculo cardiaco que ha sufrido

-tantes:

-tensa.

y de la estructura normales de la célula, causando ini-

de manera que la muerte celular representa el resul-

-juria celular subletal. Dado que no todas las células

-

celular en un sector del músculo cardiaco.--

de los miocitos cardiacos en un sector del miocardio. En un infarto, todos los tipos celulares que compo-

--

de muerte celular en la mayoría de las células paren-quimatosas presentes en ese sector de tejido.

El infarto de miocardio es la forma más importante de

bien diversas lesiones que provocan estrechamiento de la luz de una arteria coronaria pueden causar isquemia mio-cárdica, el infarto de miocardio es producido, en más del

puede decirse que el infarto de miocardio resulta de una

coronaria epicárdica, trombosis intraluminal superpuesta -

soespasmo. No obstante, pueden ocurrir infartos en en-

--

-

ocurra o no infarto depende, a su vez, de dos factores: de

-res: un sector central

,

no participan primariamente del evento isquémico.

En la zona central la necrosis comienza en el miocardio

-1

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

124

músculo cardiaco comprometido pertenece al territorio de

miocardio es en el ventrículo izquierdo, pudiendo afectar un sector de la pared libre y/o del septum interventricular. Los infartos del ventrículo derecho y los auriculares son

parte de un infarto ventricular izquierdo.

-

-cardio subendocárdico adyacente y el epicardio pueden quedar indemnes.

-

transmurales y subendocárdicos. Los infartos transmurales

desde el endocardio hacia el epicardio. Los infartos suben-

de la pared. Así, la ocurrencia de un infarto transmural o

--

pared ventricular izquierda causan frecuentemente shock -

-

Efectos de la isquemia sobre los miocitos cardiacos

complejos en diversos sistemas celulares. Con el trans-curso del tiempo estas alteraciones empeoran, compro-metiendo en última instancia componentes estructurales y bioquímicos vitales, causando la muerte celular. No obs-tante, hasta cierto nivel y durante un periodo que tiene una

puede reparar y las células afectadas pueden recuperarse

-

2

Figura 8.1: Progresión de la necrosis tras la oclusión de una arteria coronaria epicárdica. A los 40 minutos era sólo subendocárdica; a las 3 horas era más extensa; a los 4 días presentaba su máxima extensión.

Figura 8.2: Determinantes del tamaño de infarto

Remodelamiento posInfarto de miocardio

125

-

están compuestas casi enteramente por creatina-fosfato,

--

-

-

isquemia, dándole al tejido un color pálido.Hasta los 15 minutos de isquemia total los cambios son

--

-dan lesionados de manera irreparable. En este sentido, todos los procesos isquémicos alcanzan un punto en el

cuando se le da la oportunidad de hacerlo, de manera que se puede considerar que alcanza un punto de no retorno,

-

ATP y los niveles de lactato se encuentran muy elevados, -

te injuriante, en este caso la isquemia, la célula no puede

irreversible conduce a la muerte celular.-

versibilidad de la injuria isquémica es la microscopía elec-3

- Los miocitos con injuria reversible se encuentran au-

--

cromatina, por debajo de la membrana nuclear. La mem-

densos y un aclaramiento incompleto de la matriz.- Los miocitos con injuria irreversible presentan el nú-

No obstante, los dos sellos distintivos de injuria isquémica -

mática asociadas con vacuolas subsarcolemales y presen-

Evolución morfológica

infarto es la presencia de una zona de palidez en la su-

horas se va delimitando cada vez más del tejido vecino

de infarto va tornándose blanquecino-amarillenta, y a su alrededor se hace presente un borde rojizo que indica

-mente, podemos dividir en tres etapas que se superponen

-

la muerte celular de los miocitos cardiacos en el área de

-

Figura 8.3: Evolución temporal y regional de la necrosis de coagulación. En la ordenada se representa una escala de medición semicuantitativa de 0 (ausente) a 3 (máxima o completa). La necrosis de coagulación estuvo presente durante las primeras 2 semanas, y alcanzó su máxima expresión en el miocardio medial.

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

126

cuando se establece una cicatriz consolidada.-

En nuestro laboratorio hemos estudiado la cronodinamia

4

La etapa de injuria se inicia cuando comienza el evento -

ble de la mayoría de las células afectadas. Como fuera men-

-prometiendo a la mayoría de los miocitos cardiacos en un

-meras horas la apoptosis sería un importante mecanismo de muerte celular5

-

muy discutida. 6, 7

8 -

-

comenzando en el centro del área isquémica, aun cuando

la necrosis no se haya completado. Los mecanismos que -

dica en la zona de infarto no están aclarados por completo,

tejido intersticial miocárdico. 9-

tiempo, disminuye la resistencia del tejido infartado. En la parte periférica del infarto se observa, en este momento de

-

-

leucocitario a predominio de polimorfonucleares, especial-

Figura 8.4: Evolución temporal y regional de la respuesta inflamatoria celular. En la ordenada se representa una escala de medición semicuantitativa de 0 (ausente) a 3 (máxima o completa).

Figura 8.5: Evolución temporal y regional del tejido de granulación. En la ordenada se representa una escala de medición semicuantitativa de 0 (ausente) a 3 (máxima o completa).

Remodelamiento posInfarto de miocardio

127

-co: los miocitos cardiacos presentan alteraciones nucleares

-

-

-

también se observa una importante cantidad de linfocitos -

-

-

Alrededor de los diez días comienza a hacerse evidente

--

-

que les brinda la capacidad de contraerse, y así provocar

--

-

de la cicatriz va aumentando la resistencia mecánica de la

10, quedando células menos acti-vas, que participan en el bajo recambio de componentes que presenta la cicatriz. La cicatriz es, además, un puen-

de miocitos remanentes que rodean a la zona de infarto.

Figura 8.6: Evolución temporal y regional de la fibrosis y la cicatriz. En la ordenada se representa una escala de medición semicuantitativa de 0 (ausente) a 3 (máxima o completa).

Figura 8.7: Evolución temporal y regional de la miocitólisis. En la ordenada se representa una escala de medición semicuantitativa de 0 (ausente) a 3 (máxima o completa). La miocitólisis estuvo limitada al miocardio subendocárdico, presente durante los 56 días de evolución estudiados.

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

128

-

-nos de la mitad del volumen del miocardio al comienzo del infarto. 11

En el subendocardio suele observarse otro tipo de muerte -

Figura 8.7

-

-do como células vacías, con aspecto alveolar, delimitadas

-

postulado que en las áreas periféricas también puede pro-ducirse muerte celular mediante apoptosis. 12

Infarto de miocardio con reperfusión

adopta características peculiares. El primer factor que mo-

antes de que se complete el frente de onda, células que habían sufrido isquemia pero que no habían muerto son rescatadas

subendocárdico o transmural que no ocupa todo el espesor -

-

--

capilares de la zona de infarto: a mayor necrosis de capi-13 Los miocitos también pueden

mostrar un tipo particular de necrosis: necrosis en bandas 14

En los infartos reperfundidos es habitual que el tejido

rescatados -

-

-

-

-

.

-

15

Fisiopatología

mensurable es una pérdida funcional en un sector de tejido

durante un cierto tiempo. La persistencia de la isquemia, la

hacen que la pérdida funcional sea permanente.La pérdida funcional se hace evidente por una dismi-

-

-

y del volumen minuto.--

cida, se sabe que la isquemia y el infarto afectan ambos

-.

-námica implica un estiramiento del tejido miocárdico. En

Remodelamiento posInfarto de miocardio

129

Como fuera mencionado, durante los primeros días -

-

-

-to produce estiramiento del miocardio remanente, donde

--

sectores remanentes del ventrículo infartado. Adaptaciones

miocitos conlleva un aumento del volumen de la cámara

-

que se autoperpetúa.El mayor estrés parietal actúa sobre todos los compo-

citoquinas 16

17, quienes a su vez estimulan la apop-

mecanismos pueden ser estimulados por el incremento

como un mecanismo compensador, tiende a restablecer el -

mos neurohumorales pueden resultar inicialmente bene--

neurohumoral sistémica media cambios compensatorios

de remodelamiento.

Sistema nervioso simpático

representa un mecanismo compensador. 18 No obstante, -

tos deletéreos. 19

-

nalina. Estos cambios pueden inducir apoptosis de los

-

así el círculo vicioso.

Sistema renina-angiotensina-aldosteronaOtro importante sistema que presenta actividad aumentada

ver capítulo 9 20 La

incrementa la vasopresina. Todos estos efectos sirven para

de sodio, e incrementar el tono vascular. Además, dentro

un infarto de miocardio.-

ral en pacientes que han sufrido un infarto de miocardio

--

nozcamos más acerca de otros sistemas seremos capaces

Como fuera mencionado, como resultado de la dilata-

-21

22

Remodelamiento

Concepto de remodelamiento

23 -

-formar su esencia. Con el mismo sentido, el concepto de remodelamiento fue introducido en la década de 1980 para describir los cambios estructurales que se producen en la pared ventricular y en la cavidad ventricular izquierda como

infarto de miocardio. 24

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

130

utilizándolo también para referirse a cambios en las paredes y en las cámaras cardiacas que ocurren en otras enfermeda-

-patías y las miocarditis. El término también es aplicado,

de volumen y a los mecanismos moleculares involucrados. En determinadas circunstancias es utilizado, además, para referirse a cambios en el crecimiento normal y en situacio-

En cualquier caso, el concepto de remodelado es un con-cepto estructural: ha ocurrido remodelado cuando en el co-

-

La importancia del remodelamiento ventricular se ha

-

lo ha transformado en un importante blanco terapéutico.

Remodelamiento posinfarto de miocardio

-tructurales que se producen como consecuencia de un

--

Ello obedece, en principio, a dos hechos fundamentales -

los sectores remanentes. De esta manera, el infarto de

-lamiento tardío.

Expansión del infarto

25

Los cambios estructurales que se producen en la zona

de miocitos, deslizamiento de los miocitos entre sí, rup-

resultando todo ello en un menor número de miocitos a través del espesor de la pared. 26 A los cambios miocita-

27

--

resultado de una nueva injuria isquémica y necrosis mio-28

-nicamente inaparente hasta la ruptura ventricular. 29 Los

-

el espesor del miocardio infartado y las condiciones de

actúa como factor protector.

Figura 8.8: Esquema de infarto sin y con expansión. El infarto con expansión presenta adelgazamiento de la pared, aumento de la longitud epicárdica correspondiente al infarto, y dilatación regional de la cavidad ventricular.

Remodelamiento posInfarto de miocardio

131

A los cambios mencionados en la zona de infarto se -

manente, con deslizamiento de los haces musculares entre

través de la pared ventricular y alteraciones de los mioci-

incrementa de 7 a 8 veces.

-

-

-

-

-

y/o rotura del ventrículo.El deterioro funcional que caracteriza a estos pacientes,

es posible que relacionado con un incremento en el estrés parietal sobre el miocardio no infartado, y la mortalidad

-conocimiento temprano de esta forma de remodelamiento.

-

-

-lar, eventos isquémicos miocárdicos adicionales o muer-

infarto es vista como el comienzo de un proceso tiempo-

del infarto de miocardio. 30

Remodelamiento tardío posinfarto de miocardio

después del evento isquémico, como resultado de una

31

-delado tardío es el mecanismo por el que aparece la falla de bomba tardía en los pacientes que han padecido un infarto de miocardio, hecho que ocurre en una elevada

32

El remodelado tardío obedece a cambios estructurales en la pared del ventrículo, tanto en la zona de infarto como

33

Los cambios en la zona de infarto, que forman parte del remodelamiento tardío, se deben al proceso de repa-

--

vo que reemplaza al tejido miocárdico irreversiblemente

Este proceso puede llevar semanas o aun meses, depen-

moduladores y de la especie considerada, pero siempre

El volumen del tejido cicatrizal siempre es menor que el volumen del tejido lesionado al que reemplaza, y adi-

-

en la zona de infarto. La cicatriz es menos distensible que

de la zona de infarto no es un componente importante del remodelamiento tardío. Así, el remodelado tardío en la zona de infarto está compuesto principalmente por un

-

Al contrario de los cambios en la zona de infarto, son --

--

Los miocitos cardiacos remanentes se ven envueltos en -

Remodelamiento de los miocitos cardiacos en el miocardio remanenteEl remodelamiento de los miocitos remanentes se mani-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

132

es considerada, al menos en principio, como una res-

trabajo no puede ser compensada a través de la forma-

hecho habitual en otros tipos de celulares. El mecanismo

de los miocitos cardiacos los componentes estructurales

-

de un aumento en el diámetro transversal del miocito y, por ende, en el espesor de la pared del ventrículo,

-

-pectivamente .

En el infarto de miocardio, los miocitos de los sectores -

esta manera, los miocitos presentan un marcado aumento

34,

35 Como consecuencia, el espesor de la pared ventricular

Una mayor demanda funcional para el tejido muscular

--

-

-ciada por desencadenantes mecánicos y/o por desencade-

El desencadenante mecánico es el estiramiento de los miocitos causado por un mayor estrés parietal. El estira-

-

-

las proteínas contráctiles, que pasan de las formas adultas

-36 -

37 En forma adicional, también

constitutivas, aumentando la síntesis de cadena liviana de 38 Por último,

39

---

-

forma paracrina o autocrina. En cualquiera de estos casos, -

ET-1 son similares entre sí y actúan acoplados a proteínas Gq. 40-42

43 Los factores de crecimiento

de crecimiento epidérmico, factor de crecimiento derivado

MAP kinasa. 44 -

Remodelamiento posInfarto de miocardio

133

transmitidos a través de un mecanismo común que involucra

miocardio, la masa ventricular izquierda y el peso del co-

tales parámetros pueden estar aumentados, encontrarse dentro de los valores normales, o estar disminuidos. Ello

-tar la pérdida producida. Por el contrario, si la pérdida es

-lizar dichos parámetros.

Degeneración y muerte de los miocitos cardiacos en el miocardio remanente

los miocitos, van apareciendo paulatinamente diversos

de miocitos por muerte de los mismos. Los cambios de-

-

que provocan la muerte de los miocitos remanentes y la forma de muerte que provocan son poco conocidos. En la actualidad se considera que la muerte de los mioci-tos puede producirse por necrosis, por apoptosis45, o por

46

-

47

El remodelado del tejido intersticial en los sectores

-

básica y clínica.

Remodelamiento de la matriz extracelular

miocárdica es un complejo microambiente para los mio-citos cardiacos. 48 Consiste en una red macromolecular

sostén a los miocitos cardiacos y, junto con ellos, determi-

Tabla 8.1: Componentes de la matriz extracelular cardiaca

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

134

formada por componentes estructurales y no estructurales:

-

la abundancia relativa de uno u otro componente podrían

-nas remotas es diferente en etapas tempranas y tardías.

-

49 Como

En etapas tardías se produce un aumento de la matriz

-parativa como en la zona de infarto, sino que es reactiva.

-

tejido intersticial. Como fuera mencionado, la pérdida de

manera que en el miocardio remanente va apareciendo

reactiva y reparativa. 50

El remodelamiento vascular en la zona remota, eva-

-mostrando un retraso en el crecimiento adaptativo de la microvasculatura con respecto a los miocitos. 51 Debido a ello, podría esperarse que el ventrículo izquierdo infartado

El remodelamiento tardío se caracteriza, entonces, por -

-

-diovasculares adversos, de forma que el remodelamiento

-dinámica y consecuencias clínicas desfavorables durante

52-54

Remodelamiento temprano/remodelamiento tardío: un continuo hacia la insuficiencia cardiaca

-

-

-cipal condicionante de este espectro. Como dijéramos,

mínimamente deformada. En los corazones con infarto,

-

miocardio residual.-

duce un desplazamiento de la curva hacia la derecha: para

es lo mismo que decir que se necesita un mayor volumen

-

55

-tos moderados tal incremento de volumen fue encontrado

Remodelamiento posInfarto de miocardio

135

--

mayores volúmenes se asocian con una desventaja mecáni-ca para el ventrículo, ya que su presencia se debe a la pro-

Además de los cambios en los volúmenes ventricula-res, durante la fase tardía también se observaron cambios

Los cambios de volumen ocurridos durante la fase tardía

--

-compliance

relacionadas con una compliance normal. A medida que aumenta el volumen intraventricular, se incrementan el

manera, y en contraste con los volúmenes incrementados -

sultan del remodelamiento tardío brindarían una ventaja

-

Pero esto ocurre solamente hasta que la compliance lo

infartos cicatrizados se produce un aumento en el volu-men ventricular y en la compliance a presiones menores

corrimiento hacia la derecha a medida que aumenta el -

námicas in vivo, puede observarse que tras el infarto la

-

56 una vez que se supera un cierto límite y los -

-

No obstante la claridad de los datos obtenidos en es-

también por otros factores. Entre ellos se cuentan el estado Figura 8.9: Curvas presión-volumen en infartos de tamaño pequeño, mediano y grande, a distintos tiempos de evolución. (Modificado de: Pfeffer JM et al. Am J Physiol 1991; 260: H1406-14)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

136

Factores que modifican el remodelamiento

-

parietal y de la permeabilidad de la arteria relacionada con el infarto. Los dos primeros ya han sido considerados

ahora en la permeabilidad de la arteria relacionada con el infarto. 57-60

--

de eventos ha traído aparejados esfuerzos para limitar el

dolor torácico, intentando prevenir el desarrollo completo -

lar izquierda. En tal sentido, el pilar principal de la reper-

-lular miocárdica que avanza desde el endocardio hacia el

la terapéutica trombolítica a todos los pacientes con infarto

Cuando la terapéutica trombolítica se utiliza rápida-

-

debe a una mejoría en la motilidad parietal de la zona de

-

la mejoría en la sobrevida es mayor que la esperable por

Por otra parte, en un estudio en pacientes con infarto 58,

En concordancia, otros estudios 59, 60

arteria relacionada con el infarto se encontraba permeable

-

ocurriría demasiado tarde como para rescatar al miocardio isquémico, evitando la muerte celular.

-cionada con el infarto se encuentra permeable, este hecho

-

trombolisis tardía brinda una mejoría en la sobrevida. Por

-te el periodo inicial sino por otro mecanismo.

Los mecanismos mediante los que la trombolisis tar-

días pos infarto la arteria relacionada con el infarto per-

-

-

-canismo adicional sería una mayor estabilidad eléctrica

Por lo tanto, la reapertura de una arteria responsable de infarto produce una mayor sobrevida que no está en

-

de una mayor estabilidad eléctrica y de una mejor perfu-

infarto. 61

Aspectos clínicos

Epidemiología

miocardio es uno de los principales mecanismos invo-

Remodelamiento posInfarto de miocardio

137

-

62

estar relacionado, como hemos visto, con un importante número de factores que incluyen la permeabilidad de la

-

-

-

Género-

-

63

--

cardiaca.-

64

-

65

--

un subanálisis del estudio DIG66

que las mujeres tienen una mayor mortalidad con el uso

Diabetes

presentar enfermedad cardiovascular, ya que la diabetes se asocia a una variedad de alteraciones cardiacas, inclu-

67

de un infarto de miocardio los diabéticos tienen mayor

cardiaca. 68

-serva en los pacientes que desarrollan más remodelado

-

-lar que los no diabéticos. De manera que, aun cuando en

infarto duplica a la de los no diabéticos, esta no se asocia

69 no ha sido observado en otros estudios más pe-70 o mostraron

71 La diabetes se asocia a una variedad de cambios ultraestruc-turales en el miocardio, caracterizada por un aumento de

72 67 y aumento 73 Este ha sido asociado, en el

-74 Aún cuando en los pacientes con diabetes se pre-

75, lo que puede

--

celular76, cambios que serían responsables del aumento -

ventricular izquierda podría ser una forma de adapta-

-

de eventos cardiovasculares y de muerte. El hecho de

tendría menor capacidad de adaptarse a la pérdida de

efectivo. Así, el único recurso para sostener el volu-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

138

-

-

77

-

infarto, este no parecería involucrar un mayor remodela-do ventricular.

Hipertensión arterial

--

78

-

79; por otra, el aumento de la apoptosis

-do. 80

aumento del estrés parietal, un conocido estímulo para el desarrollo de remodelado. El aumento de la actividad neu-

81 Por último, la -

ventrículo izquierdo, y que también ha demostrado pre-

Evaluación clínica del remodelado

Métodos de estudio

-

se encontraba asintomática. 82 Por tal motivo, debería in-

ventricular izquierda.

-

-

-

métodos básicos, que forman parte de la rutina de la eva-

los cuales el médico puede sospechar remodelado y, por lo tanto, podrán servir como pesquisa del remodelado ventricular posinfarto.

Electrocardiograma

--

infartado y de las anormalidades de la motilidad parietal.

ventricular en las zonas adyacentes al área de necrosis, -

de la onda T puede indicar la presencia de miocardio

---

la presencia de miocardio viable aunque disfuncionante y el tejido normal circundante pueden ser los responsables de crear diferentes campos eléctricos localizados, que a su vez pueden ser responsables de los cambios electrocardio-

-lados 83 o asociados a la clínica 84

III 85 -

-

-

Remodelamiento posInfarto de miocardio

139

-

ventrículo izquierdo.

la presencia de infarto.--

mente importante y de una utilidad clínica mayor, no es un

ventricular. En el caso particular de los infartos que com-prometen la punta del ventrículo izquierdo pueden aparecer

-

Radiografía de tórax-

Ambas medidas se suman y el resultado se divide por la distancia entre la línea media y el borde interno del radio

cardiotorácica supera los 0,5.

-

costo, su alta accesibilidad y su calidad de no invasiva,

-

-

diámetro transverso cardiaco durante el ciclo cardiaco:

puede caer en cualquier parte del mismo y producir varia-

-fías que se hacen en la cama del paciente no respetan la

-

ventrículo izquierdo, de manera que el crecimiento anor-

aneurismática, puede ocupar el borde derecho de la silueta, o el crecimiento anormal del ventrículo derecho lo hace ocupar el lado izquierdo de la misma. A estas alteraciones se le pueden sumar las que involucran al pericardio, que

-

-

86

-

--

la severidad del síndrome.Resultados semejantes se obtuvieron del análisis del

estudio DIG87

han encontrado resultados similares.

-

-

Ecocardiografía--

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

140

temprano y sumamente sensible de la presencia de is-

a la morbimortalidad.

-

--

clínica y hemodinámica, con las complicaciones del infarto

del infarto mayores las complicaciones y mortalidad. Los -

además, permiten evaluar muchas de sus complicaciones,

su capacidad para evaluar en forma seriada la evolutividad

todos y cada uno de los estadios de la enfermedad coro-

-

de la masa ventricular izquierda, de los volúmenes ven--

88 -riencia del operador es también un factor crucial, y su uso

de obesidad o de enfermedad pulmonar.Como dijéramos, durante el infarto se producen altera-

desplazamiento espacial respecto de los adyacentes, sino -

-

-rritorio verdaderamente comprometido.

-cados en la motilidad parietal que se traducen por aqui-

-temente, por hipoquinesia marcada. En cambio, en el in-farto no transmural, el trastorno de la motilidad es menos

-

-

plazo y mortalidad. 89

Otras técnicas de evaluación

ventrículo izquierdo en forma adecuada y no tienen las

-

-ventaja, estos estudios no pueden hacerse en la cabecera

--

Figura 8.10: Evolución de los volúmenes ventriculares durante el remodelado posinfarto de miocardio; antes del infarto (A), durante su periodo agudo (B), y a dos diferentes tiempos de evolución más tardíos (C y D)

Fi 8 10 E ol ción de los olúmenes entric lares d rante el

Remodelamiento posInfarto de miocardio

141

-

-

probablemente el mejor método para el cálculo de volú-

y reproducibilidad, pero su costo es aún mayor y también hay que trasladar al enfermo.

-

-ca, varios estudios han demostrado que es también una de

-

-

-

Prevención y modulación del remodelamiento posinfarto de miocardioEl tratamiento del infarto de miocardio incluye las te-

--

-queantes tiene su fundamento en el hecho de que la ac-tividad neurohumoral es un componente importante del proceso de remodelamiento. Por lo tanto, intervenciones

-

-

-

90 91 y la diabetes. 92

-

de ocurrido el infarto, antes de que se produzcan cambios duraderos. En la actualidad no se dispone de un único

necesario utilizar terapéuticas combinadas.Dado que los cambios producidos durante el remode-

lamiento posinfarto tienen una elevada concordancia con

cardiaco puede ser considerado como un objetivo prima-rio del tratamiento y asimismo servir como un indicador

en poblaciones menos numerosas.-

no son ideales ya que, a pesar del tratamiento, en muchos

-

del estrés parietal actúan sobre la zona de infarto y sobre

Así, el objetivo de la terapéutica antirremodelamien-

revertir el remodelamiento estructural desfavorable, inte--

-res métodos para revertir este proceso hacia la normalidad.

-

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

142

en la zona de infarto como en la zona remota. Pero am-

--

tiva en las zonas remotas sería, por el contrario, un evento

indiscriminadamente sobre ambas zonas, podría presentar,

-

--

mente compensada, y el proceso contendría, en sí mismo,

-

Terapéutica farmacológica-

hemodinámica podría ayudar a disminuir las fuerzas de

-vo del ventrículo izquierdo. Por otra parte, si se evitara la

Por último, considerando que el remodelamiento pos-

-mento en los valores plasmáticos de los mediadores que

-

los mediadores que presentan propiedades vasodilatadoras,

disminución de la actividad neurohormonal

En la actualidad, los fármacos utilizados para modular el remodelamiento posinfarto de miocardio son los inhi-

Inhibidores de la enzima de conversión de angiotensina

-

en dos situaciones clínicas diferentes. Durante el periodo

cardiaca. En el primer escenario, los IECA fueron evaluados 62, AIRE93 y TRACE. 94

95 96 y tratamiento 97

-

-

pueden ser deletéreos durante el infarto de miocardio, tales -

-

-

IECA han demostrado ser muy útiles en el infarto de mio-cardio, por diversos mecanismos: previenen el desarrollo

--

emanada de estos estudios indica que los IECA deben ad-

-

hubiera historia de estenosis bilateral de la arteria renal; o

-

-

Antagonistas de la angiotensina II

Remodelamiento posInfarto de miocardio

143

brindan un bloqueo más selectivo de los efectos de la -

de los efectos hemodinámicos de estos, todavía necesitan más estudios preclínicos y clínicos que apoyen su utiliza-

en pacientes con intolerancia a los IECA.

Antagonistas de la aldosterona-

-

compliance arterial

El bloqueo de la aldosterona previene el remodelado -

miocardio98 -

El bloqueo de la aldosterona es otra forma de inhi-

-99 -

100 Eple-

-

talidad y forma parte del tratamiento estándar de ambas

-dosterona sobre el remodelado ventricular en pacientes

-

101

Bloqueantes adrenérgicos

--

-

muchos de estos efectos adversos producto de la sobres-

un doble rol en el tratamiento del remodelado posinfarto.

102 y timolol103, que demostraron -

pio, los médicos eran remisos a su empleo en el infarto por

-nían mayor deterioro clínico y hemodinámico.

-

Tabla 8.2: Efectos del enalapril y del carvedilol sobre los volúmenes ventriculares y la fracción de eyección del ventrículo izquierdo

Basal 4 meses 6 meses 12 meses Valor de p

Volumen de fin de diástole (ml)

SOLVD placebo 200 ± 42 208 ± 43 210 ± 46 p = 0.025

SOLVD enalapril 196 ± 41 198 ± 37 197 ± 39

ANZ placebo 175 ± 52 - 185 ± 58 194 ± 54 p = 0.0015

ANZ carvedilol 187 ± 72 - 179 ± 63 178 ± 63

Volumen de fin de sístole (ml)

SOLVD placebo 148 ± 38 155 ± 43 156 ± 42 p = 0.019

SOLVD enalapril 146 ± 38 147 ± 36 145 ± 38

ANZ placebo - 133 ± 52 139 ± 47 p = 0.0001

ANZ carvedilol 136 ± 64 - 121 ± 56 121 ± 57

Fracción de eyección (%)

SOLVD placebo 26 ± 11 26 ± 11 26 ± 11 p = 0.612

SOLVD enalapril 25 ± 11 26 ± 11 26 ± 11

ANZ placebo 30.4 ± 9.1 - 29.3 ± 8.2 29.2 ± 7.8

ANZ carvedilol 28.6 ± 7.1 - 33.5 ± 8.3 34.1 ± 9.7

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

144

-104

ya tratados con trombolíticos y IECA. En este estudio, el

mortalidad total, de la mortalidad cardiovascular y de la incidencia de infarto no fatal. Un subestudio ecocardio-

105

-

De manera que el carvedilol produce efectos claramente

parece ser aditivos a los de los IECA. --

106, metoprolol 107 o bisoprolol 108

la supervivencia, disminuyen la morbilidad, aumentan la

calidad de vida, y disminuyen el número de internaciones y

-

hidrosalina se recomienda el ajuste del tratamiento diuréti-

NitratosLos nitratos han sido ampliamente utilizados en el infarto de miocardio durante varias décadas. Tienen varios efectos

-

-

ventricular. Pese a estos resultados positivos, los estudios 109 110 -

-tos no se recomiendan rutinariamente salvo ante la persis-

-

111

sobre la mortalidad fue inferior al del enalapril cuando ambos fármacos fueron evaluados en forma comparativa.

Estatinas-

una enzima limitante en la vía de la biosíntesis del co-

niveles plasmáticos de colesterol. Pero, además, estos -

Tales efectos dependen de las acciones sobre una cadena ---

ventricular con mejoramiento de los volúmenes y de la 112 En humanos

-113 mientras otros

114 También se observaron 115, de

manera que hasta el presente es prematuro recomendar

de la enfermedad coronaria.

Permeabilidad de la arteria responsableLa permeabilidad de la arteria responsable del infarto

-

stent-

del futuro remodelado ventricular, la permeabilidad de la -

La permeabilidad de la arteria responsable se corre-

116, a tal punto que,

--

117

salvar tejido endocárdico y restaurar el miocardio atontado

Remodelamiento posInfarto de miocardio

145

en los bordes del infarto. Los infartos reperfundidos tienen,

-118

del infarto, dentro del mes de producido el evento, con --

119

Terapia celularLas stem cellsque se desarrollan y se mantienen los distintos tejidos del

-

---

--

mecanismo íntimo a través del que se produce dicho bene-

-nismo diferente al implante de células latiendo en forma

una mejoría de las propiedades mecánicas pasivas, con 120, y con un

efecto paracrino121 -

Por varias razones, la terapéutica con células madre es un área controversial e intensamente debatida. Por un

-

células madre podría tener un impacto favorable en pa-cientes con infarto de miocardio. En el mismo sentido, estudios en pacientes indican que la terapéutica con cé-lulas madre es factible, y que las células madre tendrían

No obstante, es importante resaltar que tales ensayos clí-

y sus resultados pueden considerarse francamente preli-minares; resulta notable el hecho de que esta terapéutica haya sido introducida en ensayos clínicos cuando no se han elucidado mecanismos básicos. Actualmente se están

-jor controlados, para obtener más y mejores resultados en

-

-

aspectos fundamentales, de manera que la terapéutica con células madre en pacientes con infarto de miocardio, hoy

-tiva de tratamiento.

Modulación no farmacológica

pueden interrumpir el remodelamiento adverso posinfarto -

delado posinfarto de miocardio puede hacerse mediante --

Cirugía

aneurismas ventriculares sintomáticos han sido tratados

cierre directo lineal del ventrículo izquierdo 122 o con im-123 De acuerdo

con la ley de Laplace, los ventrículos dilatados tienen

Batista et al.124 han reducido el volumen de los ventrícu-

pared libre del ventrículo izquierdo. Aun cuando ha sido reportado un efecto favorable en pacientes seleccionados, este método no es recomendado debido a la alta tasa de

-

125,

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

146

-

-

rescate en pacientes críticamente enfermos.

Métodos de contención pasiva

abandonadas, pero fundaron las bases para el desarrollo

la forma del ventrículo izquierdo mediante una conten-

pacientes con insuficiencia cardiaca. En lo que respecta

el remodelado.

Soporte circulatorio mecánicoLos dispositivos de asistencia circulatoria mecánica brin-dan un soporte circulatorio en forma parcial o total en

-

-

solamente el trasplante cardiaco y los dispositivos de asis-tencia circulatoria mecánica pueden permitir mejorar la

-

El uso de dispositivos de asistencia circulatoria me-

pacientes en espera de trasplante como para el tratamiento

-cia ventricular ha provisto conocimientos únicos acerca del proceso de remodelamiento. En efecto, observar que

--

mecanismos celulares que subyacen en el remodelamiento

de remodelamiento se han vuelto el objeto de intensas

nuevos blancos terapéuticos pueden proveer nuevos cami-nos para producir un remodelamiento inverso, mejorando

Métodos para restaurar una contracción sincrónica (resincronización cardiaca)Uno de los más recientes avances en tratamiento de la

-lar en el que ambos ventrículos son resincronizados para contraerse en forma simultánea. Este proceso es conocido

ver capítulo 24 -

-lar e intraventricular, y así mejorar la contractilidad del

-

el índice cardiaco. 126

127

Ejercicio

-maneciendo en reposo en cama durante, por lo menos, dos o tres meses. Entre las bases racionales de dicha conducta se encontraba el objetivo de mantener un bajo consumo

-ca suele iniciarse en fases tempranas de la convalecencia

-

indica el entrenamiento físico. No obstante, los efectos del ejercicio sobre el remodelamiento y sus implicancias

-

remodelamiento con efectos a favor y en contra.Por una parte, el aumento de la actividad física en eta-

-

Remodelamiento posInfarto de miocardio

147

-

-

-cuencia cardiaca, un efecto favorable sobre la resistencia

-

-ciencia cardiaca el entrenamiento mejora el metabolismo

Al evaluar el impacto del ejercicio sobre el remodelado posinfarto de miocardio deberían tenerse en cuenta dis-

mantener el , momento en la evolu-

-

En los estudios realizados en pacientes se presentan varias

-

un alto número de pacientes. 128 -

perjudicial. 129 De esta manera, los datos disponibles son limitados y, a menudo, contradictorios.

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151

proporciona las herramientas que permiten interpretar -

damentos en que se basan las elecciones terapéuticas

consecuencias clínicas.En este sentido, el estudio del remodelamiento ven-

-

1-3 Un

remodelamiento ventricular posinfarto de miocardio, es -

Entre dichos sistemas hormonales, el sistema renina an--

el remodelamiento de zonas alejadas a él. En el presente -

farto de miocardio, el remodelamiento ventricular y su

--

mentales y clínicos en los que el bloqueo del sistema renina

miocardio y el remodelamiento ventricular.

Remodelamiento ventricular

Concepto, generalidades, importancia

proceso de remodelamiento ventricular puede desencade-

deportistas de alto rendimiento, en la mujer embarazada,

se hace referencia a él cuando subyace a una serie de pa-

de un proceso a través del que se desencadenan una serie

Ver Tabla 9.1 1

-

1 De esta manera, considerando al -

-

re-modelamiento

-

4

Linzbach et al. 5-

cardiaca, considerando un peso cardiaco crítico de 500 -

Más tarde, Kostuk et al.6 et al. 7 mostraron que

respecto, Pfeffer et al. 8, Ertl et al. 9 y Gaudron et al. 10 -rrelaciona en forma directa con la mortalidad.

Aspectos generales del remodelamiento fisiológico y patogenia del remodelamiento patológico

Sistema renina angiotensina y remodelamiento cardiaco 9

Germán E. González, Ricardo J. Gelpi, Celina Morales

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

152

de las enfermedades cardiovasculares primarias, como -

patías, la miocarditis, y las malformaciones cardiacas.

en marcha el remodelamiento cardiaco, en la mayoría de

-

cada uno de los componentes de la pared miocárdica,

pared vascular. 11 Por ello, considerar al remodelamiento

factores funcionales, humorales, bioquímicos, hormona-

proceso de remodelamiento cardiaco habría una secuencia

y funcionales en común, que pondrían en marcha el cambio

secuencia terminal de eventos, en conjunto con los cam-

-

remodelamiento compensatorio -

Tabla 9.1: ventricular

Patologías adquiridas

1. Infarto de miocardio2. Miocardiopatía hipertensiva, valvular o

congénita3. Miocarditis, Enfermedad de Chagas-Maza

Patologías genéticas

A) Cardiopatías hereditarias1. Miocardiopatía hipertrófica familiar2. Miocardiopatía dilatada3. Enfermedad de Marfán4. HemocromatosisB) Modelos experimentales transgénicos1. Cardiopatía hipertrófica2. Cardiopatía dilatada

Misceláneas 1. Remodelamiento de la senescencia2. Remodelamiento por frecuencia cardiaca3. Remodelamiento por activación neuro-

hormonal4. Diabetes5. Déficit de Vitamina B6

6. Atrofia postransplante heterotópico

(Modificado de Swynghedauw, B. Physiol Rev 1999; 79(1):215-62)

se perpetúan en el tiempo o el remodelamiento no alcanza -

4

de remodelamiento.

Sistema renina angiotensina en el remodelamiento ventricular

-

-12

involucrado en la homeostasis cardiovascular, tanto en

-lamiento ventricular. 13-15

La

13, 16-20

-

aspartil proteasa que se sintetiza y localiza principalmente -

ser producida en otros tejidos. 21

fl

fi

Figura 9.1: Aspectos etiopatogénicos y evolutivos vinculados al remodelamiento ventricular. Un conjunto de cambios bioquímicos, morfológicos y funcionales da origen al remodelamiento ventricular. Este se considera favorable cuando de un estado de descompensación inicial se logra una compensación intermedia, y desfavorable cuando se llega a insuficiencia cardiaca terminal.

Remodelamiento cardíaco y sistema renina angiotensina

153

-dasa que se encuentra principalmente unida a la membrana de células endoteliales de la mayoría de los lechos vas-

-

1-4

22

-

1 -

-23

-mente caracterizados. 24, 25

El AT1 pertenece a la familia de receptores acoplados a proteína G y es el efector de la mayoría de las acciones

que el receptor ATfetal, también pertenece a la familia de los receptores

-tor AT1. 12, 15, 17, 26

y AT27

28

-ma hormonal forma parte del tejido cardiaco y, aunque su

21, 29, 30

Akasu et al. 28

7 especies de mamíferos incluyendo humanos. Los resulta-

aorta de humanos, a diferencia del conejo y el cerdo, la ma-

enzima quimasa, que también se encontraría en la mayoría de los mastocitos y células endoteliales.

Otros estudios también mostraron que en la aurícula de

-

ventrículo es similar en las dos especies. 21

-

Figura 9.2: Esquema representativo del sistema renina angiotensina clásico. El angiotensinógeno, formado en el hígado, es hidrolizado por la renina para formar angiotensina I. A partir de la angiotensina I se forma angiotensina II, una acción catalizada por la enzima convertidora de angiotensina. Esta enzima también cataliza la formación, a partir de la angiotensina II de otros componentes menos activos como la angiotensina III y IV.

ECA: Enzima convertidora de angotensina; EPs: endopeptidasas. (Modificado de Barlucchi, L et al. Circ Res. 2001;88:298-304.)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

154

-

-

II, también podría ser variable en las diferentes especies. 31

1

17, 18 Por otro lado, tiene efectos sobre el crecimiento car-diaco, activando la síntesis de proteínas tanto en miocitos

32 -sina II también han sido descritos en los cardiomiocitos

-cardio humano. 13

et al. 33 estudiaron el efecto del bloqueo del re-ceptor AT1 y ATpapilar de conejos. Estos autores mostraron que el efecto

por el receptor AT1 . Ishihata et al. 17, 18

-ferentes especies de mamíferos, mostrando que dicho efecto

densidad de receptores presentes en el sarcolema. En cone-

17

-

34, 35

cardiaco fue demostrado tanto in vivo como in vitro -doshima et al. 36

la síntesis de proteínas en miocitos, incluso en ausencia 37 En

36 Estudios recientes mostraron que la respuesta celular producida por la acti-

1 también podría producirse por la

proteína G. 38, 39

et al. 26 mostra--

tor AT

del receptor AT1.-

-

40

-

-

la ECA, su actividad no es inhibida por los inhibidores de esta. 22, 41

--

-to posinfarto.

Rol del sistema renina angiotensina en el infarto de miocardioEl infarto de miocardio pone en marcha una respuesta

--

químicos y neurohormonales, que dan como resultado la

et al. 42

así como también se incrementa la densidad de los recep-tores AT1

-

nuestro laboratorio mostraron que en corazones de co-

receptores AT1, tanto en la zona de infarto como en zonas remotas, es similar al control durante los

43

Remodelamiento cardíaco y sistema renina angiotensina

155

Estas evidencias tendrían implicancias importantes en la ventana terapéutica, para utilizar inhibidores o blo-

-tido y en forma notable, se ha mostrado que cada uno de

vinculadas al remodelamiento cardiaco. 34, 43

Las características y la velocidad del proceso de repa-de miocardio fueron evaluadas en hu-

manos 44

45, el perro 46, el cerdo 47, el conejo 48 y más recientemente 49 -

monales locales y del sistema

-

modelos in vitro. 34, 50-52

Fishbein et al. 44 -

la mayoría de los criterios y tiempos que caracterizan el -

48, 49

--

do, diferentes estudios mostraron una notable coinciden-

-

más temprano y característico, el cese del metabolismo

-

--

arterial, y está caracterizada por el aumento de la eosino--

Este proceso compromete a todos los componentes de la pared miocárdica.

-

% d

e ex

pres

ión

resp

ecto

del g

rupo

sha

m%

de

expr

esió

n re

spec

tode

l gru

po s

ham

Figura 9.4: Niveles de angiotensina II en la zona de infarto (panel superior) y en el miocardio no infartado (panel inferior). Las barras representan la angiotensina II tisular a las 3 y 24 horas y a los 4, 15, y 35 días en grupos sham e infartados. Los niveles de angiotensina II se incrementaron en la zona de infarto a los 4 y 15 días posteriores a la ligadura coronaria y en la zona no infartada dicho incremento se observó desde las 3 horas hasta los 4 días posIM. Posteriormente estos niveles declinaron al valor control a los 15 y 35 días. *:p<0,05 vs sham, #:p<0,05 vs 3h, †:p<0,05 vs 24h, ‡:p<0,05 vs 4d

Figura 9.3: Análisis por Western Blot de la expresión de receptores AT1 en la zona de infarto (panel superior) y en zonas alejadas al infarto (panel inferior). La expresión de receptores AT1 es expresada como porcentaje de la respuesta detectada a las 3 y 24 horas y a los 4, 15 y 35 días con respecto a los animales sham (Sh). Promedio ± error estándar. * P< 0.01 vs. sham. *p<0,01

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

156

-

autor, en forma de focos subendocárdicos y perivasculares. -

48

-

-

48

En la mayoría de los mamíferos, el evento celular que

-

-cos, como los componentes activos del complemento, las

51 Estos fac-

de estos leucocitos a las células endoteliales. 51 Además,

52, 55, 56

en zonas alejadas al infarto, contribuyen al proceso de re-

Asimismo, se ha mostrado que la enzima convertidora -

participa activamente, en forma directa o indirecta, en el

-57, 58

Asimismo se ha mostrado que la

paracrina, contribuyendo al proceso reparativo de la zona de infarto. En este sentido, también estimularía el estrés

-parativa. Lu et al. 59 encontraron en la zona de infarto un

-

de la zona de infarto.

metaloproteasas 8 y 9, en particular en la zona de infarto, 56 Estas enzimas

Figura 9.5: Muestra la distribución de áreas positivas para angiotensina II en la zona de infarto y zonas remotas, en función del tiempo. La inmunomarcación para angiotensina II se incrementó en el septum a las 3 hs., 24 hs. y 4 días postMI, mientras que en la zona de infarto dichas áreas positivas fueron más evidentes a los 4 y 15 días posligadura.

Figura 9.6: Participación de la angiotensina II en cada una de las etapas claves de la respuesta inflamatoria. PGs: Prostaglandinas; VEGF: Factor de crecimiento del endotelio vascular; MEC: Matriz extracelular. (Modificado de Suzuki et al. Int J Biochem Cell Biol. 2003;35:881-900).

PGs, VEGFReagrupamiento de

proteínas del citoesqueleto

Ang IIActivación de

células inmunes

↑ medidoresproinflamatorios

↑ Permeabilidadvascular

↑ Infiltrado de celulasinflamatorias

Reparación tisulary remodelamiento

Resolución Fibrosis

↑ crecimiento celular

↑ MEC, angiogénesis

Remodelamiento cardíaco y sistema renina angiotensina

157

-ponentes del tejido conectivo en la zona de infarto, lo que

-56 Diferentes evidencias

42, 58, 60, 61 Esta -

20, 62 y de metaloproteasas de matriz.De forma concomitante con el incremento en la síntesis

56, 63

--

tracelular. Las MMPs median una amplia variedad de pro--

Ha sido mostrado que todas las células encontradas en

-

tipos de MMPs y sus inhibidores.

--

64

terapéuticos como los inhibidores de la enzima converti-

AT1 -lance MMP/TIMP. En este sentido, varios autores mos-

la pared miocárdica. 65, 66

polimorfonucleares

42 -

-citoquinas y factores de crecimiento necesarios

--

que las proteínas de matriz a depositarse desde la zona borde del infarto, reemplazan

-ma y reblandecimiento que presenta el tejido durante esta etapa, la zona de infarto es muy vulnerable al aumento del

-portancia durante el proceso de remodelamiento.

et al. 60 mostraron en ratas un aumento en la -

del infarto. Al respecto, Cleutjens et al. 69, utilizando in situ y

de inmunohistoquímica mostraron un incremento en la tipo I y III, en célu-

de necrosis desde los 7 días del infarto. Deten et al. 56 -

el aumento de las citoquinas e interleuquinas descritas en el apartado anterior.

-

--

bido a su capacidad de brindar resistencia a la pared in-

--

las metaloproteasas. 55, 56

reemplazará a la zona de necrosis.

Aspectos fisiopatológicos y morfológicos del remodelamiento ventricular posinfartoCleutjens et al. 70 consideran al remodelamiento posinfar-to de miocardio como un proceso activo y bien controlado

al infarto de miocardio como el factor desencadenante

adoptará el ventrículo y que le permitirá, en un principio, adaptarse a los cambios hemodinámicos producidos por la

71, 72

involucrada en el proceso reparativo. 4

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

158

proceso reparativo de la zona de infarto, los cambios he--

monal, tanto local como sistémica, produciendo como con-

-vinientes en cada etapa del remodelamiento redundaría en

-car que, a pesar de que el remodelamiento ventricular y la

lo constituye el incremento de los volúmenes ventricu-lares que, poniendo en marcha el mecanismo de Frank-

4, 10, aumenta la fuerza de los miocitos viables para

-

zona de infarto y favorecer la contractilidad dado el efecto

et al. 73

-

superpuestas. Una primera fase, denominada temprana, que se produciría dentro de los tres primeros días de evo-

en particular limitados a la zona de infarto y la cavidad -

día, en donde adquieren relevancia el inicio, el desarrollo

-

Remodelamiento temprano y su relación con la activación del sistema renina angiotensina

como consecuencia de la pérdida de miocitos, se traduce -

que ocurre de inmediato después de producido el infarto, -

Estrés parietal

Figura 9.7: Representación esquemática de los aspectos fisiopatológicos que participan en el remodelamiento ventricular posinfarto de miocardio. La disminución de la fracción de eyección producida por el infarto de miocardio aumenta el volumen de fin de sístole (VFS) produciendo dilatación. Esta pone en marcha, en forma temprana, factores fisiológicos (ley de Frank-Starling), para intentar normalizar el volumen sistólico, junto con la activación de factores neurohormonales locales y sistémicos. Por otro lado, esta dilatación incrementa el estrés parietal que, actuando sobre la zona de infarto, contribuye al proceso de expansión y sobre la zona no infartada, produce hipertrofia. Si esta logra compensar en forma completa el aumento del estrés, se puede considerar que el remodelamiento fue favorable, mientras que si la reducción es incompleta, el remodelamiento es desfavorable, conduciendo a mayor dilatación y, progresivamente a insuficiencia cardiaca.

Remodelamiento cardíaco y sistema renina angiotensina

159

responder a los cambios hemodinámicos intraventricula-res, producidos por la pérdida de masa contráctil. Además,

resultan directamente de los trastornos hemodinámicos,

Gaudron et al. 10, 74 estudiaron en pacientes con infarto -

-

pondría en marcha el primer mecanismo compensatorio,

recurriendo en el músculo no infartado al mecanismo de ---

73 -

ley de Laplace, este aumento -

tal en toda la circunferencia de la pared ventricular, cons-

de infarto como en el músculo no infartado. Por lo tanto, así como la muerte de las células miocárdicas constituye

el remodelamiento posinfarto, dado que marca un punto de

en el remodelado de la zona de infarto y de la pared no isquémica. 75

-

Pfeffer et al. 71, utilizando parámetros funcionales,

-

como también el incremento del estrés parietal sobre dicha

--

siderada como una de las primeras manifestaciones mor-

-torias, la zona de necrosis es particularmente vulnerable al incremento del estrés parietal, desarrollándose un proceso conocido como Ver capítulo 8

La por Hutchins y Bulkey, en un estudio de autopsia de pa-

infarto, y constituye una de las primeras manifestaciones

La vulnerabilidad de la zona de infarto en esta etapa,

de los

y a la pérdida del andamiaje que brindan

55, 56

-portante la metaloproteasas de matriz. Es por eso que, el

-

Figura 9.8: Representación esquemática de las diferentes etapas que caracterizan al remodelamiento ventricular en el infarto de miocardio. Los cambios morfológicos y geométricos representativos de cada etapa se asocian a trastornos hemodinámicos y disfunción ventricular (modificada de Pfeffer JM et al., Annu Rev Physiol 1995; 57: 805-826)

VI normal temprano tardío

Expansión delinfarto

Trastornomecánico

Recuperaciónmecánico

Trastornomecánico

Paredlibre

Septum

PDF VIPDF VI PDF VI

Adelgazamiento+ dilatación VI

Aumento dedilatación VI

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

160

tro de posibilidades que abarca desde las formas menos

76

Además de los factores comentados al principio de

punto importante a considerar a la hora de evaluar la

-

-cas que caracterizan al remodelamiento ventricular pos-

estrés parietal.

esta etapa, debido a la implicancia que podría tener sobre

es otro evento conocido como . La -

de vista clínico, fue asociada a estados inestables desde

transitoria. 77

Participación del sistema renina angiotensina en el remodelado de zonas alejadas del infartoEl concepto de infarto como proceso limitado a la zona

-den participar, junto con otros factores mecánicos, en el

55, 56, 78

-portantes observados en la zona remota se caracterizan por

79 -blastos 48

en un proceso conocido como reactiva alejada de 48

-sina durante el remodelamiento posinfarto contribuyen en forma sustancial a estos procesos celulares. En particular la

-lo importante para el desarrollo de estos eventos celulares.

Rol del sistema renina angiotensina en el remodelamiento del tejido conectivo

está compuesto por estructuras vasculares, terminales ner-viosas, diferentes tipos de células y elementos proteicos

C

D

A

B

Figura 9.9: Se observan acúmulos de fibroblastos, en cortes teñidos con hematoxilina y eosina (panel A) y marcado con anticuerpos antivimentina (panel B), en zona remota (ventrículo derecho) a los 4 días posinfarto de miocardio. Panel C: Fibrosis del endocardio en ventrículo derecho y fibrosis intersticial y perivascular (panel D) a los 16 días posinfarto de miocardio.

Remodelamiento cardíaco y sistema renina angiotensina

161

y no proteicos que, en condiciones normales, cumplen funciones especializadas. Cada uno de sus componentes rodea las células contráctiles y provee el medio adecuado

cardiaca. 80

-

-

-

78

Los componentes proteicos que forman parte de la

encuentran en menores cantidades formando parte de las -

et al. 81 -

-

Ante la pérdida de la homeostasis tisular, como ocurre -

tracelular del tejido conectivo de la zona isquémica se ve

-

51

-lar de la zona de infarto cumple un rol reparativo. En este

-rativa, cicatrizal o de reemplazo. 80, 82

puramente mecánica.Durante el proceso de remodelamiento ventricular, la

-se afectada por factores mecánicos y hormonales. Estos

dichas zonas, la mayoría de los componentes celulares de la matriz reaccionan en forma independiente al proceso reparativo de la zona de infarto. 62, 83

et al. 84 et al. 85 mostraron en

-nas remotas incrementan la síntesis de ADN, a la vez que

-nas no infartadas.

Cleutjens et al. 69 mostraron, en zonas remotas al in--

-

-48

después por otros autores en la misma especie 86, 87 y en otras especies. 35, 48

80 llamaron a estos cambios histopato--

adventicia de las arterias coronarias intramiocárdicas y del intersticio cardiaco, que aparece en ausencia de ne-

rodeando a los miocitos.

zona de infarto previene la ruptura cardiaca al oponerse al 88

de la pared ventricular que, indefectiblemente, conducirán 66, 89

-

66, 90

Los -yor importancia en el proceso reparativo y reactivo de la

-

82

78, 83 mostraron que la

por factores mecánicos, como el estiramiento, y en res-puesta a factores neurohormonales locales y sistémicos 83

sobre todo en forma perivascular, intersticial y endocár-dica. 82 -

35, 82

II, actuando a través del receptor AT1 y el factor de creci-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

162

horas en zonas remotas al infarto. 56 Este aumento de los

I y III en dichas zonas.

de TGF-ß1, constituye uno de los principales factores que

McEwan et al. 91 mostraron en ratas que la adminis-

las arteriolas intracoronarias. Paralelamente a la prolifera-

intersticial y perivascular.

Remodelamiento tardío y su relación con el sistema renina angiotensinaLa pérdida de masa contráctil demanda, en el miocardio

al mismo tiempo que se desarrolla el proceso reparativo -

en marcha, en el miocardio no isquémico, un conjunto de

una etapa avanzada del proceso de remodelamiento; re-presentan la respuesta celular que implica un crecimiento

Por lo tanto, en esta etapa del proceso de remodela-miento ventricular, se van a manifestar los cambios morfo-

a hacerse evidentes hasta una etapa avanzada del proceso.

los cambios en la arquitectura ventricular permitirían una

-

88

-

fundamental durante el proceso de remodelamiento; este

parte de los miocitos. 4

--

denomina índice de masa y presenta como límite estable- 4

hemodinámica, también se van a ver involucrados todos los componentes del intersticio miocárdico. Este hecho

las células del endotelio, así como del remodelado de la

65, 78

-

4

Cuando el aumento del índice de masa cardiaca no se ventricular, se con-

Tal es el caso del infarto de miocardio que, por tratarse

--

-

síntesis de proteínas estructurales y contráctiles a través de diferentes vías.

Rubin et al. 92 mostraron, en ratas con infarto de miocar-

compensadora, el área de miocardio no infartado y el diáme-tro de los miocitos de la pared no infartada se relacionan en

-

-dora desarrollado por los miocitos de la zona no infartada

crecimiento celular podría limitar la respuesta funcional. Al respecto, Olivetti y col.93 mostraron, en ratas con infarto del

tanto, a pesar de que el crecimiento de los miocitos se tra-dujo en un aumento de la masa, fue incapaz de reducir la

Remodelamiento cardíaco y sistema renina angiotensina

163

Anversa et al. -

dio viable y el volumen de los miocitos en forma propor-cional. Asimismo, estos autores vincularon el incremento

-

29, 37

-

mecánicos, como el estiramiento, y por factores neuro-

no acopladas a receptores. Estudios realizados en ratas

-

los miocitos. 94

-nas y factores de crecimiento, así como también la acti-

--

95 -

–como el péptido natriurético auricular y cerebral. Asimis-

IGF-I en miocitos viables de la zona adyacente al infarto, que están sometidos a un alto estrés parietal. 96 -

-

97 Por lo tanto, este factor de crecimiento cumpliría un rol importante en la respuesta

-

de vías intracelulares, relacionadas con el receptor de este Ver capítulo 11

mediado por el estiramiento de los miocitos y por la ac---

in vivo como in vitro

-cos relacionados con un incremento en las condiciones de

20, 37 et al. mostraron un -

mecánico del miocardio, y también que el incremento en la síntesis proteica en los miocitos puede ser bloqueado

32

-mentales de infarto, estudiaron el efecto de fármacos inhi-

no infartadas. Así, se ha observado que los inhibidores de

comparables a los animales sham. Resultados similares

Estudios recientes de nuestro laboratorio muestran que,

-

endocárdica en septum y ventrículo derecho.La aldosterona es otro componente importante del siste-

del remodelamiento ventricular en forma independiente de

los niveles de sodio, potasio, hormona antidiurética, pépti-do natriurético auricular y endotelina también contribuyen

-blastos dentro del miocardio. Estudios in vitro mostraron

tratamiento con espironolactona inhibe el incremento de

-traron que la mayoría de las citoquinas, que incrementan

-nas, factor de necrosis tumoral, y el factor de crecimien-

infartadas. 55, 56 Estas citoquinas, actuando en forma auto-

de miocitos. 98

Inhibición farmacológica del sistema renina angiotensina en el remodelamiento ventricular posinfarto

-

determina que este sistema hormonal cumpla funciones

el proceso de remodelamiento ventricular. 34, 35, 60

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

164

Figura 9.11: Curvas de presión volumen sistólico (A) y diastólico (B).43

IM: Infarto de miocardio; IM35: Infarto de miocardio con 35 días de evolución; IM 35 +Los [0]: Infarto de miocardio de 35 días de evolución tratado con losartan desde el momento del infarto; IM35 + Los [15]: Infarto de miocardio de 35 días de evolución tratado con losartan desde los 15 días posinfarto; IM56: Infarto de miocardio de 56 días de evolución

-queantes AT1.

--

cionales asociados al remodelamiento ventricular posin-

Braunwald 99, los fármacos bloqueantes del sistema renina

-modelamiento cardiaco. 100-102

los mecanismos que se activan durante el infarto, y que

Así, se ha mostrado que los inhibidores de la enzima -

favorable el remodelamiento ventricular, ejerciendo su ac-103 sino también

104-106 -

la zona de infarto y en otras remotas. 66, 79, 84, 105

107 mostraron, en ratas con infarto de

-tas del ventrículo izquierdo. Thai et al. 66 corroboraron que

--

modelos de infarto de miocardio, que evaluaron el efecto del bloqueo del receptor AT1 sobre el remodelamiento,

-delamiento ventricular. 79, 104, 107-109 Por ello, el efecto de es-

tomado con cautela y considerarse en forma minuciosa

aspectos del remodelamiento y, obviamente, su repercu-

de captopril y/o 66, 107, reduce

Figura 9.10: Efectos de la administración de losartan sobre el diámetro de los miocitos (A) y la concentración de colágeno (B) en las zonas remotas al infarto de miocardio. 43, 79 IM: Infarto de miocardio; IM35: Infarto de miocardio con 35 días de evolución; IM 35 +Los [0]: Infarto de miocardio de 35 días de evolución tratado con Losartan desde el momento del infarto; IM35 + Los [15]: Infarto de miocardio de 35 días de evolución tratado con losartan desde los 15 días posinfarto; IM56: Infarto de mocardio de 56 días de evolución

Diámetros de miocitos (μm)Colágeno en septum (%)

Remodelamiento cardíaco y sistema renina angiotensina

165

99, 109 y la 66, 87, tanto en la

y col.104 -

y col.110

mejoraría la --

-

-tante tener en cuenta la especie que será utilizada para el estudio del remodelamiento ventricular y el bloqueo del

-

sobre el remodelamiento ventricular. Los resultados de es-

también podría producir un efecto desfavorable sobre el

del tratamiento y no del momento de su inicio. Este efecto desfavorable estaría dado por el incremento de la dilata-

contractilidad fue atenuada y no se observo un incremento

importancia de hallar una ventana terapéutica adecuada para comenzar el tratamiento con bloqueantes AT1, y de considerar la especie animal utilizada a la hora de evaluar

-modelamiento ventricular posinfarto.

--

-na sobre muchos aspectos del remodelamiento. Como se

estudios clínicos que muestran mayoritariamente efectos

variables que los clínicos, analizan el remodelamiento

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169

-yores causas de mortalidad. 1, 2 Los mecanismos involucra-dos en su desarrollo son poco conocidos. En el curso del tiempo, a medida que se adquirían nuevos conocimientos, se postularon diferentes factores que podrían estar involu-

-

-

fue posible discriminar, entre los diferentes mecanismos

Más recientemente, el conocimiento de los mecanis--

--

3, 4

Este enfoque cuantitativo permite suponer que la pre--

vas células contráctiles, pueden ser alternativas terapéuti-

--

stem cells

de la masa de miocardio faltante con nuevas células con-

-

consideradas alternativas terapéuticas para el tratamiento, -

terapéuticos recientes han mejorado la sobrevida, no han

Inducción de los miocitos adultos remanentes a dividirse en células hijas

Replicación de los miocitos en el corazón normal

de todos los eucariotes. En los metazoarios, el número

-

hiper-

De esta manera, los cardiomiocitos adultos están en

del individuo; vale decir que los cardiomiocitos con que nacemos son los mismos con los que morimos. Por el con-trario, las células de los vasos y del tejido conectivo, en respuesta a estímulos apropiados, son capaces de entrar en

que implican una pérdida de miocitos. Una de las razones

Reparación del corazón

10

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

170

D, que se unen con la kinasa correspondiente, formando

es la llave que decide la entrada en el ciclo celular. Cuando

bajo el control de dos ciclinas, la A, en la fase temprana, y la B, en la fase tardía. A diferencia de las otras ciclinas, que están ubicadas en el interior nuclear, la ciclina B es

que la célula inicie la fase M. En esta etapa de la mitosis,

se disuelve la membrana nuclear y se cumplen las etapas

-lulas hijas mononucleadas o células bi o multinucleadas. Cada una de esas etapas está bajo el control de sus corres-pondientes inhibidores. Los de los complejos CDK son

de inhibidores son proteínas de la familia CIP/KIP, cuyos CIP1 KIP1 y P57 , que

de ciclinas sería la responsable de la ausencia de replica-

de las divisiones sea un mal necesario para mantener la estabilidad de las funciones eléctricas y mecánicas del miocardio.

El concepto de que los miocitos adultos normales son células incapaces de dividirse está basado en dos tipos de observaciones. Una de ellas es que no es posible inducir

ex vivo. Mientras que las células cardiacas de fetos o de animales recién nacidos son fácilmente cultivables, las de los adultos mantienen su via-bilidad durante breve tiempo, sin reproducirse, a menos que reviertan a un estado indiferenciado, similar a un miocito

todas las especies de mamíferos estudiadas hasta la fecha, cuando se usan las técnicas convencionales de microscopía

se realizan durante la vida fetal. Unos pocos días después

-nucleadas en vez de formar dos células hijas. Desde ese

a partir del destete, antes del mes de vida, la entrada en el ciclo celular se encuentra bloqueada, aparentemente por el resto de la vida del animal. No solo no se observan mitosis,

que la síntesis de ADN por los núcleos miocíticos está casi

-

están en ciclo celular. 5

Los factores involucrados en ese bloqueo de la repli--

6 Las cuatro fases del mismo –G1, preparadora de la síntesis del ADN; S, de síntesis del ADN; G2, etapa que transcurre

M, o mitosis, en la que los cromo-

el mismo contenido de ADN, en dos núcleos hijos– deben cumplirse en forma ordenada y secuencial. Cada una de

points

Las células que se encuentran en el estadio de diferen-

de entrar en el ciclo celular, por lo que se las denomina célu-

induce una variedad especial de ciclinas, llamadas ciclinas

Figura 10.1: Esquema del ciclo celular

Reparación del corazón

171

7, 8

incapacidad de los miocitos murinos para entrar en el ci-

9, 10

inhibidores del ciclo celular, como por ejemplo la proteína 11

de los inhibidores del ciclo celular, y que es posible actuar -

canismos responsables de la incapacidad replicativa de los miocitos.

-

durante la vida intrauterina y la época temprana posnatal,

la de los roedores. En los corazones embrionarios y feta-les estas células son uninucleadas, diploides, y se dividen por citocinesis y cariocinesis. Después del nacimiento es

-ciales humanos, no se sabe en qué momento las células dejan de dividirse o de entrar en el ciclo celular. A dife-rencia de lo que ocurre en la mayoría de los mamíferos,

mayoría tetraploides, poseen el doble del contenido de ADN de los miocitos diploides fetales o del recién na-cido. 12 Ello implica que, a diferencia de los roedores y de otras especies como el cerdo, cuyas células son po-linucleadas pero con núcleos diploides, en el desarrollo

fundamental para comprender el funcionamiento del ciclo -

-rían responsables de un recambio continuo, pero lento, de células que se pierden en el curso del tiempo, mante-

de los miocitos, para preservar la masa contráctil. Este -

del anciano comparado con el joven. 13

Replicación de los miocitos en el corazón patológicoDe la misma manera que durante el desarrollo normal

-to sostenido del trabajo, la respuesta de estas células es

el remodelamiento consecutivo a la pérdida de miocitos que ocurre en las miocarditis o en el infarto de miocardio. En esas circunstancias las células aumentan de volumen,

volumen celular y el nuclear, los núcleos también se hi-

de ADN, los miocitos deben mantener la capacidad de entrar en el ciclo celular, pues de otra manera no podrían

de ADN puede ser de hasta treinta y dos veces el de una 14, 15

-cremento del contenido de ADN y las razones por las que

que se realizan todas las etapas de la mitosis pero dentro de una membrana nuclear intacta, sería la responsable de

16

-cos, realizados en su mayor parte en corazones humanos,

-citos por unidad de volumen cardiaco, es decir, una ver-dadera hiperplasia. Linzbach 17

18

Figura 10.2: Imágenes de núcleos de miocitos normales (A) e hipertróficos (B)

A B

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172

miocitos faltantes, basta recordar que en los infartos de

Estrategias para inducir mitosis y citocinesis en miocitos adultos

--

del ciclo celular, si bien son de utilidad para conocer los

-

factores de crecimiento, tales como el

del

en el ciclo celular a miocitos inmaduros en sistemas in vitro 22, 23 -tos in vivo. Los primeros estudios realizados en humanos y

isquémicas, a los que se administraron estos factores como -

de esos productos durante mayor tiempo. Recientemente

y una hiperplasia de los miocitos. 24, 25

infarto y entre otros efectos, induce un aumento del número de mitosis de los miocitos. 26

-

-

Inducción de la replicación de una población de progenitores miocíticos residentes en el corazón y diferenciación en miocitos adultos

que, a semejanza de lo que ocurre en el tejido epitelial,

-paces de replicar y diferenciarse en miocitos adultos. 27,

28 Dado lo reciente de esas publicaciones, todavía no han

-lular es necesario que se cumplan todas las etapas de la

humano en diferentes circunstancias, principalmente en la 19

miocardio 20

documentado la presencia de citocinesis convencionales.

hiperplasia importante o que ese mecanismo sea capaz de

Ello ha motivado que se plantee la posibilidad de

-cinesis clásicas. 17

21 De estos estudios

vida posnatal no se pierde la capacidad de los miocitos -

-

descarta la posibilidad de que operen otros mecanismos

para reemplazar con células funcionalmente útiles los

Figura 10.3: Metafase de un miocito adulto. Las flechas señalan la inserción del huso

Reparación del corazón

173

de la posibilidad de inducir estas células a replicar, o de in vitro y después

a adquirir el fenotipo de un miocito adulto normal y no

-pandidas ex vivo y reinoculadas en animales con infarto de

Introducción en el corazón de células progenitoras indiferenciadas

Células tronco embrionarias -

diferenciarse indistintamente en elementos del endo, ecto y mesodermo. Estas células totipotentes, llamadas tronco embrionarias, o stem cells, una vez ubicadas

-nar elementos más diferenciados, como miocardiocitos

dado que, si se dispusiera de un número adecuado de embriones humanos, hecho posibilitado por las técnicas

in vitro, se podría desarrollar, tanto en el

diferenciados de tejidos humanos y emplearlos para re-

29 Además, por medio

obtener embriones humanos clonados y desarrollar cual-quier estirpe celular del individuo dador, eliminando de

se las transplanta. Por último, si se emplearan moldes in vitro

-

para desarrollar la mayoría, o todas, las posibilidades descri-

humana está prohibida en la mayoría de las naciones.stem

Por el contrario, esos dilemas éticos están ausentes cuando las células capaces de diferenciarse en otras estir-

Los primeros, si bien fueron implantados con relativo -

data. 30

-ladores implantables, hizo decaer el entusiasmo inicial. En

el mayor número de ensayos clínicos y publicaciones.

Células tronco de la médula ósea del adulto

-bro–, cuando han sufrido una pérdida celular. Incluso si

eso, se comprende el entusiasmo que produjo la observa--

células que eran capaces de diferenciarse en otros tejidos.-

ban por vía endovenosa neuroblastos inmaduros cultivados in vitro -

31

32-34

-

stem cellsy del transplante celular. Aparecieron nuevas palabras en el

y casi la inmortalidad.

mamíferos adultos, entre ellos el hombre, contiene una

a los elementos de estirpe hemopoyética, sino que, cuando

35 Los -

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

174

-

del dador. 36

transplantadas colonizaban en casi todos los tejidos del receptor, donde se diferenciaban en células endoteliales, osteocitos, hepatocitos, células epiteliales, miocitos, e in-

discute si es real la plasticidad de estas células y actual-mente es motivo de controversia si en realidad se trans-

núcleos entre las células tronco y las residentes en el tejido 37, 38, o si persisten como elementos hemopoyéticos. 39, 40

Una de las razones de la controversia acerca de la di-stem cells adultas en otras células radica

una estirpe celular. Por ejemplo, un miocito cardiaco pue--

-

su capacidad de contraerse y de conectarse eléctricamente con otros miocitos.

Lamentablemente, la mayoría de los estudios emplean

-citos adultos funcionalmente competentes.

--

espesor de la pared, como consecuencia de la incorpora-

miocitos, células endoteliales y músculo liso. 41

Pese a que este estudio fue realizado con pocos anima-

pocos meses más tarde, en lo que es probablemente un ejemplo único en la medicina contemporánea, aparecieron publicados los primeros estudios humanos en los que se inyectaron por vía intracoronaria células mononucleares

de miocardio. 42, 43 -dores publicaron los resultados de un ensayo de fase 1 con

de los cuales recibieron por vía intracoronaria células de

44

En el momento actual, ya se han publicado los resul-

y otro no aleatorizado, en el que se comparan el efecto

sido la falta de reacciones adversas, por lo menos durante

ventricular. 45, 46 Recientemente se ha intentado transplan-

-meable, con resultados contradictorios. En tanto que en

51, el

52

-

-

trasplante celular se debe a que las células se incorporan al sincicio funcional del miocardio, o si ejercen un efecto indirecto.

Esta última posibilidad está apoyada por el hecho de -

ramente no contribuyen al ciclo cardiaco, como los mio-

-

la cercanía del infarto, ya sea evitando la muerte celular -

nadas. Por otra parte, en el caso del infarto de miocardio,

-

Por otra parte, a medida que aumenta el número de ensayos clínicos, no se observa un control adecuado de la

-cado efectos adversos, estos se han producido en el corto

-

cuarta parte de los casos, con los posibles efectos perju-

Además, se ha planteado la posibilidad de que el trans-

aterosclerosis, induciendo el crecimiento de la placa, como se ha observado en modelos de roedores.

de los posibles problemas que pueden aparecer, reciente-

en el que se administraron células asociadas con factores

Reparación del corazón

175

stents, porque ese proce-dimiento inducía restenosis coronaria. 48

Pese a estos efectos adversos posibles, lo más proba-

-

-lizada en cualquier centro médico que cuente con un ser-

plantea problemas éticos, especialmente cuando en mu-chos casos se trata de pacientes en los que ya no es posible

-mos por los que las células transplantadas inducen una mejoría de la contractilidad. Pese a que de acuerdo con

mismas se transformen en miocitos adultos, la posibilidad de que produzcan factores de crecimiento, que a su vez

-rada. Por otra parte, de contarse con un mayor número de

-

estudios en animales, especialmente en mamíferos de

las mejores células a trasplantar, si es o no necesaria

quizás es más importante, cuáles son las enfermedades

isquemia cardiaca.--

estos fracasaran y tuvieran que suspender ensayos en curso -

Conclusión

de la terapia celular, como por ejemplo el desconocer si

permitan aumentar la masa de cardiomiocitos adultos fun-

49

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177

Señales intracelulares que siguen al estiramiento miocárdico y conducen a la hipertrofia 11

Vías intracelulares que conducen a la hipertrofia miocárdica

numerosas enfermedades cardiovasculares como la hiper-

al disminuir el estrés miocárdico frente al aumento de la

intraventricular; r: radio del ventrículo y h: espesor de la

cardiovascular. 1

2, 3

-res de crecimiento, y principalmente incremento del estrés

miocitos, consecuencia del aumento en la síntesis proteica,

4-7

-los que promueven el crecimiento celular lo hacen me-

.

in-i -

tracelular dependientes de este ion. En lo que respecta a

proteína kinasa dependiente de calmodulina: la CaMKII, y la de la proteína fosfatasa dependiente de calmodulina: la calcineurina.

i

i8

de Ca 9 10, -

miocitos in vitro -

i, aunque dependiente de la calmodulina. 11

Activación de calcineurinaEsta proteína es una serina/treonina fosfatasa depen-diente de calmodulina que ante aumentos sostenidos en

i es activada por el complejo Ca /calmodulina. La calcineurina activada desfosforila a miembros de la

-mitiendo que estos se trasloquen al núcleo y faciliten la

-tamente necesaria. 12, 13

-

• -cineurina activa o de NFAT activo y que desarrollan HC. 14

• Εl tratamiento con inhibidores de la calcineurina, -

15-17

•calcineurina.

• del miocardio. 18, 19

Activación de receptores acoplados a proteína G (GPCRs)Tres clases de proteínas G son las involucradas en la res-

α

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

178

siete dominios transmembrana activa a la proteína Gq des-20-22

-i,

-

β

-te vinculada al control de la contractilidad miocárdica y de

i

23, de PKC 24 25

Activación de la PI3K (fosfatidilinositol 3-kinasa)

transmembrana, incluyendo los receptores con actividad -

ejemplo α y β -

Figura 11.1: Representación esquemática de vías intracelulares que conducen a la hipertrofia. Una amplia variedad de condiciones fisiológicas o patológicas son capaces de inducir hipertrofia cardiaca al activar diferentes receptores de membrana y vías de señalización intracelular. Como puede apreciarse, existen diversos puntos de contacto cruzado entre las vías intracelulares activadas por los receptores acoplados a proteína G (GPCR), receptores de tirosina kinasa (RTyrK) y receptores de citoquinas, y todos ellos comparten la estimulación de la cascada de la MAP kinasa (MAPK). Las tres familias de MAPK (ERK 1/2, p38MAPK y JNK) han sido involucradas en la génesis de hipertrofia cardiaca de diferentes modelos experimentales. Estas kinasas estimulan factores de transcripción nuclear y otras proteínas involucradas en la señalización intracelular. En el caso particular de las ERK1/2, estas también han sido implicadas en la estimulación del intercambiador Na+/H+ (NHE) a través de la kinasa p90rsk. La amplia mayoría, si no todas, de las vías intracelulares que participan en el desarrollo de hipertrofia cardiaca confluyen en la producción de un incremento de la [Ca2+]i. El aumento de la [Ca2+]i es una señal hipertrofiante ampliamente reconocida que puede actuar a través de al menos dos caminos de señalización intracelular distintos luego de interactuar con la calmodulina: la activación de la proteína kinasa II (CaMKII) y/o la activación de la fosfatasa calcineurina. Ambas vías esencialmente conducen a la activación y traslocación al núcleo de factores de transcripción nuclear y estimulación de la transcripción génica. De este esquema se desprende que ninguna cascada de señalización intracelular regula la hipertrofia de los cardiomiocitos de manera aislada. Por el contrario, daría la impresión de que cada vía intracelular opera como un componente integrado de una respuesta orquestada.

Ca2+

IGF-1

PI3K

Ca2+/Calmodulina

GPCR

PLC

RTyrK Citoquinas

JAK

gp130 CT-1R

IP3 DAG

PKC Ras

Raf

MEKsMEK1/2

Rac1 STAT

Src

βγ α

Akt/PKB

p70S6k

GSK3β

Transcripción

Calcineurina CaMKII ERK 1/2

GATA 4 MEF-2

Elk1

p53BaxBNPANF βMHC

AP-1NFAT

GATA 4

MEF-2 NFκB

NFAT

p38MAPK JNK

Señales intracelulares que siguen al estiramiento miocárdico...

179

β favorecien-β en su estado

activo fosforila e inhibe a varias moléculas vinculadas

Akt promueve la sobrevida celular al inhibir en múltiples β también se

fosforilan en respuesta a estímulos mecánicos a partir de -

β1. 26 La melusina ha sido

26

fracasan en el desarrollo normal del crecimiento de los

26

Activación de la vía gp130-

-

evidencia que sustenta un papel citoprotector para la vía

el desarrollo de HC. 27-29

Estiramiento miocárdico: señales que inician la hipertrofia

--

mediante los que es posible adaptar el volumen minuto cardiaco a las variaciones en las condiciones hemodi-

-

30, en

inicial. Esto constituye el bien conocido mecanismo de

o, para eyectar el mismo volumen latido contra una mayor

-

aumento en la

-

y sus colaboradores 31

efecto efec-

-recho aislado de perro. Estos autores denominaron a este mecanismo colaboradores 32 autorregu-

33 reprodujeron por primera vez el efecto contráctil del estiramiento en tiras aisladas de ventrículo miocárdico. Estos autores mostraron que

-tos correspondientes rápidos y lentos de la fuerza desa-rrollada. El cambio rápido en la fuerza se piensa que es la base del mecanismo de

Ca

de cada -

estaba presente en músculos aislados de animales reser-

Figura 11.2: Cuando cardiomiocitos aislados de ratas neonatas son cultivados sobre placas de silicona y sometidos a estiramiento puede recuperarse del medio en que están cultivados angiotensina II y endotelina, siendo ambas moléculas importantes eslabones de la cadena de eventos autocrina/paracrina, que culmina con el aumento de la síntesis proteica, la reexpresión de genes del patrón fetal y el desarrollo de hipertrofia cardiaca.

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

180

Figura 11.3: Representación esquemática de un incremento repentino en la presión aórtica. El panel de la izquierda muestra, de arriba hacia abajo, los cambios esquemáticos en volumen minuto cardiaco (VM), presión aórtica (PA) y volumen diastólico final (VDF) que ocurren luego de un incremento repentino en la PA. Unos pocos latidos luego del incremento de la PA, un aumento en la sensibilidad de los miofilamentos al Ca2+, permiten al corazón eyectar el mismo volumen latido (VL) contra una PA aumentada (mecanismo de Frank-Starling o regulación heterométrica, desde el punto 1 al 2). El incremento del VDF es seguido por un retorno progresivo hacia el valor inicial que se desarrolla durante los siguientes 10 minutos. La constante de tiempo dependerá de diversos factores como la temperatura, el flujo sanguíneo coronario, etc. Dado que durante este tiempo ni la PA ni el VL cambian, la disminución del VDF (desde los puntos 2 a 3) refleja un incremento en la contractilidad. Un cambio desde los puntos 1 a 2 ocurre en la curva control (mecanismo de Frank-Starling) si el fenómeno es examinado en las curvas de función ventricular (panel derecho), inmediatamente luego del incremento en el VDF. Luego de esto, el desplazamiento al punto 3 indica un desplazamiento hacia una curva con un mayor estado contráctil debido a que un mismo VL es eyectado a un menor VDF. Las curvas intermedias indican el desplazamiento (desde los puntos 1 a 3) a través de una familia de curvas con un progresivo incremento del inotropismo. TC: Trabajo cardiaco. (Modificado de Cingolani HE, et al. News Physiol Sci 16:88-91, 2001)

Figura 11.4: Tras estirar un músculo papilar desde 92 a 98% de Lmax, ocurre un inmediato incremento en la fuerza (de a a b, panel A), debido a un incremento de la sensibilidad de los miofilamentos al Ca2+. Luego de esto, se desarrolla un progresivo incremento en la fuerza durante los próximos 10 a 15 minutos, la segunda fase de fuerza (SFF), que es debida a un incremento en los transitorios de Ca2+ (panel B), secundario al incremento de la [Na+]i (panel D control). La SFF, el incremento en la [Na+]i y el incremento de los transitorios de Ca2+ son abolidos al bloquear los receptores AT1 de Ang II con losartán (paneles C y D). La SFF, el incremento en la [Na+]i y el incremento de los transitorios de Ca2+ también son prevenidos al bloquear los receptores de ET y al inhibir al NHE. (Modificado de Cingolani HE, et al. News Physiol Sci 16:88-91, 2001)

pinizados. Aunque las bases celulares y moleculares del -

métrica34, el meca-

nismo del efecto Anrep es menos comprendido. Es conocido que el incremento en

-mentos al Ca

.

Señales intracelulares que siguen al estiramiento miocárdico...

181

Ca

de Ca mediado por el intercambiador Na /Ca

Na /H 35-41 Trabajos

incremento en el transitorio de Ca , ni por un incremento desde el retículo sarcoplásmico42,

ni por un incremento en la corriente de Ca del tipo L. 43

-

-carbonato. 35

la respuesta contráctil provocada por el estiramiento, pero se pudo de detectar y caracterizar una cascada de eventos autocrinos/paracrinos que conducen al incremento de la

-20 así como la de

ET 44 por los cardiomiocitos de ratas neonatas sometidos a estiramiento, ya había sido descrita. La mayor contri-

-ciones multicelulares de corazones de animales adultos la

por el estiramiento. 35 -

lo referido a los receptores de membrana y a las vías de

relevancia para conocer los mecanismos involucrados en el desarrollo de la HC.

iun H intracelular por un Nadel NHE inducida por estiramiento podría potencialmente incrementar la fuerza por dos mecanismos: el incremen-to en el pHi –lo que aumenta la sensibilidad de los mio-

i –que a través del NCX operando en

de estiramiento se realizan en presencia de medios que -

cativos en el pHi. 35,37

cambios en el pHi se puede encontrar en el hecho de que

del pHiintercambiador Cl--HCO - Na 44, 45 La

al NHE y al AE, por lo tanto minimiza los cambios en el pHi -

ipuede ser detectada por un incremento en el pHibicarbonato está ausente del medio, pero un aumento en

i

i puede inducir un aumento en los niveles intracelulares de Ca a través del

de Cala entrada de Ca

37, 42

de Ca debiera ser mediado por el modo inverso del NCX i ,

del NHE.37i desplaza

NCX

a la célula, determinando el incremento i

46 Te-i y considerando que

inM, el cálculo de ENCX NCX Na Ca

-brana positivos al ENCX -verso de este transportador. Debido a que la célula cardiaca normalmente alcanza aquel valor de ENCX

-

NCX participaría muy poco o nada de la contractilidad basal.

NCX modo inverso a la contractilidad basal de músculos pa-36, 46, 47

i

36, 46 ,47 llevan al ENCXesta manera el funcionamiento del modo inverso del NCX

i el único mecanismo responsable

i inducido por estiramiento y por

NHE. 36, 37, 46, 47 -ría que este mecanismo es el único determinante del efecto

-i -

a través del NCX en el modo inverso. Acerca de este punto, evidencias recientes demuestran que, a pesar de que el bloqueo del modo inverso

i/K ATPasa, para un nivel

i, el aumento en la fuerza de-

del NCX fue inducido por ET-1, que cuando la bomba de

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

182

Na fue inhibida. 46

i /K ATPasa

inverso del NCX o de la PKC. 46

i y al consecuente desplazamiento ne-NCX afectan también el modo inverso del NCX

y participan del incremento de fuerza producido por la

nuestro laboratorio utilizando indicaron que NCX,

-

que el modo inverso del NCX es modulado por el estira-miento miocárdico mediante dos diferentes vías:

i, consistente con un NCX -

i

i-independiente y PKC-dependiente. Ambos mecanismos parecen par-

-

-tiramiento miocárdico, al bloqueo de los receptores AT1 con losartán, bloqueo de los receptores de ET o de la ac-

36, 37

por losartán.

-bios conformacionales del receptor AT1 inducidos por estiramiento y sensibles a losartán ha sido propuesta re-cientemente. 48

A -

rios de Ca 37

Figura 11.5: Mecanismo propuesto para el efecto del estiramiento sobre los mecanismos reguladores del pHi. El estiramiento induce la liberación de Ang II preformada que, de una manera autocrina/paracrina induce la liberación o incremento en la formación de ET. La ET activará al NHE y al intercambiador Cl-/HCO3

- Na+-independiente (AE). Dado que el AE no transporta Na+ en ninguna dirección, la activación simultánea de ambos mecanismos reguladores del pHi prevendrá el incremento en el pHi pero no el incremento de la [Na+]i. Sin embargo, un incremento en pHi luego del estiramiento puede tener lugar en ausencia de bicarbonato (buffer HEPES). Dado que el primer paso del mecanismo autocrino/paracrino es la liberación de Ang II endógena, similares efectos pueden obtenerse con la adición exógena del péptido. (Modificado de Cingolani HE, et al. News Physiol Sci 16:88-91, 2001)

Señales intracelulares que siguen al estiramiento miocárdico...

183

-perimentos de 49

-

-cárdico.

Los resultados descritos hasta aquí enfatizan el hecho

-

Caun lento incremento en la cantidad de Ca disponible en el

potencialmente importante desde el punto de vista clínico,

El papel que cumple el NHE en el mecanismo que

trabajando en distintas especies. 37, 39-41, 50

es controvertida. El papel de la ET ha sido parcialmen-38

1, aunque descrito en miocitos aislados 20, 51

38 no pudieron demostrar la

-

39

41, 50

Intercambiador Na+/H+ e hipertrofia miocárdica

Aunque el estiramiento miocárdico ha sido ampliamente

-1 y los

del NHE. 52 esquemática de nuestra propuesta, basada principalmente en resultados obtenidos en preparaciones multicelulares cardiacas sometidas a estiramiento.

-

53-57i es bien reconocido como

-cineurina o de la CaMKII. En cualquier caso, el aumento

i i podría ser la consecuencia de la -

Figura 11.6: Representación esquemática de la cascada de eventos propuesta luego del estiramiento miocárdico. La Ang II endógena es liberada desde los miocitos activando de manera autocrina los receptores AT1. La estimulación de los receptores AT1 induce la liberación/formación de ET, que activará simultáneamente al NHE y al AE a través de los receptores de ET. La estimulación del AE previene el esperado incremento en el pHi mediado por el NHE, pero no previene el incremento en la [Na+]i. El incremento en la [Na+]i posiblemente llevará al intercambiador Na+/Ca2+ (NCX) a operar en su modo inverso, determinando el incremento en el transitorio de Ca2+. Como se describió en el texto, una estimulación directa [Na+]i-independiente del NCX también puede contribuir al incremento de fuerza. Nótese que aunque en este esquema se identifica al mecanismo inducido por estiramiento como autocrino, no podemos descartar la posibilidad de que las células endoteliales o los fibroblastos contribuyan de un modo paracrino. (Modificado de Cingolani HE, et al. News Physiol Sci 16:88-91, 2001)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

184

Nosotros queremos enfatizar que no proponemos que el

i y 58-59 Incluso, se ha descrito recientemente que

i. 60 -

-

-actividad del NHE en el miocardio de ratas espontáneamente

i. 61

El hecho de que una actividad elevada del NHE no fue i fue difícil de inter-

pretar, porque la actividad de este intercambiador ha sido i que a otros

eventos celulares. Más aún, el estudio seminal realizado en

i62,

-i puede incrementar-

se o disminuir con factores de crecimiento, dependiendo de la ausencia o presencia de bicarbonato en el medio63,

64

i son o no paralelos a los cambios en el pHiincremento en la actividad del NHE, los mecanismos de-

Na /Ki

i no detectados por la bomba Na /K ATPasa son su-65

En resumen hemos descrito:

en el pHi61

i pero no en el pHi44, 45

-44 y del NHE. 35

i en presencia de bicarbonato. 36, 37

-tiramiento miocárdico, cuando la actividad del AE

-66

-67, 68 Todas estas

i

y muestran qué factores de crecimiento pueden ac-i aun cuando el

pHiPutney y Barber 69

i en

/M siendo por lo tanto

i induzca un incremento en la síntesis de proteínas, con

i i.

Inhibición del intercambiador Na+/H+ y regresión de la hipertrofia cardiaca

Dado que la actividad del NHE está incrementada en el 61, se

-

70

--

Figura 11.7: Vías intracelulares hipertróficas hipotéticas disparadas por el estiramiento miocárdico. Ver texto para las abreviaturas y referencias.

Señales intracelulares que siguen al estiramiento miocárdico...

185

miocitos sobrevivientes. Kusumoto et al. demostraron que

del infarto. 58 et al. demostraron

el tratamiento con cariporide. 53 -

con losartán, enalapril o nifedipina 71, y también con el 53 Este último estudio

-

72, aunque este

a un efecto relacionado con la apoptosis. 73, 74 Además, la

β54, 55

-diaca ha sido establecido también para diversos modelos

Ennis et al. 55

hipertiroideas poseen actividad del NHE incrementada 75

--

76

ventricular izquierda y la actividad de la hormona parathor-mona ha sido descrito en pacientes con enfermedad renal terminal e hiperparatiroidismo secundario. 77 Dado que la actividad del NHE puede ser modulada por la parathormona 78

del NHE en cardiomiocitos de ratas neonatas. 56 Es inte-

-tividad de la MAPK se mantuvo elevada.56

-i o el pHi

i i induce di-

79 Diversos factores de crecimiento

-

NHE. 80, 81

estudiado, la leptina, la proteína plasmática secretada por -

82

i y la i

83, su potencial uso --

fueron oscurecidos por una elevada incidencia de acciden-

fue interrumpido. 84 No se conoce si el retiro abrupto del -

-poride. 85 Es desconocido para nosotros, por el momento,

por otros inhibidores del intercambiador.

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189

cardiaca son discutidos desde hace mucho tiempo. En el

-te de la del miocardio normal. 1

en tejidos obtenidos post mortem

confocal y con la capacidad de preservar viable el tejido -

2-4 -

-

de los β

hipotetizamos que estos cambios funcionales son cau-

los túbulos T del sarcolema y sistema reticuloendotelial, mitocondria, discos intercalares, citoplasma y microtú-

como tres factores importantes responsables de la re-

El remodelamiento es un término utilizado en la litera-

Cohn et al

5 Nosotros, respetaremos este término en

Estructura normal del miocito y del intersticio

-

μ μm de ,

μm . 6 El tejido inters-ticial representa el esqueleto, que provee estabilidad a los miocitos. Además, contiene a la

-

7-9

--

tos son mononucleados.10 El núcleo muestra una forma

un nucleolo prominente. Los miocitos están constituidos

endoplásmico.11, 12

su actividad continua durante toda la vida del individuo.

El miocito en la insuficiencia cardiaca

miocitos presentan

μmμm

μm.

μm es característica de un cardiomiocito normal, μm

miocitos. 6

Características estructurales del remodelamiento cardiaco en el desarrollo

de la insuficiencia cardiaca12

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

190

varían en su forma; esto es resultado del secuestro de

-

-lulares, que muestran cambios de su apariencia normal.

ver más adelante la discusión de los cambios nucleares

que lo normal y más numerosas, el sistema de túbulos T

6 Estos

-

α-actinina, teletonina, MLP y otras, o del citoesqueleto,

Figura 12.1: Estructura del miocardio normal: A: En el microscopio electrónico se evidencian estriaciones, núcleos y mitocondrias. B: La microscopía confocal muestra regular ordenamiento de los sarcómeros en un miocito aislado de rata. Las líneas Z son verdes por la α-actinina y el núcleo es rojo. C: Ordenamiento regular de los miocitos en el corazón humano. El color es igual que en el panel A. D: Sección transversa de miocardio normal donde se observan miocitos (rojos), numerosos capilares (verde) y finos tabiques de matriz extracelular (negro).

Características estructurales del remodelamiento cardíaco...

191

celular y del intersticio. 13

El término degeneración ha sido casi borrado de la lite-14

cambios estructurales en los miocitos que indican deterioro

--

6

-

ambas alternativas son posibles

Cambios nucleares

El núcleo es especialmente importante para la sobrevida de la célula, por esto, sus alteraciones son discutidas en

Figura 12.2: Degeneración de los miocitos y fibrosis. A: Miocitos (rojo) de diferentes tamaños y formas (flechas), mucho más pequeños que los normales, se encuentran rodeados por grandes áreas de matriz extracelular (negro) indicando la presencia de fibrosis. B: α-actinina (verde, los núcleos son rojos) muestra importante desorganización de la estructura sarcomérica.

Figura 12.3: Degeneración de los miocitos en el microscopio electrónico. A: Pérdida de material contráctil y numerosos fragmentos nucleares Barra=5μm. B: Los núcleos presentan múltiples invaginaciones. Barra=2μm.

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

192

-

6, 10 Un cierto número de miocitos presentan una -

6

-da por medio de mediciones del contenido de ADN y la

ADN6 -15

aumento del volumen celular.

16 --

Figura 12.4: Tinción nuclear. A: Cardiomiocitos Ki-67 positivos (verde, los núcleos no teñidos son rojos). B: Tinción de Feulgen para evaluar contenido de ADN (amarillo-verde cerca de los miocitos negros. C: Sc-35 (verde) cerca de los miocitos negros. D: Los núcleos son positivos para histona 3 acetilada (verde) indicando que la transcripción se está llevando a cabo. Los gránulos rojos en todas las figuras, corresponden a lipofucsina.

Características estructurales del remodelamiento cardíaco...

193

6

-

ocurre en los cardiomiocitos puesto que contienen un nú-

puede asumir que en los estadios precoces de la enfer-medad, probablemente en la primera década, el conteni-

-

de los miocitos.

Pérdida de miocitos por muerte celular

6, 17 -μm , mientras que en corazones

ver más adelante 6, 13 Tres formas diferentes de muerte celular deben ser con-

sideradas: apoptosis, oncosis, y la muerte celular autofá-

Apoptosis: es un tipo de muerte celular suicida pro-

método del TUNEL y otras técnicas. Una característica

las mitocondrias y el sarcolema, mientras que el núcleo

que murieron por apoptosis se realiza a través de los ma-18

Por el contrario, en la oncosis las células muertas son eliminadas por los leucocitos y linfocitos durante un pro-

Oncosis: es un tipo de muerte celular accidental, en la

-meabilidad, la célula se presenta edematosa. La oncosis

injuria isquémica, realizando un análisis ultraestructural.19,

20 Además, dado que la membrana celular permite el paso

-cencia con un anticuerpo anti-C9. 21 El término necrosis es utilizado con frecuencia para describir la muerte celular por isquemia. Nosotros y otros autores, preferimos el término oncosis y reservamos la palabra necrosis para describir los

cuando la célula ha pasado el punto de no retorno.Muerte celular autofágica: también ha sido denomi-

nada . Es depen-diente de ATP como la apoptosis, pero es independiente

-

-

Figura 12.5: Muerte celular en el miocardio insuficiente. A. Núcleos apoptóticos (verde) en cardiomiocitos (rojo). B: Muerte celular oncótica identificada por deposición de C9 (verde, miocitos son rojos, núcleos azules). C: Muerte celular autofágica identificada por marcación de ubiquitina (verde, cardiomiocitos son rojos, núcleos azules)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

194

proteínas está involucrado en este tipo de muerte celular.

proteínas en los tejidos.22, 23 Normalmente, las proteínas se acoplan a la ubiquitina a través de una serie de enzimas

-tos complejos son transportados a través de la célula, para que isopeptidasas y otros sistemas hidrolíticos eliminen la

Este tiene una estructura cilíndrica que cliva proteínas en péptidos y aminoácidos. La ubiquitina es reciclada para ser nuevamente utilizada.

-cionada con ubiquitina ocurre en condiciones neurode-

o Alzheimer 24, 25 y ha sido recientemente descrita en co-razones humanos. 26, 27 El estadio preliminar consiste en

-cleo y, por último, de la célula completa. 28, 29 Las vacuolas

27 Por otro lado, los complejos ubiquitina son positivos

27 En un análisis

-

proteína y muerte celular. 27 El contenido y la actividad de

de su valor control. Por lo tanto, podemos concluir que

complejos ubiquitina/proteína llevan a la muerte de los

es causado por un incremento de la actividad de la enzi-

capacidad de eliminar la ubiquitina.

-

corazones normales. Antes de que sea determinada la im-portancia real de estas tasas de muerte celular, se deben

-ble asumir que los mismos tiempos se respetan en el mio-

-

decir que los diferentes tipos de muerte celular ocurren a

a la pérdida de un tercio de todos los miocitos y a la insu-

Figura 12.6: Identificación de fibrosis (miocitos son rojos, material fibrótico es verde). A: Fibrosis moderada. B: Fibrosis severa, fibrosis de reemplazo y presencia de miocitos de diferente tamaño.

Características estructurales del remodelamiento cardíaco...

195

Fibrosis

conectivo 14

la MEC tienen la capacidad de producir citoquinas, que estimulan la síntesis de proteínas de la matriz, metalopro-

7, 30, 31 -

-

32

reactiva y de reemplazo. La -

-

en las cardiomiopatias.14 Usualmente se localiza en el área perivascular y, en ocasiones, se puede encontrar en el intersticio. La es focalizada y causada por la pérdida de miocitos. El aumento de la

elementos microvasculares, lo que incrementa la dis-

33

el factor de crecimiento transformante β1 β1 -34, 35

-

como consecuencia, la injuria de los miocitos remanentes.

Correlación estructura/función

-

pero comienza a incrementarse la muerte celular. Esto y el número elevado de miocitos con pérdida de elementos

-

10, 13 -

ducida densidad capilar. Esto se considera el equivalente -

6

-

-

densidad capilar. La isquemia subendocárdica contribuye al

-

-

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197

Acoplamiento éxcito-contráctil enel corazón normal y patológico 13

El acoplamiento éxcito-contráctil en el miocardio normal

Mecanismos subcelulares

que comienzan en la membrana celular o sarcolema, con

, se denomina aco- El ciclo se completa

es un esquema de los procesos celula--

despolariza por la entrada de Na a través de los canales rápidos de Na -nales lentos de Ca de tipo L y el Ca entra a la célula a

Ca plateau o meseta del potencial libera una mayor cantidad

de Ca o receptores de rianodina

inducida por el Ca –, prove-yendo así el Ca -croscopía confocal ha revelado que el Ca es liberado en cuantos que se denominan , a

Ca control local de Ca ocurren estocásticamente durante la diástole, a muy baja frecuencia y en ausencia de ICa que las dispare, varios miles de pueden ser sincronizadas por la ICa

-liberado se suma

Ca transient de Ca 1 El Ca

de las dos proteínas contráctiles fundamentales, la actina

no actúa

un desrepresor. Finalmente, el Ca es retomado en su ma-

el intercambiador Na /Caver más adelante

En condiciones normales, virtualmente todo el Ca que entra a la célula lo hace a través de los canales de tipo L del sarcolema. Estos canales, concentrados en su mayor parte en los túbulos T sarcolemales, son complejos proteicos multimé-

α1, α , β, γ, y δα1 contiene

el poro por el que entra el Ca

proteína kinasa dependiente de Ca2-4

del canal. Las subunidades α ,β, γ, y δ -

. Durante el AEC, el Ca

cercana al canal. Este au-mento tiene un efecto dual: interactúa directamente con el

Figura 13.1: Secuencia de eventos en el acoplamiento éxcito-contráctil. El potencial de acción (PA), que ocurre a nivel de la membrana celular, culmina en la contracción. El nexo es el aumento de calcio intracelular ([Ca2+]i).

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

198

Figura 13.2: Esquema del acoplamiento éxcito-contráctil. La entrada de Ca2+ por los canales L (receptor de dihidropiridinas, DHPR) del sarcolema (SL) produce la liberación de Ca2+ del retículo sarcoplasmático (RS), a través del canal de liberación de Ca2+ (receptor de rianodina, RyR2). El Ca2+ liberado se une a la troponina C de los miofilamentos (MF) y produce la contracción. Parte del Ca2+ es extruido de la célula por el intercambiador Na+/ Ca2+ (NCX), pero la mayor parte es retomado por el RS a través de la Ca2+-ATPasa del RS (SERCA2a). Esta enzima está regulada por la fosfolamban (PLN). La Ca2+-ATPasa del sarcolema participa en el mantenimiento del Ca2+ diastólico.

activa a la CaMKII, que fosforila al canal y facilita la ICa.

-dades polipeptídicas, con un dominio citoplasmático y un dominio de transmembrana, que forma el canal de Ca .

-ladores intrínsecos 5

--

de Ca inducida por Ca

calsecuestrina se une al Ca , constituyendo un amortigua-dor del Ca amor-tiguador del Ca intraluminal, la calsecuestrina modula la

juntina-calsecuestrina sería el sensor, a nivel molecular, del Ca intraluminal y estaría involucrado directamente en la

6

El Caa través de la Ca -ATPasa o bomba de Ca -bién denominada

Sarcoplasmic (E Reticulum Calcium A activamente desde el cito-

responsable del descenso del Ca -

libre intraluminal, también favorece 7

-nico8

a instante, durante el ciclo cardiaco, depende del potencial de membrana y además de las concentraciones de Na y Ca a ambos lados de la misma. En condiciones normales,

, que introduce a la célu-

también puede funcionar en sentido inverso, introduciendo Ca rever-se 9 Esto ocurriría, aunque por un periodo

-nes especiales como, por ejemplo, de alto Na intracelular,

-riable de acuerdo a las especies. En la rata, por ejemplo,

caída del Ca

Ca

Acoplamiento éxcito-contráctil en el corazón normal y patológico

199

10

secuestro de Ca será mayor y el Ca secuestrado por el -

del Ca 11

fosfolamban

in vivo 16 -

17 12

-

bomba por el Ca y, como consecuencia, la recaptura de Ca

-

funcional de la PLN fue dilucidado a través del uso de

models -

stem cells

13 Estudios

por el Ca -

son compatibles con los descritos previamente en mem-branas in vitro

13 Por otro -

el Ca . Las propiedades contráctiles de estos animales

-nor contractilidad y una menor amplitud y velocidad de caída del transient de Ca . 14

-das en las mismas. Por otra parte, es de suma importancia

hace fundamentalmente a través del sistema β

β -tractilidad miocárdicas, como se verá más adelante. 11

Ca2+ vs. respuesta al Ca2+ de las proteínas contráctiles en la determinación de la contractilidad miocárdica

-den ocurrir cambios en la contractilidad miocárdica: A.

transient de Ca intracelular y

al Caaumenta el Ca intracelular, aumenta la contractilidad.

respuesta de los 2+ tiene,

. Un aumento de la sensibilidad de

dado del Cade producir mayor fuerza o acortamiento. Una disminu-

Ca intracelular se produce menor fuerza o acortamiento.

-veles saturantes de Ca

intracelular o en la -

-

β

15

El acoplamiento éxcito-contráctil en diferentes patologías

Insuficiencia cardiaca-

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

200

Figura 13.3: Estructura del canal de rianodina (RyR2). P: sitio de fosforilación. PP1 y PP2a: proteínas fosfatasas. PKA: proteína kinasa dependiente de AMPc. mAKAP: proteína de anclaje de la PKA. FKBP 12.6 ó Calstabin 2: Proteína estabilizante del RyR2. (Modificado de Hasenfuss et al. J Mol

Cell Cardiol 2002;34:951-69).

Figura 13.4: Esquema del intercambiador NCX. El intercambiador NCX extruye de la célula un ion Ca2+ en contra-transporte con 3 iones Na+, cuando actúa en su modo directo. En su modo reverso, el intercambiador permite el influjo de Ca2+.

se produce a través de dos caminos fundamentales: 1.

-

especies animales, se deben a alteraciones a nivel de los miocitos, fundamentalmente en el manejo del Ca

-

Ver capí-tulo 14

podrían hacerlo independientemente de alteraciones de la contractilidad a nivel del miocito cardiaco. Por otra

parte, aunque no nos vamos a ocupar de las arritmias en este capítulo, hay que tener en cuenta que, aunque hay importantes factores tisulares que las determinan, invo-

están asimismo relacionadas con el manejo del Ca in-

Ver capítulo 21 En este capítulo estudiaremos las alteraciones que ocu-

-tractilidad en la IC.

Mecanismos subcelulares

Acoplamiento éxcito-contráctil en el corazón normal y patológico

201

Figura 13.5: La fosforilación de fosfolamban en el residuo Ser16 por la proteína kinasa dependiente de AMPc (PKA) o en el residuo Thr17 por la proteína kinasa dependiente de Ca2+ y calmodulina (CaMKII), aumenta la actividad de la bomba de Ca2+ del retículo sarcoplasmático (RS) y, en consecuencia, la retoma de Ca2+ por el mismo. Esto conduce a una mayor velocidad de relajación. Por otra parte, la mayor retoma de Ca2+ lleva a una mayor carga del RS que puede ser liberada en los sucesivos latidos, conduciendo a un aumento de la contractilidad miocárdica.

Figura 13.6: Efecto de la fosforilación de la fosfolamban (PLN) y de la alteración de la relación SERCA2a/PLN sobre la contractilidad miocárdica. La fosforilación de PLN (A) impide el efecto inhibitorio que la PLN ejerce sobre la SERCA2a y aumenta la retoma de Ca2+ por el RS. Esta situación se asocia a un aumento de la fuerza desarrollada y a una aceleración de la relajación (línea punteada). Lo mismo sucede cuando se produce la ablación de PLN (B), las SERCA2a están desreprimidas por la falta del inhibidor fisiológico PLN (PLN Knock out). Finalmente, cuando se produce una sobreexpresión de PLN (C), la afinidad de la SERCA2a por el Ca2+ disminuye así como el secuestro de Ca2+ por el RS. Esto se acompaña por una disminución de la fuerza desarrollada y un enlentecimiento de la relajación (línea punteada). Aunque por simplicidad la relación PLN/SERCA2a en la figura aparece como 1:1, se estima que sólo el 40% del total de la SERCA2a se encuentra asociada a PLN. (Modificado de Frank et al. Ann Med 2000;32:572-8).

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

202

Figura 13.7: Representación esquemática de los dos mecanismos básicos que producen un aumento de la contractilidad: A: un aumento en la amplitud del transient de Ca2+ intracelular. El recuadro a la derecha muestra la relación fuerza-pCa2+, en la que se puede observar que un aumento del Ca2+ citosólico conduce a un aumento del Ca2+ que se unirá a la troponina C, resultando en aumento en la fuerza desarrollada por los miofilamentos (linea punteada). B: un aumento en la respuesta al Ca2+ de los miofilamentos, representada por un aumento en la contractilidad sin cambios en la amplitud del transient de Ca2+ intracelular. Los recuadros a la derecha muestran que los cambios en la respuesta al Ca2+ de las proteínas contractiles pueden deberse o a un aumento en la sensibilidad al Ca2+ (arriba) o a un aumento en la respuesta máxima (abajo). En el primer caso, un aumento dado, submáximo, del Ca2+ intracelular (líneas punteada y sólida horizontales) resulta en más fuerza desarrollada (línea punteada vertical). En el otro, para una ocupación dada de la troponina C por Ca2+, ocurre un aumento en la respuesta de los miofilamentos, resultando en un aumento de la fuerza máxima desarrollada (flecha vertical). (Modificado de Palomeque et al. Heart Lung and Circulation 2004; 13:410-20)

Acoplamiento éxcito-contráctil en el corazón normal y patológico

203

Figura 13.8: Cambios en las proteínas relacionadas con el manejo del Ca2+ intracelular en el miocardio normal e insuficiente. En el miocardio insuficiente, se describe una expresión aumentada del NCX y una expresión disminuida de la SERCA2a y la PLN en forma aproximadamente proporcional, respecto del miocardio normal. La fosforilación del RyR2 podría ser el mecanismo responsable de una pérdida de Ca2+ del RS en diástole, que normalmente es muy pequeña. En conjunto, estos 3 factores contribuirían a disminuir la carga del RS en el miocardio insuficiente. Se describe además una disminución de la expresión de la bomba Na+/K+-ATPasa, que podría colaborar a la alteración del manejo del Ca2+, perjudicando fundamentalmente la función diastólica (ver texto).

cantidad de modelos de IC en donde se han estudiado las bases celulares de la misma. Los resultados obtenidos,

todos los modelos de IC, de lo que ocurre a nivel celular en la IC. Describiremos aquí las alteraciones encontradas

tran-sient de Ca intracelular. 16, 17

un manejo de Ca anormal en la IC fue hecha hace casi transient de Ca con

el indicador de Ca acuarina, en trabéculas de corazones miopáticos humanos, obtenidos en el momento del trans-

-transient de Ca

21 Esto fue corroborado posteriormente en nume-

que el transient de Ca en la IC se caracterizaba por tener elevado Ca

respuesta al Ca de las proteínas contráctiles18, este meca-

la contractilidad en la mayor parte de los modelos de IC.transient de Ca

transient de Ca en la IC es la

-delos de IC, se describen alteraciones de distintos compo-

17 En la mayoría de los estudios, esta dismi-

proporcional de la PLN estaría conservada. De esta manera, la dependencia del Ca del transporte de Ca

pero el transporte de Ca estaría disminuido a todas las concentraciones de Ca

la menor respuesta al sistema β

de la , reduciendo aún más el trans-porte de Ca -

del

caída del transient de Caobservada en muchos modelos de IC. Asociado a la dis-

-tente en los diferentes modelos de IC estudiados, inclui-do el humano. 17

fuera de la célula, un aumento en

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

204

-

-

circulante, que en condiciones normales sería recuperado

del NCX, trabajando en su modo directo. Por otra parte, la

un efecto adicional sobre la cinética del canal sarcolemal de Ca

de Ca -secuencia puede aumentar la entrada de Ca a la célula y

transient de Ca , 19

la IC. En cuanto al número, se ha descrito una disminu-

17 -

- por parte de los

mismos frente al estímulo, como se dijo anteriormente. -

dida de Ca en diástole, contribuyendo a la menor car-20

ocurrir a pesar de la menor respuesta βver más adelante

-20 -

-

normales, Otros estudios revelan por otra parte, que en

-

que aumenta la actividad del canal, llevando a una pér-dida de Ca

la IC. 29 También se ha descrito un aumento en la fos-

desconoce su posible incidencia en la menor contracti-β

-

Menor captura de Ca de

- en diástole, a través de

y, en consecuencia, en el transient de Ca .

intracelular, es la dismi-/K -ATPasa, descrita en

muchos de los modelos estudiados. 21

llevaría a un aumento del Na intracelular que podría demorar el modo directo del NCX o favorecer su modo revertido, lo que tendería a producir un aumento del Ca

-

-

a un nivel que promueve el modo revertido del NCX, y por lo tanto la entrada de Ca , como fue mencionado. La entrada de Ca por el modo revertido del NCX po-dría resultar perjudicial si ocurre en forma importante,

la escaleralenta del Ca

22 Finalmente, es necesario mencionar que la ICa, disparadora del AEC, no se ha encontrado disminui-da en la mayoría de los modelos estudiados, por lo que

transient de Ca de la IC.

contractilidad anormal de la IC es la causa o la consecuen-

-

-, como aca-

bamos de describir. 23

24

está en línea con evidencia obtenida en modelos animales

se pudo demorar25, revertir 26 o prevenir 27 por tratamientos

Acoplamiento éxcito-contráctil en el corazón normal y patológico

205

- y con

contractilidad normal o aun aumentada. Al respecto, se ha

-

Para resumir, la evidencia hasta el momento indica que la

siempre necesaria.

El fenómeno de la escalera en el corazón normal e insuficienteEl aumento de contractilidad, que ocurre con indepen-dencia del control neurohumoral, en respuesta al aumento

-mente conservado entre las distintas especies, incluido

positivo, producido por el aumento en la frecuencia de

transient de Ca 28 -mos subcelulares que determinan dicho aumento no han

indican que el aumento del transient de Ca , que ocu-

es consecuencia de un aumento en el contenido y en la por el 5 A su vez, el aumento de

entrada de Ca a la célula a través de los canales de Catipo L, como resultado del incremento del número de despolarizaciones por unidad de tiempo 51, 2 y un aumento en el Catravés del NCX. 28

el que el

-,

-28 Por otra parte, el aumento del Na intracelular,

que resulta del mayor número de despolarizaciones por uni-

podría retardar al modo directo del NCX y así disminuir o favorecer la entrada de Ca por el

aumento del Na intracelular y el aumento de contractilidad provocado por el incremento en la frecuencia de estimu-

Ca a través de un mecanismo Na -dependiente. 28 -

al aumento del Na-

y el incremento de fuerza resultante del aumento de la frecuen-

especies, el NCX podría contribuir a la escalera positiva a .

por los canales tipo L

a través de los mecanismos antes descritos, promueven un de Ca -

-

se presentan en forma de una ausencia de incremento de contractilidad en respuesta al aumento de la frecuencia de

-

29, 30 La

preparaciones enteras como en miocitos, aislados, y clí-

in vitro

alteraciones subcelulares y moleculares que podrían ser -

Alteraciones subcelulares-

-transient de Ca

por el mismo. 31

muestra el efecto del aumento de la fre-

evaluado a través de la contractura inducida por una brusca

el vaciamiento instantáneo del Ca 32 La altura

por un aumento paralelo del contenido de Ca

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

206

Figura 13.9: Efecto del aumento de la frecuencia de estimulación sobre la contracción y el transient de Ca2+ en un miocito de gato. Típico registro continuo de longitud celular a las frecuencias de estimulación indicadas en la figura (lpm, latidos por minuto). Debajo se observan los trazos individuales de contracción y su respectivo transient de Ca2+ a los momentos indicados por las letras a-e en el registro continuo. Los trazos muestran, de a a e, un gradual aumento en el Ca2+ diastólico, en la velocidad de caída del transient de Ca2+ y en la relajación de la contracción, y una reducción de la longitud celular diastólica. El aumento de la frecuencia de estimulación de 10 a 50 lpm resulta en un incremento paralelo de la amplitud tanto de contracción como del transient de Ca2+. (Modificado de Vila-Petroff et al. J Physiol 2003; 550: 801-17)

Figura 13.10: Efecto del aumento de la frecuencia de estimulación sobre la amplitud de la contracción y el Na+i. Registro continuo de longitud

celular de un miocito en el que la frecuencia de estimulación se incrementó de 10 a 50 latidos por minuto (lpm). Los espacios en blanco en el registro continuo corresponden a las medidas de Na+

i, usando un indicador fluorescente, que se grafican debajo. El aumento de la frecuencia de estimulación produce un lento aumento en el Na+

i que está disociado temporalmente del efecto inotrópico positivo, evocado por el incremento en la frecuencia de contracción. (Modificado de Vila-Petroff et al. J Physiol 2003; 550: 808-17)

Acoplamiento éxcito-contráctil en el corazón normal y patológico

207

en respuesta al aumento de la frecuencia

en ratones con ausencia de escalera positiva. 33

Alteraciones moleculares

- por el NCX y una menor retoma

de Ca por el mismo y, en consecuencia, en

--

tanto la contractilidad como la escalera positiva típica de los corazones sanos. 34

intracelular no de-

homeostasis del Na intracelular, a través de su efecto so-

-contrado niveles aumentados de Na intracelular 35 debido,

Na /K -

-no de la escalera. El elevado Na intracelular favorecería

por el NCX, aun a

intracelular, a su vez, tendría consecuencias sobre la con--

-cuencias, una contractilidad similar a la de los corazones sanos. 35

intracelular,

provocaría una entrada aún mayor de Ca a la célula, que no puede ser

adicional de Ca

-

En resumen, el aumento en la frecuencia de estimula--

mente modular la contractilidad miocárdica. El tipo de res-puesta contráctil, que resulta del aumento en la frecuencia

entonces del delicado balance entre estos mecanismos. En los corazones sanos, el mecanismo dominante, responsable

Figura 13.11: Esquemas representativos de la relación fuerza-frecuencia en trabéculas de un corazón sano (panel superior) y de dos corazones insuficientes de humano, estimuladas eléctricamente. La relación fuerza-frecuencia invertida se define como una disminución en la fuerza desarrollada a medida que aumenta la frecuencia de estimulación. Esto puede ser el resultado de una disminución en la tensión sistólica (panel central), de un aumento en la tensión diastólica (panel inferior), o de ambos mecanismos. (Modificado de Schillinger W. et al. Basic Res Cardiol 1998; 93: 38-45)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

208

mayor entrada de Ca - entrante

elevado nivel basal de Na

parecen ser los factores más relevantes para determinar la

Respuesta -adrenérgica en el corazón normal e insuficienteEl

βcontractili-

un aumento del inotropismo y del lusitropismo. Descritos 36, los receptores

β1 y β , siendo el β

miocardio, con densidades similares en tejido auricular y

que se acoplan a la proteína heterotrimérica G del sarco-β1 inician una cascada

receptor, lo que provoca un cambio conformacional a ni-vel del receptor que activa a la proteína G estimulatoria

α

βγ, que también 37 En el miocito

PKA. A su vez, la PKA fosforila distintos sustratos intra-

el canal de Ca

β

está todavía lejos de ser entendida, por lo que no aparece

tipo L provoca un Ca en el miocito ventricular

-taje. 38 Este corrimiento hace que haya una corriente más

-tario, la PKA no afecta la conductancia pero aumenta la probabilidad de apertura. 39 En consecuencia, en presencia

β a la célula.

-

β 12, 40-42

β, sitio que se fosforila por PKA y en

Thr17

β de PLN, produciendo el aumento del

Ca intracelular. El Ca intracelular aumentado se une a

Figura 13.12: Relación fuerza-frecuencia y contenido de Ca2+ del RS. Músculos papilares provenientes de ventrículos humanos fueron estimulados a varias frecuencias a 37ºC y, luego de que la fuerza se estabilizara, se indujo una contractura al bajar bruscamente la temperatura (RCC). La amplitud de esta contractura es un índice de la carga de Ca2+ del RS en esas condiciones (la fuerza está normalizada con respecto a la producida a 0.2 Hz). Los datos son provenientes de corazones sanos e insuficientes. (Modificado de Pieske et al. Circ Res 1999; 85: 38-46)

Acoplamiento éxcito-contráctil en el corazón normal y patológico

209

Ca--

de la célu-

β

Capara aclarar estas posibilidades.

de la PLN, por PKA y CaMKII. 44 -45-47 Estudios

recientes en miocitos aislados parecen indicar que la fos--

liberada en sístole y la pérdida de Ca en diástole. 48

β -

Ca 49

se produce una

transient de Ca β-

Figura 13.13: Efecto del agonista -adrenérgico isoproterenol (ISO, 30 nM), sobre la contractilidad y relajación miocárdicas (Panel superior) y el transient de Ca2+ (Panel inferior). Registro de la presión desarrollada (PD) por el ventrículo izquierdo de un corazón perfundido en ausencia (control) y en presencia de ISO. El ISO aumentó el pico de la PD, y la velocidad de aumento de la presión, indicadores de la contractilidad y aumentó la velocidad de caída de la presión, o velocidad de relajación. En miocitos aislados, el agonista produjo cambios similares a nivel del transient de Ca2+ medido con

indicador fluorescente.

Figura 13.14: Cascada de señales intracelulares de los agonistas 1. La unión de los agonistas 1 (A) a su receptor ( 1R) conduce

a la activación de la proteína G estimulatoria (Gs). Esta proteína heterotrimérica se disocia en subunidades y la subunidad s que activa a la adenilato ciclasa (AC). La AC cataliza la formación de AMP cíclico (AMPc), a partir de ATP. El AMPc, a su vez, activa a la proteína kinasa dependiente de AMPc (PKA), que al fosforilar diversas proteínas modifica la función del miocito.

la calmodulina y activa a la CaMKII, lo que determina la 17 de PLN. El papel fundamental

-tes de PLN16

β

β -yor actividad del intercambiador en sus dos modos, directo y revertido. 43

-cambiador podría provocar un aumento de la entrada de

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

210

inotropismo. La menor sensibilidad al Ca -

con que el Ca se desprende de la TnC. En principio esto podría contribuir al efecto relajante de las catecolaminas, aunque hay resultados contradictorios al respecto. En tanto

de la sensibilidad al Ca contribuye al efecto relajante de β 40

de los receptores β1 -β . Evidencias

β1 y β-

cas y terapéuticas. 50

que los receptores β también están acoplados a la proteína 51 Este

PKA más localizada, que puede fosforilar los canales de Ca de tipo L del sarcolema pero no moléculas distantes como la PLN y la TnI. En consecuencia, los efectos ino-

de los receptores β-

tores β

β

ββ

β -

de Gs-adenilato ciclasa-AMPc-PKA.

β a sus receptores, así como ocurre con cualquier otro receptor acoplado a proteína G, puede

52

-

-

-

βlos receptores acoplados a proteína G, también requiere la

β-

β--

sibilizados. Una vez internalizados, los receptores pueden downregulation -

Clásicamente βARK1 se ha descrito como la kinasa β.

βpara fosforilar al receptor. β -

βγβ

es un efectivo inhibidor in vitro e in vivo de la actividad de la βARK1, ya que secuestra a la subunidad Gβγ. En el

β1 como β βARK1, y una actividad aumentada de la βARK1 lleva a una pérdida

Figura 13.15: Esquema de los efectos de la estimulación β-adrenérgica de proteínas fundamentales del AEC en el miocardio. La unión del agonista -adrenérgico a su receptor aumenta el AMPc que, a través de la PKA, fosforila proteínas. En el sarcolema (SL), la fosforilación del canal de Ca2+ aumenta la entrada de Ca2+ a la célula y contribuye al efecto inotrópico positivo. A nivel del retículo sarcoplasmático (RS), la fosforilación de la fosfolamban (PLN) aumenta la retoma de Ca2+ por el RS, lo que conduce a un efecto relajante, pero también, al aumentar la carga de Ca2+ del RS, lleva a un aumento de la contractilidad. La fosforilación de los receptores de rianodina (RyR2), también a nivel del RS, podría contribuir al efecto inotrópico positivo, aunque esta contribución es controvertida. Finalmente, la fosforilación de la troponina I (TnI) de los miofilamentos (MF) disminuye la sensibilidad al Ca2+ de los mismos, contribuyendo al efecto relajante de los agonistas β-adrenérgicos.

Acoplamiento éxcito-contráctil en el corazón normal y patológico

211

βde los niveles aumentados de catecolaminas. 57 La dismi-

-β, incluso la dobutamina,

-

miocárdica. A pesar de su utilidad a corto plazo, la admi-

-

sobrevida. 58 -

transplantados. Estos dispositivos han llevado aparente--

res βpor lo común llamados remodelamiento reverso, que ocu-

de receptores β se restaura a valores normales, llevando a

Figura 13.16: Desensibilización del receptor β. La ocupación del receptor por el agonista (A) conduce a la fosforilación del mismo por la kinasa del receptor acoplada a proteína G (β-ARK1). Al receptor fosforilado se acopla la proteína β-arrestina, que media la internalización de los receptores. El receptor internalizado puede activar nuevas señales intracelulares, degradarse o volver a la membrana plasmática, para lo que se requiere su desfosforilación, llevada a cabo por fosfatasas que trabajan a pH ácido. (Modificado de Lefkowitz, R. J Biol Chem 1998; 273: 18677-80)

Figura 13.17: Alteraciones moleculares del sistema -adrenérgico en la insuficiencia, con respecto al miocardio normal. En el miocardio insuficiente, la densidad de los receptores 1 está disminuida y hay un aumento en la expresión de la -ARK1, enzima que fosforila al receptor y lo desensibiliza, conduciendo a una menor formación de AMPc y activación de PKA.

β. 50 βARKct aumenta

β 50

que el sistema β -

nivel aumentado de catecolaminas que está inversamente relacionado con la sobrevida. 53 Por otro lado, Bristow et al. 54, demostraron que tanto la densidad de re-ceptores β

humano. La pérdida de los receptores β es selectiva al tipo β1, y entonces hay un mayor porcentaje relativo de receptores β que enfatizan sus propiedades diferenciales. 50 Los receptores β1 remanentes y los β están desensibi-lizados, presumiblemente por aumento de la actividad de las GRKs. Además, se han encontrado aumentos de hasta

αi, lo que llevaría a una me-nor respuesta de los sistemas acoplados a Gs. En el último estadio de la IC humana, así como en modelos animales de IC, los niveles cardiacos y la actividad de βARK1 apare-

también se ha encontrado aumentada. 55 Lo importante es que los niveles elevados de βARK1 suelen preceder a la

estadio de la IC. 56

aumentada de la βARK1 como otros cambios en el sistema

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

212

β. Ver capítulo 24

-

Entre los factores neurohumorales, es importante notar que, además de los niveles circulantes aumentados de cate-

sistémicas, que a su vez provocan alteraciones miocárdicas, son contribuyentes fundamentales del círculo vicioso de la

mejorar y aun aumentar la sobrevida en la IC.

Las proteínas involucradas en el manejo del Ca2+ como blancos de la transferencia génica en la IC

-

como una herramienta útil que permite describir la im-portancia de las diferentes alteraciones en la IC, y clínico, porque permite evaluar las consecuencias terapéuticas de la misma. Hay tres áreas principales que han sido blanco

el manejo del Ca durante el AEC, los canales de K y su -

βproteínas que tienen que ver con el manejo del Ca , Hajjar et al

-59

validando en conjunto con otros estudios similares, la

ofrecer una nueva modalidad terapéutica en pacientes con IC y comprobando la importancia de esta proteína en la

IC en rata. 60

antisense contra PLN, es capaz de

-

mejorar el manejo de Ca alterado en la IC. 17

Pérdida de Ca2+ por el RyR2 y muerte súbita

del RyR1, la isoforma del RyR del músculo esquelético, que se asocian a una homeostasis alterada del Ca y son la causa, por ejemplo, de la y la miopatía

de cardiomiopatías que se caracterizan por muerte súbita temprana: la cardiomiopatía arritmogénica ventricular

, y

Es interesante que las mutaciones asociadas con estas

núcleo central, en los RyR1. Las alteraciones de los RyR1 del músculo esquelético se asocian con un aumento del Ca del

-

aumento del Ca ondas de calcio potencial-

Los posibles mecanismos de -se han estudiado re-

cientemente. 61

ejercicio intenso o en el estrés emocional y puede produ-cir, como dijimos, muerte súbita. Uno de los mecanismos

diástole. 61 El aumento de la pérdida de Ca --

yendo Ca

Ca -

hacia el umbral, favoreciendo las posdespolarizaciones -

por los canales L, debido a

de Ca

este ciclo del Ca alterado puede resultar en taquicardia

focos de células ventriculares.

Atontamiento miocárdico (Stunning)-

Ver capítulo 5 62

al periodo pre-isquémico, que se recupera con lentitud. Eventualmente, al cabo de horas, días o semanas, la recu-

63

entender los mecanismos íntimos del AM, ya que aunque

Acoplamiento éxcito-contráctil en el corazón normal y patológico

213

entidad de relevancia clínica, es decir, el atontamiento

cardiopulmonar. 64

Disfunción contráctil en el atontamiento miocárdico: Ca2+ vs. disminución de la respuesta al Ca2+ de las proteínas contráctiles

-

los mecanismos íntimos que llevan al AM se ha realizado -

resultados a veces no coincidentes, lo que ha complicado

modelos es que, en todos ellos, el miocardio es sometido a

aporte de O, como ocurre

63, el mecanismo responsable para esta recupera-

-

---

65

-

dis--

-

mecanismo de la menor contractilidad en el AM es una

65

y en el Ca disponible 66

Disminución de la respuesta al Ca2+ de los miofilamentos como causa principal del AM

Ca está disminuida en el AM. Kusuoka et al. 116 fueron

-

en corazones atontados de hurones. Estudios posteriores,

transients de Ca no estaban alterados. 68 Estos estudios demostraron en

se debe a una menor sensibilidad al Ca , a una menor

67

AEC afectado por el AM es distal a la disponibilidad de Ca

El mecanismo por el que se produce la menor respuesta al Ca -blecido todavía, pero la evidencia disponible apunta a mo-

-69 Este es

y de los radicales

la respuesta al Ca-

vés del Ca70

. 65

desarrollada por Marbán et al. -

65 -

de proteasas dependientes de Ca-

al comienzo de la re--

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

214

Figura 13.19: Aumento del Na+i y Ca2+i en isquemia y reperfusión. Panel izquierdo. Durante la isquemia, el aumento intracelular de iones H+

activa al intercambiador Na+/H+ (NHE) que extruye H+ de la célula, intercambiándolos con iones Na+ que ingresan a la célula. Los H+ acumulados en el espacio extracelular podrían frenar al NHE, por lo que esta vía de entrada de Na+ a la célula se discute. La entrada de Na+ a través de los canales persistentes de Na+ sería, para algunos autores, el principal mecanismo responsable del aumento de Na+ en la isquemia. Finalmente, la inhibición de la Na+/K+-ATPasa por la disminución de los niveles intracelulares de ATP, y en consecuencia, la menor salida de Na+ por esta vía, también contribuye a aumentar el Na+

i. Panel derecho. En la reperfusión temprana, la acidosis intracelular aún persiste y el NHE, sobre el que ya no pesa la inhibición de los iones H+ extracelulares, saca los H+ ingresando Na+. Este Na+ permite al intercambiador NCX funcionar introduciendo Ca2+ a la célula. La bomba Na+/K+-ATPasa, ahora activa, puede sacar el Na+

i.

biador Na /H y del modo reverso del NCX, de la manera

y un aumento del Na intracelular. Este aumento ocurri-

Na - K - ATPasa, y la entrada de Na a través de canales persistentes cuya apertura es independiente del voltaje. 71, 72

actividad del intercambiador Na /H , ya que el mismo se encontraría al menos parcialmente inhibido por la acido-

-/H . Los protones intracelulares, que se

acumularon durante la isquemia, son eliminados fuera de la célula a través de este intercambiador, lo que lleva a

ocurre el aumento de Ca , ya que parte del Na acumu-lado abandona la célula a través del NCX trabajando en

73

-

o inhibidores del intercambiador Na /H 67, 74 El rol del modo reverso del NCX, en la injuria por isquemia/

75

reverso del mismo. 10, 76

-

disminuye la respuesta al Ca -, que ocurría durante

de la calpaína I y que la calpaína I podía ser activada por periodos de isquemia tan cortos como 10 min. 78 El efecto

Figura 13.18: Representación esquemática de las diferentes estrategias utilizadas para aumentar la función del RS a través de la modulación de la actividad de PLN o la relación PLN/SERCA2a. La función del complejo PLN/SERCA2a puede ser regulada por: a) la sobreexpresión de un mutante dominante negativo de la PLN, que reemplace a la PLN nativa; b) la disminución de la transcripción y traducción de la PLN; c) el aumento de la expresión de la SERCA2a. (Modificado de Frank et al., Ann Med 2000; 32: 572-8)

Acoplamiento éxcito-contráctil en el corazón normal y patológico

215

protector de los inhibidores de las proteasas dependientes de Ca también avalan el rol de las calpaínas.

TnI vs. otras proteínas como causa de la menor respuesta al Ca2+ de los miofilamentosGao et al. 79 demostraron, a través de Western blots, que

y puede ser prevenida al eliminar el Catemprana. 79

79 -

proteasas dependientes de Caun amplio espectro de proteínas musculares, entre ellas

-dena liviana –1 de la miosina, y del citoesqueleto, como

-

fundamentalmente el rol de la desmina como causa de la

de la TnI, por proteasas dependiente de Ca , no ha sido

En resumen, hay evidencia considerable, sobre todo proveniente de roedores, que avala la idea de que el sello del AM es una respuesta anormal al Ca de las proteínas

indica que la causa de esta respuesta disminuida al Ca , al 65

estar involucradas en la menor respuesta al Ca de

diferentes proteínas, que intervienen en el manejo del Ca intracelular y en el transient de Ca , podrían

especie, como se verá más adelante.

Evidencia que demuestra que la disfunción contráctil del AM puede ser producida por una disminución del Ca2+ disponible para la contracción

-

de la respuesta al Ca

transient de Ca

Figura 13.20: Curso en el tiempo de la contractilidad (velocidad máxima de desarrollo de la presión, +dP/dt) desarrollada por corazones de ratones que poseen el residuo Thr17 mutado a Ala (PLN-T17A), comparado con el de ratones que poseen la PLN nativa (PLN-WT). La mutación de Thr17 a Ala está asociada a una menor recuperación de la contractilidad luego de la isquemia. (Modificado de Said et al., Am J. Physiol 2003; 285: H1198 - H1205)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

216

está disminuido en los miocitos de los corazones atontados

la TnI. 66 tran-sient de Ca

de Ca

especies de mamíferos, los mecanismos responsables del

que la causa de la diferencia observada podría deberse al diferente manejo del Ca intracelular que se observa entre las diferentes especies. En los roedores, la mayor parte del Ca

proviene,

Figura 13.21: Liberación exocitótica de catecolaminas. La despolarización de la membrana plasmática de la neurona produce la entrada de Ca2+ extracelular a través de los canales de Ca2+ voltaje dependientes tipo N, aumentando el Ca2+ citosólico en la terminal simpática. El aumento de Ca2+ citosólico moviliza vesículas cargadas de catecolaminas (NE) y promueve la liberación de su contenido al espacio sináptico. La NE liberada interactúa con los receptores 1- y - adrenérgicos de las células efectoras, y es retomada hacia la terminal por el uptake-1. Este transporte es inhibido por desipramina. Desde el citosol la NE es recaptada hacia la vesícula presináptica, por el transportador de monoaminas (VMAT), que se inhibe con reserpina. La NE libre en el citosol, en presencia de O2 es degradada por la monoamino-oxidasa (MAO). La acumulación de NE en las vesículas depende de un gradiente de H+ en la membrana vesicular, dado que la retoma de NE ocurre por intercambio con H+. En condiciones de producción suficiente de ATP, la H+-ATPasa vesicular mantiene el gradiente de H+ y la Na+-K+ ATPasa de la membrana plasmática mantiene el gradiente de Na+. El intercambiador Na+/ H+ (NHE), que extruye H+ e ingresa Na+ a la neurona simpática, sostiene la baja concentración citosólica de H+. Gs y Gq: proteínas G acopladas a los receptores adrenérgicos; AC: adenilato-ciclasa; PLC: fosfolipasa C; AMPc: AMP cíclico, IP3: inositol trifosfato. (Modificado de Levi et al., J. Pharmacol Exp Ther 2000; 292: 825-30)

Figura 13.22: Liberación no exocitótica de catecolaminas. La isquemia prolongada produce hipoxia, depleción de ATP y acidosis. La depleción de ATP y la acidosis disminuyen el gradiente de H+ y, por lo tanto, el almacenamiento vesicular de catecolaminas (NE); en consecuencia, la concentración de NE citoplasmática aumenta. Este aumento se ve favorecido por una menor actividad de la monoamino-oxidasa (MAO) durante la hipoxia. La depleción de ATP y la acidosis también producen aumento de la concentración citoplasmática de Na+ debido a la depresión de la Na+-K+ ATPasa y la activación del intercambiador Na+/ H+ (NHE). La mayor concentración de NE y Na+ en la neurona simpática favorece la disponibilidad del uptake-1 hacia el lado interno de la membrana plasmática y su afinidad por NE, generando eflujo de NE a través del transportador. (Modificado de Levi et al., J. Pharmacol Exp Ther 2000; 292: 825-30)

Acoplamiento éxcito-contráctil en el corazón normal y patológico

217

66

las proteínas contráctiles están involucradas en el meca--

males, incluido el hombre. 80 Pero, por otra parte, se ha demostrado que las proteínas que manejan el Ca intra-celular están involucradas en el atontamiento miocárdico, aun en roedores. En estos animales se ha encontrado que

81 Además, el

la bomba de Caen corazones atontados de ratas. 82

residuos no fosforilables, indicaron que ambos residuos

mecánica como del Ca intracelular durante el AM83, 84, lo

del Ca podrían participar si no en la causa, en la recupe-

-

respuesta al Ca de las proteínas contráctiles, que parece predominar en los roedores y que posiblemente se deba a

Finalmente, estudios en roedores determinaron que en la -

teínas que, como la PLN, cumplen un papel en el manejo del Ca intracelular.

Rol de las catecolaminas en el atontamiento miocárdico

-quemia. Durante la isquemia miocárdica, las terminales nerviosas simpáticas sufren cambios que ocurren con

de catecolaminas desde la terminal simpática y, en conse-

Figura 13.23: Efecto de la depleción de catecolaminas sobre la recuperación contráctil posisquémica y la producción de radicales libres en el corazón atontado. Paneles superiores: Transcurso en el tiempo de la presión desarrollada (PD) y la presión diastólica final (PDF), de corazones aislados y perfundidos de rata, sometidos a 20 minutos de isquemia seguidos de 30 minutos de reperfusión. Los corazones se obtuvieron de animales no tratados (control) o tratados con reserpina (5 mg/kg, 24 horas antes del sacrificio). La reserpina, que vacía las terminales simpáticas de catecolaminas, mejoró significativamente la recuperación contráctil posisquémica. Panel inferior: El grado de peroxidación lipídica, secundaria a la formación de radicales libres, se evaluó por la producción de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBARS) al finalizar el periodo de reperfusión, en corazones de rata sometidos al protocolo de isquemia/reperfusión descrito más arriba. El tratamiento con reserpina disminuyó significativamente la producción de TBARS, indicando menor formación de radicales libres en el atontamiento. (Modificado de Vittone et al., Naunyn Schmiedeberg´s Arch Pharmacol 2006; 373: 60-70)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

218

85, 86

Fase 1 --

tema nervioso simpático central en respuesta al dolor, la

--

de sus aferentes en el miocardio isquémico, provocada

---

en la terminal

está limitada por mecanismos presinápticos de la termi-

los receptores presinápticos α , A1 y H por noradrenali-na, adenosina e histamina, respectivamente, sustancias liberadas al intersticio miocárdico durante la isquemia;

llamado . Fase 2 -

de catecolaminas en el miocardio isquémico cuya libera--

Ca -nápticos y puede ser suprimida por diferentes inhibidores del Estas propiedades en su conjunto indican que, bajo con-diciones isquémicas, el transporte y opera como un conductor que lleva catecola-

Fase 3

con el desarrollo de defectos estructurales de la membrana plasmática y no puede ser ya bloqueada por inhibidores del neuronal.

-

coronario. Es probable que, durante la fase temprana de -

-

ronal a través del , indicando que este mecanismo

87

Las catecolaminas liberadas desde las terminales ner-viosas simpáticas, en respuesta a la isquemia miocárdica,

-tecolaminas liberadas pueden favorecer mecanismos de

-nas inducida por la isquemia está involucrada en la cardio-

-88-91

e isoproterenol, mimetizan los efectos del precondicio-namiento isquémico. 92

en presencia de una limitada reserva coronaria, inclina el

-

85 -

sobre los efectos de las catecolaminas liberadas durante

otros laboratorios93-95 -tráctil posisquémica aumenta en corazones deplecionados de catecolaminas por tratamiento previo con reserpina, lo que corrobora que las catecolaminas, perjudican la recu-

α- y β -rante la isquemia159, 168, o por mecanismos independientes

65

-α y

AMPc, PKA, para el β en el miocito car- durante la

α- y βel precondicionamiento isquémico o en la necrosis tisular

Acoplamiento éxcito-contráctil en el corazón normal y patológico

219

-

en músculos papilares y corazones aislados y perfundidos,

de los receptores βcontráctil en el atontamiento 94 o la mejora. 97 Más aún, la

ciclasa que aumenta los niveles intracelulares de AMPc, 94

βdel miocardio podría activar, al menos en parte, mecanis-mos celulares que llevan al atontamiento.

de los receptores β1- y β

95 resulta-dos de nuestro laboratorio, obtenidos en corazones ais-

α1-, β1- y β -

β1β -

-

β-adre-

β1 no contrarresta

ββ

dependiente de la vía receptor β -lla dependiente de la vía receptor β1- y β -Gs-adenila-tociclasa. 99, 99

β-

β195 Ade-

durante la isquemia activan mecanismos celulares protec-tores a través de la vía α1

95 En resumen, en

posisquémica, efectos opuestos que se sobreponen.

isquémico. 100, 101 En un trabajo101 se demuestra que la de--

desarrollo de necrosis subendocárdica en el área de ries-

efecto protector de la actividad simpática sostenida en la -

-

-

no está aclarado todavía el efecto de las catecolaminas en el AM. Aunque es difícil establecer comparaciones

sobre el miocardio isquémico, dependerían, fundamen-talmente, de la cantidad de catecolaminas acumuladas en

α o β

Conclusiones

En este capítulo se ha realizado una apretada síntesis de los mecanismos involucrados en el AEC en el miocardio

-dico. Los actores principales fueron el manejo celular del ion Ca y las proteínas contráctiles que responden al Ca

-

sano y el enfermo. Basados en esto, la idea rectora del capítulo fue que el entendimiento de estos mecanismos celulares es el camino necesario para comprender las bases

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223

Fisiopatología de la insuficiencia cardiaca 14

del ventrículo izquierdo– es la variable que determina si

-

conocidas, los procesos responsables –tanto considerando el ventrículo intacto como los mecanismos moleculares–

-canismos más importantes que se activan en las distintas

-

La --

-ro. 1

-

1 Otro dato no menor es el hecho de que

-

de este concepto simplista también se consideraba a la

-

los problemas circulatorios, consecuencia de una dismi--

-secuencia del mismo. Con cierta cautela se podría decir

-

Citoprotección

Hipertrofia ReparaciónInjuria tisular

Figura 14.1: El esquema muestra los tres mecanismos más importantes que permiten al corazón adaptarse a los distintos tipos de injuria, ya sea isquémica o por cambios severos en las condiciones de carga. La integración y coordinación de estos mecanismos responsables son condiciones críticas para mantener la homeostasis miocárdica que llevará a un adecuado funcionamiento cardiaco.

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

224

-nen volumen minuto normal, o incluso, en lo que sería el caso opuesto, el ventrículo izquierdo puede tener una

ventrículo, además de otras variables como la frecuencia

-

-

tres estadios.El primer estadio comienza en el momento en que el

-

-mos compensadores que permiten mantener el volumen

-

esta etapa, las manifestaciones clínicas están ausentes y

y difícil de predecir.

-miento de los mecanismos compensadores conspiran para

esta etapa, la estructura y la forma del ventrículo izquierdo

y la son acti-

con independencia de las condiciones hemodinámicas del

estos eventos resultarán en manifestaciones clínicas mo-deradas que requerirán tratamiento médico. En este punto,

-2

morbilidad y mortalidad, siendo este estadio terminal, a -

--

-

-canismos involucrados en el proceso de remodelamiento.

Remodelamiento cardiaco

tratada en detalle en el Capítulo 9, aquí mencionaremos

El término remodelamiento cardiaco incluye cambios --

3 Desde un punto --

mitantes que ocurren en las aurículas, válvulas, vasos san-4 Así, los términos remodelamien-

to cardiaco y miocárdico intentan describir los diferentes procesos adaptativos que se producen en el miocardio, y

-portante mencionar que es el remodelamiento cardiaco el determinante más importante de las manifestaciones clí-

-mento de la masa del ventrículo izquierdo pero sin in-

hipertro-

normal.5

de los miocitos que compensa la pérdida de miocardio.

a nivel del miocito, aunque esto no siempre se traduce en

---

Fisiopatología de la insuficiencia cardíaca

225

--

-porcionado de los diámetros ventriculares. 5 Esto último altera la forma del ventrículo izquierdo, que cambia su

acuerdo con la ley de Laplace, el aumento del volumen ventricular y la esfericidad llevan a un incremento despro-

-no, con isquemia relativa en especial en el subendocardio.

positiva que lleva indefectiblemente a un estadio terminal.6

isquemia en--

-

coronaria de leve a moderada, el miocardio utiliza la re-serva vasodilatadora coronaria para satisfacer el aumento

De particular importancia es el hecho de que el remo-delamiento cardiaco es un determinante mayor en la evo-

7

corazones con infarto

remodelamiento cardiaco es muy fuerte y puede persistir 8

puede ocurrir independientemente del remodelamiento

miocardio así como también las otras estructuras veci--

9 Estudios recientes han hecho hincapié en la importancia del remodelamiento de los miocitos como

10 -

-

11 Las altera-ciones asociadas al remodelamiento de los miocitos car-diacos pueden estar relacionadas al aparato contráctil, al

-

terminará en el remodelamiento cardiaco.-

-

Figura 14.2: Distribución transmural de flujo coronario en situación basal (círculos blancos) y después de la administración de adenosina (círculos negros) en animales normales (panel A) y con insuficiencia cardiaca (panel B). Se observa claramente cómo el flujo aumenta por igual en el endocardio y el epicardio en los animales normales, mientras que en los animales con insuficiencia cardiaca el flujo en el endocardio está significativamente disminuido, mostrando la pérdida de la reserva vasodilatadora coronaria. (Modificado de Shannon R et al., Am J Physiol, 1993;265(34):H801-H809)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

226

así como también en el metabolismo y el acoplamiento 3, 12 Estudios realizados en células

contráctil de estas células no es simplemente una con-

-

-dad de los miocitos. 12, 13 De esta manera, mientras que la

ventricular, la ausencia de alteraciones contráctiles en el

característicos del remodelamiento cardiaco y serán men-cionados más adelante.

Hipertrofia celular

más importantes a la injuria, ya que está presente en cualquiera de sus formas en prácticamente todas las

-cas, podríamos decir que prácticamente no hay pato-

-ventricular, en lo que se

descompensada14, 15, que transforma a

16 Podría decirse, sin temor a equivocarse, que

actual. Prueba de esto es que aún desconocemos si la

-

de los miocitos sería difícil para el ventrículo mantener

-

es una respuesta muy conocida que ocurre frente al au-

remodelamiento celular.3, 17

miocárdica es probablemente un mecanismo adaptativo,

por aumentar el número de unidades contráctiles dentro de cada miocito, lo que lleva de forma simultánea a una

-

tiempo, se transforma en una respuesta mal adaptativa. En

intersticial y arritmias severas.18

-

claro, así como tampoco son conocidos los mecanismos

-raleza del estímulo el miocito puede sobrevivir, alcanzando

-letéreos tales como la apoptosis, que podría llevar a la in-

Una de las vías que se activan en respuesta a un incremen-

-tracelulares del complejo enzimático de las MAP kinasas

que componen la familia de las MAP kinasas promueven -

tativa, mientras que otras estimulan la -

tricular. Otras vías intracelulares no adaptativas incluyen la

II, a la aldosterona o al factor de crecimiento transforma-

factor bidireccionales, ya que a bajas concentraciones tienen pro-piedades protectoras, mientras que a altas concentraciones son deletéreas. Otras vías intracelulares que promueven un

19

-

-

Fisiopatología de la insuficiencia cardíaca

227

20 Los

las células a través de diferentes proteínas, tales como las -

elementos intracelulares, como el núcleo y el citoesquele-to. 21

-nentes, dentro de los miocitos y otras estructuras del mio-

17 La

-to contráctil que son característicos en el remodelamiento

efectos importantes sobre la forma de los miocitos.22, 23 En

-sada en la etapa temprana de su desarrollo, que ocurre sin

-

ventricular normal.

cardiaca ya está en marcha y el miocito crece más en lon-

su diámetro. 24 De esta manera, los miocitos remodelan ac-

ya sea en paralelo para aumentar el diámetro, o en serie

Cardiotrofina 1TNF

Factores de crecimientoInsulina IGF-I

Angiotensina II

PKC

Kinasas

STAT-3

MAP kinasa

ERK JNK

ovitatpada on otneimicerCovitatpada otneimicerC

Transcripción nuclear

NFkB

JkB

Exceso de TNF

TGFAngiotensina II

Receptor

Gq Fibroblastos

PKB/AKT

Procolágeno

Protección celular endógena

Fibrosis

Promotor de la muerte celular

Figura 14.3: El esquema muestra distintas vías intracelulares activadas a partir de estímulos extracelulares que llevan, según sea el estímulo, a una hipertrofia beneficiosa o adaptativa o a otra deletérea o no adaptativa (ver detalle en el texto). (Modificado de Opie LH et al., The Lancet 2006;367:356-367).

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

228

16

realineamiento y desplazamiento de los miocitos en rela-slipage

-

25

Apoptosis en la insuficiencia cardiaca

cardiaca se caracteriza, como fue mencionado, por cambios estructurales adversos y

cierto punto de no retorno, continúa a pesar de que la in-

número de miocitos.26

miocitos se pierde, lo que contribuye al aumento de la

por isquemia relativa, debido al aumento del consumo de

la necrosis, pareciera ser que la apoptosis es el mecanismo 27-29

in vitro están asociados con un aumento del número de células muertas por apoptosis. 30 Esta forma de muerte celular en

31, mientras que en los corazones normales la tasa de apoptosis es de alrededor

32

que la pérdida de miocitos por apoptosis contribuye a la

de si un nivel de apoptosis tan bajo puede contribuir real-

podría ser que una pérdida de miocitos mantenida en el

cascada de enzimas proteolíticas denominadas caspasas. Cuando estas enzimas son activadas, las caspasas termi-

caspasas ocurre a través de dos mecanismos diferentes.

-

-

9. Aunque estos dos mecanismos son distintos en sus orí-

desde la mitocondria.28 Un aspecto interesante y novedoso es que si bien la apoptosis está incrementada en los corazo-

miocitos, en los que el Citocromo C es liberado de la mito-

28, en un proceso conocido como apoptosis interruptus.33, 34 Aunque el mecanismo por

-mento de la actividad de la proteína XIAP, la que a su vez

33 Otra posibilidad -

mitocondria.35 Otro factor adicional para limitar la apop-

del metabolismo de los miocitos. Dado que la apoptosis

estas condiciones de vida muera por apoptosis. 36 De esta

disminuyendo el número de células por pérdida de los mio-

marcado de apoptosis en miocitos y otros tipos celulares

activan bajo ciertas circunstancias.

Regeneración y reparación miocárdica

la sobrevida no son los únicos aspectos involucrados

El concepto, aunque muy controvertido, de la pérdida

Fisiopatología de la insuficiencia cardíaca

229

de miocitos por diferentes tipos de muerte celular y su

en duda la creencia de que estas células no se dividen

miocárdica. Estos conceptos están basados en que la muerte de los

-

Así, estimaciones de la tasa de que un mecanismo de reemplazo de los miocitos podría estar presente para el mantenimiento del músculo cardia-

37 -

-citos, tal como ocurre en el infarto de miocardio, y esto

et al.38-40

miocardio. Estas observaciones se realizaron utilizan-

miocitos estuvo presente en el miocardio normal y par-ticularmente en la zona borde del infarto. Estos inves-

los miocitos cardiacos adultos son células terminalmente

-

-tores mencionan que el ventrículo izquierdo podría ser

41

celular no parecen estar activos en las zonas infartadas, donde la pérdida de miocitos es masiva, y estarían limi-

viable remanente.

-madre cardiacas, que estarían presentes

-

-

miocárdico. 37

Sistema renina-angiotensina-aldosterona

aldosterona es activado desde los estadios iniciales de la

mecánico. En miocitos cardiacos aislados sometidos a

-tos.42, 43

-

-contramos cierta discrepancia, ya que si bien la mayoría demuestra un efecto favorable sobre el remodelamien-to44-46 47 e

48-49 Por otro lado, cuando se analizan las causas de estas diferencias y los mecanismos involucrados, encontramos

-

50

de la ECA puede tener efectos importantes sobre otras vías intracelulares como las activadas por bradikinina,

-

síntesis de

todavía no se conocen.

Sistema adrenérgico

-

-51 Incluso en las etapas iniciales de la

cuando el ventrículo izquierdo está bien compensado, ya -

52

que todavía no conocemos en detalle las consecuencias -

mecanismos compensatorios tales como el incremento de la frecuencia cardiaca y la contractilidad, el avance

-

en deletérea. 53

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

230

54

de los

55 Por otro lado, la estimula-56 -

pática el aumento de masa ventricular. Este efecto dele-

57

que apoya la como causante -

actúan como mecanismos compensadores en las etapas -

Citoquinas inflamatorias

injuria celular y representa uno de los mecanismos por los

rol de la -ponsables de la enfermedad cardiovascular, ha merecido

58 -diada por la

más importantes es el -

cos, tales como el cáncer, el shock séptico y alteraciones

de citoquinas puede tener, bajo ciertas circunstancias, un efecto protector contra las enfermedades, mientras que

citoquinas puede ser deletérea. Levine et al., en 199059, fueron los primeros en mostrar que el -

-

han llevado a plantear la como 60

contribuyen al proceso de remodelamiento y posterior

-

también puede ser sintetizado por los miocitos cardiacos.

61, 62, así como

volumen. 63

--

64

65 -

-

observaron efectos favorables sobre el remodelamiento

cardiaca. 66

los estudios que evaluaron el tratamiento de pacientes

que ser suspendido ante la falta de un efecto favorable en los pacientes. 67 -

con la complejidad del funcionamiento del los tiempos apropiados para la terapia anticitoquina y, por último, a la falta de conocimiento que tenemos sobre

citoquinas.

Rol de la matriz extracelular

La matriz -

-

-

-ciente. El concepto clásico de que la MEC es solamente un mecanismo o una estructura pasiva de soporte de los miocitos ya ha sido reemplazado por completo, pues la MEC constituye por sí misma un tejido dinámico que alte-

68 Un metabolismo activo y continuo de la MEC está pre-

Fisiopatología de la insuficiencia cardíaca

231

miocardio y los 69

los procesos de remodelamiento

tercio de todas las células miocárdicas, aunque ocupen más de dos tercios del volumen total miocárdico. 70 Los

71

de la MEC consiste sobre todo en una compleja red de 72 La elastina es menos abundante en el

miocardio que en la vasculatura y, dado que el músculo cardiaco tiene una elasticidad limitada, el rol de la elastina

intervienen en los mecanismos intracelulares, sin embar-

-

cardiaca están asociadas con alteraciones en la cantidad, 73

y tiene como objetivo dar soporte estructural a un área

necrosis sería un mecanismo

ruptura cardiaca74

---

tica75

-

-sis y cicatriz es que en la primera se observa un proceso

cicatriz se observan -

-

-

--

-

causa o consecuencia. 76

los miocitos es un proceso que puede estar asociado a la -

torio. 77

también en el miocardio viable de zonas alejadas al infarto 78, 79

alejadas del infarto. 80

-

--

-

-

dilatada, inducido por marcapaseo a alta frecuencia car--

80, 81

-

-

miocardiopatía inducida por isoproterenol. 80 Estos datos

Aunque la miocardiopatía inducida por alta frecuencia -

ca en humanos, estos estudios proveen fuerte evidencia -

modelamiento ventricular. Por otro lado, este modelo de miocardiopatía

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

232

con la miocardiopatía dilatada observada en pacientes.

con este tipo de miocardiopatía presentan un aumento 82 -

mentales y la miocardiopatía en pacientes puede radicar

-endocárdica, que es uno de los principales estímulos para

-portante, se deben considerar también su calidad y com-

-

83

-

84

autores 97 mostraron que alteraciones en el entrecruzamien--

cambios ocurren en forma independiente de la cantidad de

del entrecruzamiento está asociado también a un aumen-85

controversia.86-88

-

-

89 De esta manera, los com-ponentes de la MEC no son estructuras estables sino que

-dad coordinada de cuatro familias de enzimas proteolíticas que incluyen las proteínas aspárticas, proteasas de cisteí-na, proteasas de serina y proteasas relacionadas a iones metálicos como son las últimas son las que están principalmente involucradas en

81

Las MMP representan una familia importante de enzi-

-

-

dos, como ocurre en el cáncer, la artritis y la mayoría de las enfermedades cardiovasculares. 89

-teínas de la MEC, aunque se diferencian en que cada una

y coordinada durante el remodelamiento. Las MMP se cla-

-

-

y simultáneamente activan péptidos intersticiales como

-car la arquitectura y el remodelamiento ventricular. En el

-tizan y secretan la mayoría de las MMP y las ADAMs.89, 90

-

remodelamiento de la matriz por las MMP es una respuesta común del miocardio a la injuria tisular. 91-100

un efecto deletéreo importante. Por ejemplo, la MMP-9 aparece como una de las enzimas más importantes en el

101-106 Una prueba del efecto deletéreo de las MMP lo han aporta-

de MMP-1; estos desarrollan un remodelamiento ventri-107

infarto de miocardio. 108 -

ruptura miocárdica después del infarto de miocardio. 109 De

pone a las MMP-9 como una de las enzimas más activas

--

110

de las MMP, en ratones con infarto de miocardio, atenúa

Fisiopatología de la insuficiencia cardíaca

233

y otros factores de crecimiento que están incrementados

como inductores importantes de las síntesis de las MMP, perpetuando de esta manera un círculo vicioso deletéreo.

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Fisiopatología de la insuficiencia cardíaca

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237

Generalidades. Síntesis, secreción, receptores, funciones

El descubrimiento de los péptidos os por dos líneas de investi-

del retorno venoso producían un incremento de la natriu-

ratas, inyectados a otros animales, producían una intensa natriuresis y diuresis. A partir del aislamiento del factor

una potente actividad diurética, natriurética y vasorrela-

1 Actualmente, se conoce que los péptidos natriuréticos

-puesta por el factor -

péptido péptido

-

de 17 aa con un puente disulfuro. Los tres primeros poseen el puente disulfuro entre dos residuos de cisteína, que es

y el CNP están altamente conservados, mientras que el 2-5

El ANF deriva de una pre-pro-hormona, el pre-pro-ANF -

Péptidos natriuréticos 15

doplásmico produce la pro-hormona el pro-ANF des-

por una proteasa de membrana, la corina6, forman una por-1-98 y la verdadera

hormona ANF pro-ANF1-98 forman el pro-ANF79-98 o péptido kaliurético; el pro-ANFy el pro-ANF o vasodilatador. 2, 7

-

clivado por la furina formando el N-terminal pro-BNP 77-108. El CNP de-

2,8

de ANF se encuentra en la aurícula izquierda, hallándo-se en concentraciones menores en la aurícula derecha, el

-

-trointestinal, el timo y el ojo, aunque las concentraciones

9

El BNP se encuentra en los adultos, principalmente en -

de ANF es mayor que la de BNP, tanto en las aurículas -

circulante. 10 El BNP, a diferencia del ANF, varía de forma considerable entre las distintas especies, por ejemplo en

El CNP es el principal miembro de esta familia de pép-tidos natriuréticos producido por el sistema nervioso cen-tral, en donde actúa como un neuropéptido, con funciones

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

238

periferia, el CNP es sintetizado por las células endoteliales

-

a semejanza del sistemacon efectos opuestos. A diferencia de los otros PNs, carece de efectos natriuréticos. 2,11

El DNP ha sido recientemente aislado a partir del ve-Dendroaspis angus-

ticepsy comprobándose que también produce una respuesta na-triurética. 12

El sistema de los PNs también ha sido encontrado en

13

PNs al nivel ancestral de los protistas unicelulares. Los ANPs actúan a través de tres tipos de receptores,

denominados ANPR-A, ANPR-B y ANPR-C. Los dos pri-

--

ANF≥BNP≥CNP, mientras que para el receptor NPR-B es

≥BNP. Ambos receptores median las acciones -

intracelulares, después de lo cual el receptor es reciclado 14

ANPR-C estimula a la fosfolipasa C, incrementando la

--

15-17

los receptores de los PNs. Para bloquear al receptor NPR-

compuestos de PNs denominados caracteriza-

con ruptura del anillo conformado con el puente disulfuro,

de unirse al receptor ANPR-C, sin desarrollar actividad

ANF

Figura 15.1: Resumen del sistema de los péptidos natriuréticos (PNs). Los tres tipos de péptidos natriuréticos (ANF, BNP y CNP), los tres tipos de receptores (NPR-A, NPR-B y NPR-C) y sus dominios extra e intracelulares, vías de señalización intracelular y principales efectos fisiológicos y fisiopatológicos (Modificado de Gardner, DG. Trends Endoc Metab 2003; 14 (9): 411-416)

Péptidos natriuréticos

239

el ANF amida, que une al ANPR-C, se comportan como 2

A diferencia del ANF, verdadera hormona endocrina con

es decir, se liberan a medida que se procesan de la prohormo-na, encontrándose en el tejido cardiaco solo formas maduras de BNP77-108. Además, se cree que no cumplirían funciones endocrinas sino paracrinas y autocrinas controlando la hi-

-

estímulos mecánicos y neuroendocrinos aumentan su libera-

el estiramiento del cardiomiocito de la pared auricular, que involucra un mecanismo en el que interviene una proteína

pertussis18 -

α, IL-1β19

Por otra parte, el estiramiento de la pared ventricular sería el 20

El sistema de los

un sistema vasodepresor para contrarrestar estadios hiper-tensivos. Estos objetivos se cumplen mediante acciones

directos abarcan:

vascular,

el movimiento de plasma desde los capilares al tejido intersticial, y

-

-ciones de:

-merular de la corteza adrenal

-

-lámico

noradrenalina en el sistema nervioso central e in-

células tubulares renales, lo que disminuye la re-

-

-

2,21-30

-

descrito sus efectos sobre los capilares, la mucosa intestinal,

15-31

Todos estos efectos en su conjunto promueven una caída de la volemia y por lo tanto del retorno venoso, y una dis-

--

sobre todo las actividades neuroendocrinas y neurotransmi-

el endotelio vascular y en tejidos tubulares renales. Los niveles circulantes de los PNs pueden aumentar

-

-nas tiroideas, los diuréticos, los inhibidores de la enzima

BNP plasmáticos también están aumentados en el último trimestre del embarazo, pero sus niveles no varían con el ciclo menstrual. 2, 32

-

junto con los PNs como marcadores bioquímicos.

Péptidos natriuréticos en situaciones patológicas

-

-crementan el ANF y el BNP, se pueden mencionar el infar-

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

240

Figura 15.3: Aumento de las concentraciones plasmáticas (pg/ml) de ANF y BNP en diversas vasculopatías y cardiopatías. (Modificado de Hirata et al., Cardiovascular Res 2001; 51: 585-591)

Figura 15.2: Diagrama comparando los efectos fisiológicos y fisiopatológicos de los péptidos natriuréticos en el embrión y en adulto. La parte superior muestra los estímulos que regulan la secreción de los péptidos en el corazón, y la parte inferior muestra los principales efectos de los mismos. (Modificado de Cameron et al., Endocrinology 2003; 144 (6): 2191-2194)

Péptidos natriuréticos

241

-mores carcinoides también cursan con niveles de ANF aumentados. El incremento del ANF no es consecuencia

-

cardiovascular.

del ANF es que el taponamiento cardiaco por pericar--

cas, no aumenta el ANF plasmático; pero sí lo hace la

intracavitaria, y produce el estiramiento mecánico del cardiomiocito.

-

está basada en el estiramiento del cardiocito, lo que lleva -

la respuesta endocrina atrial. Un tercer tipo de respuesta

PNs en las aurículas y los ventrículos y, simultáneamente, 33-34

Cardiomiopatías. Insuficiencia cardiaca

concentraciones plasmáticas de

la falla cardiaca.

N-terminales proANF y proBNP están elevados en pacientes

la péptidos es útil para la

-

cardiovasculares. 4, 19

correlacionan en forma similar con parámetros hemodi--

35

El BNP urinario también aumenta en pacientes con

correlacionaba con el aumento del BNP plasmático. Por lo tanto, también puede ser considerado un buen marcador

36

Figura 15.4: Comparación de las pendientes de las rectas de regresión lineal entre grupos de pacientes con cardiopatía idiopática dilatada (CID) y con cardiopatía hipertrófica (CH). Se muestran los valores de BNP y ANF plasmáticos (pg/ml) versus la presión diastólica final del ventrículo izquierdo (PDFVI) y la masa (g/cm2) del ventrículo izquierdo (LVM). (Modificado de Mizuno et al. Am J Cardiol 2000; 86 (9): 1036-40, A11)*: p< 0.001

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

242

Los valores de BNP son mayores en pacientes con

mismo. Por otra parte, el BNP se incrementa en cardiomio-

36

En estudios realizados en pacientes con cardiomiopa-

37 -veles de ANF y BNP se correlacionan positivamente con la

-

BNP correlacionan positivamente con parámetros de dis-

-

En este estudio, los niveles de ANF y BNP plasmático

-

consecuencia, un mayor estrés parietal que en la CH, el -

plasmáticos de ANF y BNP, aumentados en estas circuns-tancias, disminuyen con el tratamiento con inhibidores de

El ANF y el pacientes con diferentes cardiomiopatías que en los hiper-

tensos. Los valores más elevados fueron encontrados en las

para el BNP. 38

Péptidos natriuréticos como marcadores de insuficiencia cardiacaMuchos estudios han destacado la utilidad clínica de los

-

realizado por Cody et al 39

-vamente aumentadas en los pacientes con IC con respecto

et

Figura 15.5: Comparación de las pendientes de las rectas de regresión lineal entre grupos de pacientes con cardiopatía idiopática dilatada y con cardiopatía hipertrófica considerado como un solo grupo. Se muestran los valores de BNP y ANF plasmáticos (pg/ml) vs. los volúmenes de fin de diástole (VFDVI) y de fin de sístole del ventrículo izquierdo (VFSVI); y la fracción de eyección (%) del ventrículo izquierdo (Fey). (Modificado de Mizuno et al., Am J Cardiol 2000; 86 (9): 1036-40, A11)

Figura 15.6: Niveles de ANF en plasma (pg/ml) a tiempo cero en tres grupos de pacientes con la enfermedad de Chagas-Mazza: grupo C-A (controles sanos y pacientes chagásicos asintomáticos pertenecientes al periodo indeterminado), grupo TC (pacientes chagásicos y no chagásicos con trastornos de conducción) e ICC (pacientes chagásicos y no chagásicos con insuficiencia cardiaca congestiva). * p<0.05 vs. TC; # p<0.01 vs. A. (Modificado de Puyó AM et al., Regul Pept 2005; 128: 203-10)

Péptidos natriuréticos

243

al., en 199740

antes de realizarles un cateterismo cardiaco, mostraron

independientes de baja Fey. En otro estudio prospectivo

-

En pacientes NYHA clase II o más la sensibilidad era aún mayor. 41

En nuestro laboratorio realizamos un estudio que com-

-

-

mente. Encontramos que el ANF plasmático estaba aumen-

fue similar al hallado en los pacientes con enfermedades

los niveles de ANF en pacientes asintomáticos, compara-dos con los controles sanos, encontramos que durante los primeros 18 meses de estudio las concentraciones eran si-milares a las de los controles, pero en la muestra obtenida

de ANF, con lo que concluimos que las concentraciones

del futuro desarrollo de IC en los pacientes asintomáticos. 42-44

Con respecto al BNP, Hammerer-Letcher et al. 45 ana-lizaron la utilidad del N-terminal proANF con el BNP y el NT-pro-BNP. Los autores de este estudio concluyeron

mientras que el NT-pro-BNP y el NT-pro-ANF tenían me-

Bay et al. 46 realizaron un estudio para determinar si el NT-pro-BNP podía diferenciar entre una Fey normal o dis-minuida, hallando que este marcador tenía un valor predicti-

Infarto de miocardio

marcadores bioquímicos

predictor de sobrevida en las mismas.

Uno de los trabajos más ilustrativos para demostrar la utilidad de los valores de los PNs fue el de Dickstein et al.

47 Los autores midieron los niveles del proANF en pacientes que sufrieron un reciente infarto de miocardio.

Tabla 15.1: sufrieron un infarto de miocardio reciente

Cuartiles ProANF (pMol/L)

1 2 3 4

< 835 835-1 494 1 495 > 2 535

1.00 1.67 2.61 02.92

1.00 3.94 4.43 06.47

Aumento de presión arterial sistólica > 45 mmHg 1.00 1.02 7.31 12.57

Clases funcionales III y IV de la NYHA (New York Heart Association) 1.00 3.02 5.99 10.41

Regurgitación mitral 1.00 4.58 10.75 11.42

Mortalidad 0.00 1.00 3.35 07.17

(Modificado de Dikstein K et al., Am J Cardiol 1995; 76: 679-683)

Figura 15.7: Niveles de ANF en plasma (pg/ml) a tiempo 24 meses en grupo C (controles sanos); grupo A (pacientes chagásicos asintomáticos pertenecientes al periodo indeterminado), grupo TC (pacientes chagásicos y no chagásicos con trastornos de conducción) y ICC (pacientes chagásicos y no chagásicos con insuficiencia cardiaca congestiva).+ p<0.05 vs. A; º p<0.05 vs. TC; # p<0.01 vs. C. (Modificado de Puyó AM et al. Regul Pept 2005; 128: 203-10).

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

244

-

-

-

-

pacientes con valores más altos de proANF plasmático, los parámetros estudiados empeoraron casi el doble para la frac-

que el número de decesos fue siete veces mayor. El BNP es un marcador predictivo del remodelado ven-

38, 48, 49 Las con-centraciones aumentadas de BNP en la etapa temprana, des-pués del infarto, han sido asociadas con un remodelamiento adverso del ventrículo izquierdo y valores aumentados del mismo también se correlacionaron con la mortalidad de los

En un estudio en el que se analizaron las concentra--

50

De acuerdo con lo descrito, tanto el ANF como el BNP

-pervivencia en pacientes con infarto de miocardio e IC.

Hipertensión arterial

-

-riendo que tiene también un efecto simpatolítico. Debido a estas observaciones se han realizado muchos estudios

Los PNs se encuentran aumentados en diversos tipos -

los PNs no se alteran durante la etapa de remodelamien-to concéntrico, pero sí aumentan cuando se alcanza la

Ver capítulo 18

-

-

un BNP elevado es un marcador en pacientes hipertensos

aumento del BNP en pacientes con cardiomiopatías y en hipertensos. Este efecto no sería directo, sino que estaría

38

En la HTA esencial en el hombre, los valores plasmá--

dos con respecto a los controles normales, aunque hay que

ventrículos puede producir una respuesta diferencial de la -

mental de anastomosis aorta-cava, que produce hipertro-

51

están aumentados en el plasma de los modelos de hiper--

así como en ratas hipertensas DOCA-sal52

de la aorta53

54 -pecto a las ratas control. 55

estos modelos. En estudios realizados con cepas de ratones que son

defecto en la síntesis de ANF puede causar HTA. 56-57 Por otra parte, en otros trabajos, encontraron que la HTA sal

Péptidos natriuréticos

245

sensible, que se desarrolla en ratones para el

1 II, losartán. 58 -

59

Arritmias

El ANF se eleva en la

ARNm y también el ARNm del pre-pro-BNP. Por lo tan-to, sus valores pueden ser predictores del embolismo de

60 Los valores elevados de ANF, hallados en pacientes portadores de arritmias, son inter-medios con respecto a los encontrados en pacientes con cardiopatías dilatadas. 43-44

Valvulopatías

El BNP y el proBNP plasmáticos son considerados mar-cadores de

61 -vado asimismo que el BNP se correlaciona con el cociente

62

Disnea

Otro importante uso de los PNs, ANF y BNP como marca-

disneas. Ambos se incrementan notoriamente en la disnea

aquellos con disnea, pero sin falla cardiaca. 63

Transplante cardiaco

-plantados. Previo al transplante, los niveles de ANF se

-plante, era de esperar que los niveles cayeran bruscamente

los niveles normales. De esta manera, el ANF se consti-

del transplante, pero permanecen elevados durante un tiem-

a dos factores:-

múnmente dejada para efectuar la anastomosis y que continuaría secretando altas cantidades de ANF, y

-no del transplante. 64

Rol de los péptidos natriuréticos en la regulación de la hipertrofia del miocardio

La ventricular se caracteriza por un incremento

, c-jun y Egr-1

etapas tempranas del desarrollo, como la isoforma β de la

tipo III, ANF y BNP. 34, 65 Ver capítulo 11 El ANF y el BNP están elevados en las cardiomiopa-

cardiaca. Los niveles de ANF son mayores en la circula-

ventrículos adultos. En estudios del desarrollo embrionario

un rol de ANF y BNP como ordenadores del crecimiento 66-67 Durante la re-

α actina, y el cambio de las isoformas α y β de las cadenas

efectos de la ANG II local y la endotelina. 52

hemodinámica y, en forma independiente, por el proceso 68 El bloqueo de receptores

A de la

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

246

factores de crecimiento, como la ANG II y la endotelina 69

-

la resistencia vascular periférica.

por lo que las células cardiacas se encuentran en un entorno altamente enriquecido en estos péptidos en el miocardio hi-

63 Los receptores para los PNs se encuentran tanto

69

células de músculo liso vascular 70

cardiomiocitos neonatales en cultivo. 71 Más recientemente,

compartida por el BNP y el CNP. 72

proteína kinasa G. El ANF también puede inducir la apop-tosis de los cardiomiocitos. 73

74

El tratamiento de

-tor de crecimiento insulina simil. 75 Por otra parte, estudios

ANF. 76

-taloproteasas de la matriz que intervienen en la remodela-

77 BNP podría, además, comportarse como un α

78

de la enzima aldosterona sintasa en cardiocitos neonata-les79 -

-

crecimiento, controlando el crecimiento de los miocitos y

-

--

cimiento descontrolado del miocardio. 63

-Nppa-/-

57

Nppb-/-

80 Los ratones Npr1-/- que carecen del receptor común para ANF y BNP desarrollan HTA resistente a la sal, con una desproporcio-

81

-

82

elementos cis que contienen motivos GATA; estas secuen-cias son esenciales para la actividad de los promotores en

-

y para β 83, 84

--

-tas α

82

-miocitos inducida por el estiramiento mecánico. 85

-cial para la supervivencia de los cardiomiocitos embrio-narios, para el mantenimiento del estado diferenciado del

Aterosclerosis

Los PNs se encuentran aumentados en placas ateroscle--

Péptidos natriuréticos

247

--

y transplantes cardiacos. Los PNs son dosados habitualmente mediante radioin-

-

paciente cardiaco.

propende a aumentar sus efectos. Limitados al uso paren--

se comportan como inhibidores de la ECA y la kininasa II. Así refuerzan, por este triple mecanismo, sus efectos sobre los PNs, la ANG II y las cininas. El uso terapéutico en la HTA esencial, de los inhibidores de endopeptidasa

sintéticos del ANF, como el carperitide, y del BNP, como

y del sistema simpático. Asimismo, se abre la posibili-

-

calcio voltaje sensitivos y abridores de canales de pota-sio calcio sensitivos. Contemporáneamente, la industria farmacéutica busca métodos alternativos como el uso de nasales, parches cutáneos y preparados orales

89

Agradecimiento

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Patologías endocrinas y renales

El -les como el aldosteronismo primario y los feocromocitomas. 87 El ANF es responsable del escape mineralocorticoide. 88 Cuando se instala un tratamiento con mineralocorticoi-

incremento de la natriuresis y la diuresis que es producto

-mento de la volemia. Asimismo, el ANF se incrementa

consecuencia del aumento de la volemia y sus niveles descienden después de la hemodiálisis. 31

Conclusiones

tres tipos de acciones: endocrinas, paracrinas y autocrinas. Para el ANF están reservadas principalmente las fun-

-

Para el BNP, ejercer las funciones paracrinas y auto-crinas, fundamentalmente a nivel cardiaco, por sus pro-

-miento cardiaco.

Para el CNP, las acciones locales paracrinas y autocri---

crinas a nivel del sistema nervioso central de la hormona

endocrino, productor de

-

--

no que menor índice de neoplasias presenta en los seres

Futuro de los péptidos natriuréticos

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

248

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251

En términos de incidencia, prevalencia, morbimortali-

problemática creciente de la salud pública. A pesar de los

-1, 2, 3

4 Estudios multicéntricos de IC mostraron, en los pa-

3

-

--

do una causa de elevada morbimortalidad en el mundo occidental15, particularmente en aquellos con severa dis-

6

-

de los mecanismos neurohormonales y mecánicos com-

alterada, aunque aún no es bien conocido si este estado

la enfermedad7

5

acci-tromboembolismo hasta

-caciones la causa de muerte. 8 La incidencia reportada de

-

9, mientras

10, 11 El estudio 12

-tudios observacionales, en portadores de miocardiopatía

13

Así, el y la isquemia o infarto de miocardio con-tribuyen a la elevada mortalidad en IC, con la trombosis

12

tromboembolismo es compleja

-8

Aunque la ICCr per se-

embolismo14

auricular y ventricular izquierda, en particular con severa 15 -

trombos, proceso en el que también están implicados factores hemodinámicos. Las células endoteliales y subendoteliales contribuyen a

-

mastocitos. Estas células son una rica fuente de mediado-16

-17 Heit

et al. 18

-

19, la incidencia de estos eventos vasculares con 20

que lo actualmente reconocido.

Factores protrombóticos en la insuficiencia cardiaca 16

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

252

-

de P selectina soluble que representan, respectivamente,

14 Consecuentemente, los pacien--

8

podría ser la

21

células endoteliales. 22 Los niveles elevados de FT proveen

8 -23 Otro

importante estímulo para aumentar el FT es la citoquina -

lar 24 Am-

posiblemente mediado por el aumento de los niveles de

Tríada de Virchow

tríada de 8

de la contractilidad pueden todos producir anormal

y al subsecuente tromboembolismo. El deterioro de la fun-

en la cámara ventricular izquierda dilatada; a su vez, la

--

25

En la falla cardiaca también se ha demostrado la presen-cia de ,

26 La -

trombosis in situ y al tromboembolismo. -

27, así podrían estar alteradas las mediciones de marcadores

28 las anor--

presentes en la falla cardiaca29, probablemente asociadas

30

-

-

-

-

medios de aneurismas ventriculares izquierdos, independientemente

-

La presencia de los diferentes componentes de la tríada -

nesis. Las anormalidades plaquetarias, de la hemostasia,

mecanismos del tromboembolismo no son simplemente mecánicos, sino que también se relaciona con un estado

Cambios hemorreológicos

en mujeres y en aquellos en clase funcional más severa. 14

Factores protrombóticos en la insuficiencia cardíaca

253

Hoffmeister et al. 31

entre viscosidad plasmática y Fey en IC. Aunque Gibbs et al. 14

de la clase funcional de la IC.

-

-

-

intracardiacos, trombosis in situ

severa podría, por lo menos parcialmente, ser responsable

en estos pacientes. 32

Baker et al. 33

la viscosidad plasmática predicen fuerte y positivamente -

turos eventos isquémicos cerebrales es débil.Los -

-

aumentado en particular en pacientes con ICCr, con corre-

-so debería evitarse en pacientes con ICCr, en vista de su

34 En contraste, en sujetos

efecto muy leve y rápidamente transitorio en los índices 35

Disfunción endotelial

de la

a la pared vascular. Cuando es liberado por las plaquetas inhibe su reclutamiento para ser incorporadas al trombo

bioactivo. 36

-

diferentes estímulos, lo que contribuye a la vasoconstric-26

La endotelina 37 es un potente péptido vasoconstric-tor venoso y arterial, derivado del endotelio, que cumple funciones tanto de hormona circulante como de factor

-

38, particular-

en sitios de injuria vascular y en el plasma de pacientes con falla cardiaca. 39 La ET podría ser responsable del

-liales, y ambos podrían ser marcadores independientes

se describe en la falla cardiaca como parte de la respuesta compensatoria al desorden hemodinámico. Como un po-

endotelial, la -lina de las células endoteliales. Más aún, la AII incrementa

40, 41 Todos estos

pacientes con falla cardiaca.En el estudio 42

los hombres, lo que podría contribuir parcialmente a la -

menino con falla cardiaca, un predictor independiente -

-

endotelio. 27

ventricular izquierdo y muerte pos infarto. 43

Activación de trombina y fibrinólisis

Aunque la trombina-

formándose el complejo trombina-antitrombina III -

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

254

altamente sensibles de la actividad de trombina in vivo, en pacientes con IC. 39

debido a que su vida media es muy corta. Las mediciones de la actividad de trombina en pacientes con falla cardiaca

-

la falla cardiaca. 39

-

El dímero D-

-mentarse en otras enfermedades cardiovasculares como

44 y la estenosis mitral45,

El factor de necrosis tumoral (FNT , una citoquina --

do la posibilidad de trombosis microvascular, de injuria 46

-

no es claro al presente.

con niveles elevados de citoquinas47, que se correlacionan con la seve-

48 Ciertamente, la

-

-

pueden ser mediadas por vía del FT, un potente activador -

dores, así como los valores de la viscosidad plasmática, del

predecir la morbilidad y la mortalidad en la ICCr. Chin et al. 49 encontraron que los niveles plasmáticos

pero no otros índices, fueron mayores en quienes sufrieron eventos que en aquellos que no los presentaron, con una

-

-

plaquetaria corresponden a la ICCr, con muy limitada 50 Chin et al. 51 se-

-

Los niveles basales de

pueden ser una vía de inicio de la trombosis, en un

Activación plaquetaria

cardiaca no ha sido bien establecido, el incremento de la

-

52

-traron incrementados en la falla cardiaca, incluyendo la

-

-tarios circulantes.

leucocitos y

son de particular importancia por las posibles respuestas -

53

del clearanceque puede contribuir a la mayor incidencia de eventos

-

-quetaria en la IC.54

-55 Diversos estudios han mostrado que

los pacientes con falla cardiaca presentan concentraciones 56

-

Factores protrombóticos en la insuficiencia cardíaca

255

mujeres en clase funcional más severa.P-selectina

las plaquetas activadas, con un rol activo en las interac-ciones plaqueta-plaqueta. Además la P-selectina promue-ve el rodamiento de las plaquetas y leucocitos sobre el endotelio activado. 57

La P-selectina es también un componente crucial de la -

-

plaque-58

Los datos referidos en la literatura revelan que los pacientes con IC descompensada presentan P-selectina

59

-

IIb-IIIa. 60

mayores en pacientes con falla cardiaca que en controles. 61

-

idiopática vs.La osteonectina

plaquetaria. Cuando las plaquetas son activadas la osteo-

-vados en pacientes con falla cardiaca. 52

-taria, como el -

-

- desde

-62

Efectos del tratamiento médico de la falla cardíaca sobre el estado protrombótico

--

vasculares futuros63, son pocos los estudios in vivo que

falla cardiaca. 8 Datos acumulativos indican que los IECA 64,

para reducir la frecuencia de reinfarto puede relacionarse 14

La incidencia de manifestaciones clínicas de trombo-embolismo, en pacientes con falla cardiaca, se estima en

65 El tratamiento médico de la falla cardiaca 8

cardiaca proveen un modesto efecto antiplaquetario, con

-ceptores de serotonina plaquetarios. 7

Los diuréticos, como hidroclorotiazida, furosemida, es-pironolactona e indapamida aumentan la síntesis de pros-

-26

son antiplaquetarios menos po-

en este aspecto. , el propanolol y el carvedilol reducen la -frina y ADP. 66

--

en pacientes con falla cardiaca. 14

Los -

trombosis en los estudios clínicos. 67

-nado con los efectos de los IECA sobre el metabolismo de

14

Los receptores de 68, aunque su rol no ha sido aún

-69

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

256

-

70 La -

71

La actividad antiplaquetaria es probablemente un he-cho común a todos los IECA. Los niveles aumentados de

-sis de

cardiaca7

la falla cardiaca. 72

73 74, EPILOG75, y BIP76, y es un importante aspecto clínico aún no dilucidado.

presentan propiedades antiplaquetarias, es probable que

Losartan 77 e irbesartan 78 -

afectan las concentraciones plasmáticas del inhibidor del -

tos hipertensos.

79 80

Agentes antiplaquetarios en insuficiencia cardiaca

-

-

Los inhibidores de los receptores de ADP podrían en

cardiaca tratados con IECA y aspirina. 7

El -

-81 y acoplados a la adenil-

bloqueantes de los receptores de ADP, actúa a través de un metabolito, sobre el receptor plaquetario de ADP sub-

82

, pero inde-

-83

84

tanto el uso de warfarina como de aspirina se asociaba

85

falla cardiaca leve a moderada, y que no disminuía con el tratamiento con warfarina.

86 y CURE. 87 Clopi-, isquemia mio-

con el implante de stents.-

tes

-

-lidad de los datos de los otros estudios analizados. 9 Esta

apropiados, establece que los datos no sostienen con clari-

pacientes con falla cardiaca que presentan ritmo sinusal. 9

con aspirina en bajas dosis, como alternativa a la mono-terapia con aspirina en estos pacientes.

Anticoagulación en insuficiencia cardiaca

En la ICCr, la -

miocardiopatía periparto puede estar indicada la anticoa--

88-89

Factores protrombóticos en la insuficiencia cardíaca

257

90 ---

91

estudios observacionales no randomizados, y el análisis de los efectos de warfarina en comparaciones no

92 93 94 95

Los datos disponibles no sostienen el uso rutinario de -

manecen en ritmo sinusal. 90

randomizados. La terapia

-farina en el tratamiento de la falla cardiaca con ritmo sinusal.

96

-

los que recibieron -dos a warfarina, respectivamente. Hubo más hospitaliza-ciones por razones cardiovasculares, especialmente em-

aspirina.

97

-

-

-

-

por el bajo ritmo de enrolamiento, con la resultante dis-

-hibidores directos de la

es el ximelagatrán -

98 Dos aspectos que deben considerarse son

se dispone de un antídoto para 99

Conclusiones

-sia alterada, aunque no es bien conocido si este estado

7

Los estudios clínicos randomizados al presente no apor-tan evidencia concluyente para recomendar el uso de as-

en pacientes con falla cardiaca y ritmo sinusal. 9

En presencia de falla cardiaca y ritmo sinusal, los estu-dios clínicos randomizados y los observacionales aportan

-

con los controles. 90 Los datos disponibles no sostienen su

-

ritmo sinusal.

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Fisiopatología de las valvulopatías 17

Alejandro Hita

La enfermedad valvular continúa siendo una causa mayor de morbimortalidad. En los Estados Unidos, las valvulopa-

-

1

Estenosis aórtica

De la estructura a la función: La válvulaLa -

-

-

la zona posterior, a la valva anterior mitral que, junto con -

dicionan una parte importante del mecanismo funcional

claridad las frecuentes alteraciones obstructivas del tracto de salida del ventrículo izquierdo en la 2

factores, como el envejecimiento, la presencia de anillo -

-

al desarrollo de un componente obstructivo subvalvular

-

volumen minuto, con incremento de la morbimortalidad

3-4

anillo, y está constituida por las valvas, las comisuras,

-

-

5

-

-tor responsable de las discrepancias en las determinacio-

mediciones realizadas por manometría en cateterismo y las -

-

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

262

como se obtiene mediante la técnica de Doppler. 6

-

en cuenta al momento de analizar los diferentes métodos valvulopatía, ya que el Doppler nos

en las determinaciones por ambos métodos. Finalmente, el comportamiento del

-7

Etiología

-

pero sin fusionar las comisuras.-

--

de los pacientes puede ser lenta o rápida, dependiendo de

8

-

Figura 17.1: Cambios en la forma y tamaño de los componentes valvulares aórticos durante el ciclo cardiaco. D: derecha; I: izquierda; CIV: contracción isovolúmica; RIV: relajación isovolúmica; NC: estructura de la raíz aórtica no coronaria; CI: coronaria izquierda; CD: coronaria derecha. (Modificado de Dagum, P et al., Circulation 1999; 100: 54-62)

Fisiopatología de las valvulopatías

263

-

La respuesta ventricular: Estructura, geometría y función

-

-nes celulares, moleculares e intersticiales que se mani-

proceso participan todos y cada uno de los constituyentes cardiacos: miocito, intersticio y estructura vascular, y su

procesos, permitirá eliminar el estímulo hemodinámico y

En este capítulo analizaremos los cambios básicos que -

tricular, que son determinantes de la respuesta ventricular.

La estructura: El miocito, el intersticio y la circulación coronaria

que los mismos serán tratados en profundidad en otros pasajes de la obra y escapan al objetivo del presente ca-

El miocitoEl

ventricular; esta se inicia con una

9

que el miocito presente un incremento de su volumen pero

en el número de mitocondrias, que convierten a esta célula 10

El intersticio

matriz -

-

-11 Particu-

-12, mientras que en

-

acuerdo al estímulo interviniente. 13

Estas diferencias presentan su correlato anatomopa-

--

et al. 14 evaluaron

biopsia endomiocárdica. Estos autores describieron que para incrementos similares de masa miocárdica se obser-vaban dos poblaciones por completo diferentes desde el punto de vista cualitativo o estructural, con diferencias

-

En consecuencia, es claro que un análisis cuantitativo de la -cuada de este proceso adaptativo y se debe avanzar sobre

-

Figura 17.2: Evolución libre de eventos en dos grupos de pacientes, sin calcificación o muy escasa y con moderada o severa calcificación (Modificado de N Engl J Med 2000; 343: 611-7)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

264

-

15 Esto plantea la importancia de evaluar no solo el ventrículo sino las características del

Doppler tisular, ha

En los pacientes portadores de estenosis -

-

16

-

en esta valvulopatía se relaciona con el remodelamiento inverso de los diferentes constituyentes de la pared mio-

-nando un incremento porcentual relativo de esta última en

de la 17

La circulación coronariade pecho con coronarias nor-

18 y su presencia 19 -

coronario son determi-

-remo-

delamiento vascular, como respuesta adaptativa del sistema -

cia, ya que sus alteraciones serán un determinante directo en -

-

--

-

ambos mecanismos determinará un remodelamiento vas-20

ventrículo izquierdo. 21

-

subendocárdica, con evidencia de re-

Interacción dinámicaSeñales externas

Procesamientoextracelular

Químicos

Factores de crecimento

Metaloproteasa

Hormonas

Mecánicos

Estiramiento

Fibroblastos

Síntesis de colágeno

Síntesis de metaloproteasa

Miocitos

Síntesis de miofibrillas

Integrinas

Receptores hormonales

Receptores parafactores de crecimiento

Receptores detransmembrana

Procesamientointracelular

Respuesta celular

Figura 17.3: Interacción dinámica entre los miocitos y el intersticio frente a diferentes señales externas. (Modificado de Kanekar et al. Cardiovasc Pathol 7:127-133; 1998)

Fisiopatología de las valvulopatías

265

Figura 17.4: Fracción de volumen de colágeno (FVC) en autopsias de corazones normales e hipertensos con severa fibrosis intersticial. (Modificado de Querejeta et al., Circulation 2000; 101:1729-1735)

Tabla 17.1:hipertensos, clasificados de acuerdo al patrón de fibrosis intersticial del gráfico precedente, donde no se observan diferencias en la evaluación cuantitativa de la hipertrofia

Pacientes hipertensos

Parámetro Fibrosis no severa Fibrosis severa

Masa VI (g/m2) 133±7 132±12

IVST (mm) 11,78±0,67 11,32±0,6

VE/VA 0,96±0,50 0,93±0,13

IVRT (ms) 112±4 107±4

FE (%) 61±1 62±3

IVST: Espesamiento interventricular, FE: Fracción de eyección. IVRT: Tiempo de relajación isovolúmica Valores expresados como la Media ± ESM. (Modificado de Querejeta et al., Circulation 2000; 101:1729-1735)

-da de reserva vasodilatadora coronaria y determinan la

22, aun en ausencia de enfermedad coronaria. 23 Los factores involucrados en la pérdida de la reserva vasodilatadora coronarias son:

De acuerdo con Gaasch et al.24

radio ventricular y el espesor parietal ha sido utiliza-

-

el

-

-

-culatura coronaria. 25

Figura 17.5: Representación del comportamiento de la función diastólica en un grupo de sujetos control y en un grupo de pacientes con estenosis aórtica (AS) en el posoperatorio inmediato y tardío, luego del reemplazo valvular (Modificado de Villari et al., Circulation 1995; 91: 2353-2358)

Control

Hipertrofia inadecuadaCon angina de pecho

Hipertrofia adecuadaSin angina de pecho

Hipertrofia inapropiada

Figura 17.6: Relación entre el estrés sistólico pico circunferencial del ventrículo izquierdo y masa ventricular izquierda en pacientes con estenosis aórtica severa con y sin angina de pecho (Modificado de Julius, BK et al., Circulation 1997; 95: 892-898)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

266

Figura 17.8: Representación esquemática de la secuencia de eventos en la hipertrofia cardiaca y su progresión a la insuficiencia cardiaca

La geometría

Como se ha mencionado, el miocardio responde a los incrementos de la hipertrofia, la que ha sido clasificada desde un punto de vista mor-

ventricular.

-lar, este no es el único factor. Así, varios estudios demos-

26 estenosis -

y con menor clase funcional. 27

bajo estrés parietal circunferencial, para un determinado femenino. Estas

-ferencias funcionales y de comportamiento posoperatorio;

realizado el reemplazo valvular; por otra parte, la mujer

-dola con el hombre, aunque la mortalidad es similar para

28

La función

Función ventricular sistólicaEn los pacientes con enfermedad valvular será la respues-

cardiaca. El miocardio pone en marcha diferentes respuestas para intentar compensar el defecto primario y para evitar la falla miocárdica. En primer lu-

mecanismos neurohormonales con el objeto de incremen-tar la contractilidad. El primer mecanismo es limitado y el tercero es deletéreo cuando se sostiene en el tiempo, es por ello que el incremento de la masa y el proceso de

Figura 17.7: Mecanismos fisiopatológicos involucrados en la angina de pecho en pacientes portadores de estenosis aórtica severa. (Modificado de Julius, BK et al. Circulation 1997; 95: 892-898)

Fisiopatología de las valvulopatías

267

remodelamiento adquieren un rol central en la compen-

estímulo hemodinámico presenta una secuencia evolutiva

29 Como fue descrito, la determina cambios en los miocitos, caracterizados por

-

-30 Dado que

el incremento de la

31

pacientes presenta un comportamiento caracterizado por

-

-

32 Por otra parte, los síntomas en una valvulopatía no se correlacionan en forma

los síntomas y la severidad de la valvulopatía; se puede

como pérdida en la clase funcional y la capacidad de

un rol fundamental en el estudio de una valvulopatía. Pero

-rabello et al.33, las características que se describen en la

-masa, son fac-

-

-

-

de cambios en el estado contráctil; este comportamiento de la -

de bomba del ventrículo más que su estado contráctil. 34

-

y el mismo podrá ser analizado en sístole o en diástole.

-vidad del ventrículo izquierdo y Th el espesor parietal. De

cálculos del estrés parietal son más complejos que esta sim-

ventrículo izquierdo. Dentro de los diferentes tipos de estrés

Tabla 17.2:

1. Sensible a los cambios del inotropismo

2. Independiente de la carga

3.

4. Fácil y seguro de aplicar

5. De probada utilidad en la práctica clínica

(Modificado de Carabello B. et al., Circulation 2002; 105:2701-2703)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

268

ventricular normalizado por el valor de estrés parietal y com-

del estado contráctil.-

-

--

-parietales son circunferenciales y las epicárdicas van de

-

el ventrículo normal los bordes internos o endocárdicos --

35 En

el desplazamiento de los bordes internos endocárdicos -

36 -

circunferencial, es decir, en el eje en el que realmente se

parte de la 37

-

llamada

-til, como el cálculo de la velocidad de incremento de la

-

velocidad de la onda s-

-lar, y con ella se ha demostrado que pacientes a quienes se

-mentar un término más preciso.

Tabla 17.3: Características de los índices de función ventricular seleccionados

Índice Sensibilidad a los cambios

inotrópicos

Dependencia de la precarga

Dependencia de la poscarga

Dependencia del volumen cardiaco

Facilidad de aplicación

Fracción de eyección

Volumen y dimensiones de fin de sístole

0

VCF 0

VCF corregida por poscarga

0 0 0

0 0

Rigidez de fin de sístole

0 0 0

Trabajo cardiaco precarga reclutable

0 0

VCF: Velocidad media circunferencial de la fibra, ESPVR: relación presión/volumen al final de la sístole. (Modificado de Carabello, B et al., Circulation 2002;105:2701-2703)

Fisiopatología de las valvulopatías

269

-

ventricular utilizados.

Función ventricular diastólica

-crito con frecuencia, tanto antes 38-39 como después de la

40

Desde el punto de vista hemodinámico se observa

-distensibilidad determina una

limitado del volumen de llenado antes de que el miocito

reducido del volumen latido, con un severo aumento de la -

en el 41 -

et al. 42 han demostrado que el au-

-denciaron alteraciones de la constante de

ha observado que el hombre presenta una constante de ri-

43

--

ce la distensibilidad; estas alteraciones son fácilmente objetivables en la práctica clínica mediante la ecocar-

-

-

en especial durante el ejercicio, debido a la incapacidad para incrementar el volumen minuto. Por otra parte, la

de reemplazo valvular, debido a la persistencia de la

44

Figura 17.10: Bucle presión-volumen en la estenosis aórtica comparada contra valores normales. ESPVR (relación presión volumen de fin de sístole)

Volumen de colágeno intersticial

Rig

idez

mio

cárd

ica

Figura 17.9: Relación entre el volumen de colágeno (círculos grises) y las modificaciones del tipo de colágeno (círculo negro) y el comportamiento de la rigidez miocárdica

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

270

Adaptación de la circulación sistémica y pulmonar

Circulación sistémica-

tica depende fundamentalmente de la severidad de la

-

es la sumatoria del componente valvular y vascular; la importancia de este último factor es evidente cuando

-prusiato, 45

-curso terapéutico permite demostrar la importancia del

Circulación pulmonar

46 En la estenosis sintomática, diferentes trabajos han de-mostrado una frecuencia de

47 -

48; aunque una

a retornar a la normalidad.

La valvulopatía y el ejercicioEl

-

-

la toma de decisiones de esta valvulopatía. Como fuera

de las resistencias periféricas; en forma equivalente, la

49 La respuesta al ejercicio en los pacientes portadores de

frecuencia cardiaca, con un aumento del volumen minuto,

proporcional. 50

durante el esfuerzo. 51 Finalmente, el área valvular tiende a con el ejercicio,

permitiendo un cierto incremento del volumen minuto; a medida que la enfermedad evoluciona, las valvas se

aumentar el volumen minuto y el trabajo latido durante

durante el esfuerzo.

-

-siones en estos pacientes. 52

---

-dobuta-

contráctil conservada, responde incrementando el volumen -

transvalvulares sin cambios en el área valvular, constituyen-

valvular. Por el contrario, los pacientes con pseudoesteno-

Insuficiencia aórtica

De la estructura a la función: La válvula-

Fisiopatología de las valvulopatías

271

et al. 53 La anatomía funcional -

tes: la zona sinotubular, los senos y la base; la zona

básicamente por tejido elástico y soportan la apertura de las arterias coronarias. Además, son el punto para la

-

-

intervalvares, determinantes directos de una adecuada

actúen en forma independiente. Por último, determinan

54 Funcionalmente la base de la aorta

por músculo y se establece, como ya fuera descrito, una

-tría del tracto de salida durante las diferentes fases del

--

-55

56

--

cia y así sucesivamente. Este compromiso asociado de la

-

-

La respuesta ventricular: Estructura, geometría y función

-

La estructura: El miocito, el intersticio y la circulación coronaria

El miocitoEn la

-

-

-

-

57

deslizamiento o slippage de los miocitos permitiendo un aumento del diámetro de la cavidad ventricular con incre-

-

-

et al.; el es--

58 Este proceso de remodelado

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

272

El intersticio

La -

con esto, trabajos en humanos, así como observaciones

-larmente marcada cuando la misma se ha instalado. Tam-bién se ha descrito en esta valvulopatía una up-regulation

de 59 y un incremento de

-

no están totalmente aclaradas, pero este comportamiento

-54 del estrés

La circulación coronaria

la

reserva vasodilatadora corona-ria y las alteraciones estructurales de arterias y arteriolas

-

-

-

determina con frecuencia isquemia subendocárdica 60-61

vasodilatadora coronaria. 62

La geometríaEl comportamiento de la

-

ventrículo42

este volumen latido incrementado determina el aumen-

ventricular. Los cambios de la

que puede presentar diferencias relacionadas a distintos

-

de sístole superiores a 55 mm; por el contrario, solo un

La función

Función ventricular sistólicaComo se ha mencionado, la característica hemodinámica

-

Frank-

este volumen en una cámara de alta impedancia como la

63, que

-

-le, lo que determina un desplazamiento del bucle estrés-

ventrículo mantener un elevado volumen latido con un

-

Fisiopatología de las valvulopatías

273

--

diámetros como volúmenes, son de mayor utilidad en la

-

-ta más sensible si se consideran, además, las condiciones

diferenciados de aquellos con un compromiso verdadero de la contractilidad.

Función ventricular diastólica--

-

te un incremento de la cavidad. De esta forma, junto a

del

mejora su distensibilidad y disminuye su estrés parietal. 19

y abajo, permitiendo de esta forma recibir volúmenes ven-triculares mayores con presiones de llenado normales.

de la mitral en que los volúmenes ventriculares son ma-

Adaptación de la circulación sistémica y pulmonar

Circulación sistémica

es por ello que el acoplamiento ventrículo-arterial presen-

la elastancia arterial total, que abarca la distensibilidad

del cálculo de la resistencia vascular, ya que este último

entidad y este factor no debe ser subestimado. 64 El com-portamiento de esta elastancia vascular es variable de un

Es claro que la ventricular presenta una

su estado contráctil, y permite comprender el motivo por -

65

La valvulopatía y el ejercicio

ejercicio se utiliza con el objetivo de establecer la clase funcional del paciente, es mucho lo que resta por aprender y conocer sobre los aspectos

-mente en el estudio de aquellos pacientes asintomáticos y

-

66 -

Figura 17.11: Bucle de la relación estrés parietal meridional-dimensiones de pacientes con insuficiencia aórtica compensada en condición preoperatoria y posoperatoria en relación a un grupo control

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

274

resistencias vasculares sistémicas. Así, en pacientes con

67 El comportamiento inverso,

y deterioro del estado contráctil sometidos a este estrés. Borer et al.60 analizaron el porcentaje de cambio de

la

-

conservada en condiciones basales y observaron que la --

en condiciones basales.

Insuficiencia mitral

De la estructura a la función: La válvulamitral es una valvulopatía de alta preva-

-tico severo, constituyéndose en un importante problema de

determina la necesidad de un profundo conocimiento de

involucrada y tomar las decisiones terapéuticas correctas. El cierre mitral normal depende de una compleja interac-

aurícula izquierda, anillo mitral, valvas, cuerdas, múscu-los papilares y la pared ventricular propiamente dicha; el conocimiento de la estructura anátomo-funcional de esta válvula es esencial, ya que los mecanismos responsables

alteraciones estructurales o funcionales de esta válvula aurículo-ventricular. 68

Como se aprecia, el anillo mitral tiene forma de silla de montar; su estructura anterior no constituye un verdadero

-

-ca y la sístole ventricular, constituyéndose de esta forma en uno de los factores importantes para mantener la com-petencia valvar; este anillo normalmente tiene un diámetro

69

--

reduce de forma ostensible cuando el intervalo PR es corto

auricular o marcapaseo ventricular; estos factores determi-

demostrando la jerarquía del comportamiento auricular en la competencia valvar. La importancia clínica de este fac-

-

La válvula mitral está constituida por dos valvas, la anterior y la posterior, con sus respectivas comisuras me-dial, central y lateral. La valva anterior es la de mayor ESPVR

Figura 17.12: Se observa el bucle presión-volumen en pacientes normales, con insuficiencia mitral y con insuficiencia aórtica. ESPVR: Relación presión volumen de fin sístole Figura 17.13: Esquema ilustrativo de los festones valvares

Fisiopatología de las valvulopatías

275

cmcm; por el contrario, la valva posterior es de menor tama-

cmEstas valvas presentan festones lateral, central y medial;

En la sístole, las valvas contactan inicialmente sus bor--

-micos o funcionales que alteran este proceso son factores

Trabajos como el de Carpentier et al. han demostra-do que una distancia muy incrementada de 10 mm o más

70

lo determina el aparato subvalvular mitral. Los músculos

-

similar para ambas valvas, el músculo anterolateral con una preponderancia a los festones laterales y el músculo pos-teromedial a los festones mediales. Las cuerdas laterales y

previene el prolapso valvar, mientras que las comisurales

-

Los músculos papilares están posicionados a unos dos

descendente posterior–, sino que, al mismo tiempo, nece-

motilidad miocárdica subyacentes a los músculos papilares

-

Así, resulta claro que es necesaria una adecuada inter-

-

-

mitral será totalmente diferente, ya que aquí la válvula se encuentra indemne.

La etiología-

prolapso de válvula mitral

-

Figura 17.14: Esquema ilustrativo de las zonas de coaptación y aposición

Figura 17.15: Esquema ilustrativo del patrón de fijación de las cuerdas a las valvas mitrales. A: Anterior; M: Medio: L: Lateral; MPP: Músculo pailar posterior; MPA: Músculo papilar anterior

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

276

Figura 17.16: Clasificación funcional de los tipos de movimiento cordal y valvar asociados a insuficiencia mitral tipo I movimiento valvar normal, tipo II insuficiencia mitral secundaria a prolapso valvar o movimiento excesivo y tipo III es un movimiento valvar restrictivo que podría ser IIIa de restricción diastólica o IIIb sistólica. En líneas punteadas se esquematiza el movimiento de las valvas durante la sístole. (Modificado de Carpentier, A. “Cardiac valve surgery: the French correction”. J Thorac Cardiovasc Surg 1983; 86:323)

La importancia clínica de este concepto radica en que

--

-

punto de controversia. Por el contrario, en los pacientes

--

nes71

realizarla.

La respuesta ventricular: Estructura, geometría y función

La estructura: El miocito, el intersticio y la circulación coronaria

El miocito

-modinámica. En la

-trículo incrementar su volumen latido para compensar el

-

-

72, probablemente debido a que el

mitral no es muy potente comparado, por ejemplo, con el

-

miocitos se encuentran incrementados en la

reemplazo valvular.-

tativo en esta valvulopatía y el camino a la falla miocárdica

El intersticioEl comportamiento del

Fisiopatología de las valvulopatías

277

estimularía un incremento de la síntesis de -

abajo y a la derecha formando parte de los mecanismos compensadores de la

esfericidad del ventrículo. Nuevamente se observa la importancia del intersticio

y su comportamiento particular en las diferentes valvulo--

La circulación coronaria-

ver valvulopatía aórtica

73

su reserva vasodilatadora, tal como ocurre en toda valvulo-

-

mitral. 74 La falta de evidencia de este componente circu-

con-

consumo de -

75; y un

severa, que es relativamente modesto comparado con el hallado en otras valvulopatías. 76

en perros han demostrado incrementos tan modestos como

isque-

coronariopatía demostrada.

La geometríaEl remodelamiento del ventrículo izquierdo en la insu-

--

El ventrículo adquiere una forma más esférica, tanto en diástole como en sístole77, con las consecuentes alteracio-

-

-

los pacientes con miocardiopatía dilatada o cardiopatía isquémica. En contrapartida, diferentes trabajos han de-

-78

importancia en esta valvulopatía es la aurícula izquierda;

aurícula izquierda se encuentra mar-cadamente dilatada, su distensibilidad está incrementa-

muestra presiones prácticamente normales o levemente incrementadas, lo que permite que las presiones del cir-

79

-lúmenes sean considerados para la toma de decisiones en esta valvulopatía; así, pacientes con parámetros interme-

La función

Función ventricular sistólicaLa

-lumen se realiza a una cavidad de baja impedancia como es

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

278

las diferencias de impedancia entre la aurícula izquierda

caracterizada por una -

trículo que maneja la

descenso del estrés pico y persistencia de un estrés de

mitral descompensada, el estrés pico se encuentra incre-

secundario al cierre de la cámara de baja impedancia. 79

-

El comportamiento hemodinámico descrito le permite al

su trabajo cardiaco con solo un leve incremento del con-

-

-

79

-

-

del estado contráctil; en otras palabras, representan lo que

et al

contráctil. 80 Otros parámetros mucho más simples, como

-

-

de vida de estos pacientes. 81, 82, 83 -

--

lla contráctil ventricular izquierda, sumados al importante -

planteado la importancia de realizar la toma de decisiones en estos pacientes en forma más precoz y antes del inicio

84

-

-vulopatía suelen ser más tardíos y menos precisos en la

de la de bomba ventricular izquierda en la

--

las fases iniciales de la valvulopatía, el estímulo simpáti-

el rol de los betabloqueantes en el manejo terapéutico de esta entidad.

Función ventricular diastólicaEn las -

el slippage

incremento del -

-

Fisiopatología de las valvulopatías

279

--

cardiaca en esta valvulopatía85, especialmente asociadas

-

muestras de biopsia epicárdica, han demostrado prolon-

Adaptación de la circulación sistémica y pulmonar

Circulación sistémica

la posibilidad de utilizar terapéutica vasodilatadora en el tratamiento médico de esta valvulopatía, con el objetivo

comportamiento hemodinámico de la -

del estrés parietal, aun en presencia de un deterioro de la

-

--

ellos clínicos, han demostrado, utilizando esta terapéuti--

ciencia mitral86

-

sintomáticos, menos útil en los asintomáticos y práctica-mente de nula utilidad en asintomático con deterioro leve

87 -

res han planteado que la terapéutica vasodilatadora puede -

ciencia mitral primaria y debería reservarse para aquellos pacientes con

Circulación pulmonar

por una aurícula izquierda complaciente con escasa eleva-

resistencias pulmonares; a pesar de ello, un escaso número de pacientes terminará presentando una -monar reactiva similar a la estenosis mitral. Esta hiper-

y plantea la importancia de evaluar el ventrículo derecho

del ventrículo derecho. Este comportamiento del circuito

vs.reposo o en ejercicio podría aclarar en un alto porcentaje

-

del ventrículo derecho disminuida, aun en presencia de -

88

-rante el ejercicio; la falla de este comportamiento se aso-

89

La valvulopatía y el ejercicioTal como ocurre en todas las valvulopatías, el ejercicio físico puede ser utilizado con el objetivo de aclarar aspec-tos relacionados con la clase funcional del paciente. El comportamiento de esta valvulopatía con el ejercicio está

-

utilizado en esta valvulopatía, pero son escasos los trabajos

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

280

sido parcialmente resuelta con el advenimiento de nuevas -

importancia objetivar diferentes parámetros ventriculares

otro determinante del comportamiento de esta valvulopa-et al.

-

posoperatoria. 90 -

válvula mitral demostrando que muchos de estos pacientes,

91

-nados de pacientes.

Estenosis mitral

De la estructura a la función: La válvulaLos aspectos anatomofuncionales de la válvula mitral ya

en este punto solo se remarcarán los aspectos diferenciales estenosis mitral. La

válvula mitral se produce en la diástole temprana y depende

movimiento del anillo mitral, la

durante el ejercicio, ya que la taquicardia acorta el tiempo

92 El in-

Tabla 17.4: Marcadores de mal pronóstico en la Insuficiencia mitral

Parámetros Conservados Intermedios Disfunción Ventricular

Fracción de eyección 70% 60-70% < 60%

Diám. fin de sístole < 40 mm 40-45 mm > 45 mm

Diám. fin de sístole/superf. corporal < 22 mm/m2 22-26 mm/m2 > 26 mm/m2

Vol. fin de sístole/superf. corporal < 35 ml/m2 30-50 ml/m2 > 50 ml/m2

Diám: diámetro; Vol: volumen

Figura 17.17: A, y

A B

Fisiopatología de las valvulopatías

281

anticipándose en ambos casos a los eventos hemodinámi-

entre la valva anterior y posterior y, con frecuencia, con la

suele comprometer al aparato subvalvular. 93 Por lo tanto,

mecánica al tracto de entrada del ventrículo izquierdo, con

en el circuito pulmonar. Determinar el compromiso de cada uno de los com-

ponentes –la movilidad de las valvas, el compromiso del aparato -

-

94, valvulo-

-

La etiología

los pacientes con estenosis mitral reportan haber padecido -

95

-

-

La respuesta ventricular: Estructura, geometría y funciónHemodinámicamente esta valvulopatía se caracteriza por

-

Como se observa, para una determinada área valvu-lar, el incremento del

-

Figura 17.18: Relación fracción de eyección versus estrés de fin de sístole en sujetos normales y pacientes portadores de insuficiencia mitral y aórtica severa. El estrés de fin de sístole (poscarga) está incrementado solo en los pacientes con insuficiencia aórtica. RM: Regurgitación mistral; RA: Regurgitación aórtica

Figura 17.19: Cambios en el área del orificio regurgitante a lo largo de un ciclo cardiaco, en pacientes con insuficiencia mitral severa secundaria a insuficiencia cardiaca, antes y después del tratamiento con vasodilatadores

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

282

la aurícula izquierda. A diferencia del resto de las valvulopatías, el ven-

-

Los volúmenes ventriculares en la estenosis mitral ais--

mal sin evidencias de impedimento en la velocidad de

-96

-

-carditis o miocarditis reumática, así como presencia de

ventrículo izquierdo suelen ser escasos y la mayor parte de las reducciones del volumen minuto son el resulta-

izquierdo, junto a alteraciones del llenado en un ventrí-culo cuya masa suele encontrarse en valores normales o subnormales. 97

llenado temprano y un desplazamiento de la curva pre--

-tría ventricular izquierda secundarias al incremento de los volúmenes y presiones derechas que provocan una

98

-

la estenosis mitral, la aurícula izquierda es la cámara cardia-

-

de la aurícula también muestra características particulares relacionadas a una variable más, que es la complacencia

-

sal, libres de síntomas en su vida diaria que presentan, ante -

pacientes suelen tener una estenosis mitral cerrada con una

no complaciente. 99 En estos pacientes, la importancia de las

que la del mantenimiento del ritmo sinusal; un incremento de frecuencias de 75 a 150 latidos determina un incremento

-100

-mos, con técnicas de estrés como el ecoestrés, nos permite

Finalmente, es importante remarcar que, aun en ritmo -

en su interior, que predisponen al desarrollo de trombos, en particular en el apéndice de la aurícula izquierda, presen-

observar, el comportamiento de la aurícula izquierda es un

Adaptación de la circulación sistémica y pulmonar

-

sistémica. En la etapa inicial de esta valvulopatía, el incremento

pasivo en las presiones pulmonares venosas, capilares y ar-teriales. Estos cambios hemodinámicos son intermitentes,

-culatura pulmonar; a pesar de ello, estos pacientes pueden

El

-cia de un incremento de las resistencias vasculares pulmo-nares; esta -

severidad de la estenosis y el incremento de las resisten-cias vasculares pulmonares, distintos factores condicionan

Fisiopatología de las valvulopatías

283

-den ser reversibles, pero el mantenimiento en el tiempo

-

en dilataciones aneurismáticas de las paredes arteriales ver capítulo 20

-

-

del ventrículo izquierdo, el área valvular mitral y el ante-101 -

hiperten-

102

está relacionada con la presencia de factores vasoactivos como la endotelina, o un péptido derivado del endotelio con propiedades vasoconstrictoras y proliferativas sobre las células del músculo liso. Estos factores también per-

-

El desarrollo de los cambios referidos en la vascula-

-bre el

está preparado para el manejo de altos volúmenes a baja

o más durante un ejercicio importante, manejando sus pre-siones en valores prácticamente normales. El incremento

-

sus funciones, el ventrículo derecho sufre un proceso de

izquierdo.

-cular en la estenosis mitral; quizá otros factores, como la

-

-

radica en comprender que el acoplamiento ventrículo-vas-

cálculo de las presiones y las resistencias pulmonares, de

mitral, puede ser subestimado al ser evaluado con estas técnicas.

La valvulopatía y el ejercicio

importante en la estenosis mitral se relaciona con el llena-do ventricular izquierdo; como resultado de ello, el volu-men minuto en reposo puede estar reducido o preservado, pero básicamente falla en elevarse de forma apropiada con el al tracto de entrada del ventrículo izquierdo que, si es

-

manifestaciones clínicas durante la actividad física. La

pulmonar y, con frecuencia, a los trastornos del ritmo,

-

situaciones puntuales donde el apremio físico contribuye a Figura 17.20: Representación esquemática del gradiente de presión diastólico entre la aurícula izquierda y el ventrículo izquierdo

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

284

-co de la valvulopatía en condiciones de reposo. Como se

-miento de la distensibilidad auricular no es el habitual y en

el incremento de las presiones pulmonares, por ejemplo mediante técnica de ecoDoppler intraesfuerzo, a partir del

-

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287

Fisiopatología de la hipertensión arterial 18

La del volumen minuto cardiaco y de la resistencia ofrecida por el sistema vascular, es decir, la resistencia periférica

-

dependiente de cualquier factor que altere el equilibrio entre las dos variables mencionadas.

-rial implica el conocimiento de los mecanismos de control

-

-

vinculada al equilibrio cardiovascular y renal, y cambia a través de las distintas etapas de la vida. Los mamífe-ros tienen un sistema circulatorio muy semejante y la PA

-do que forma parte de un complejo sistema, adaptado en

-tos indispensables para el normal funcionamiento tisular.

izquierdo y la hiperplasia del músculo liso vascular. La PA aumenta con la edad durante todo el desarrollo

hombre. El aumento es rápido inmediatamente después

-rante toda la vida. A partir de la mitad de esta comienza a

desarrollado modelos de animales hipertensos selecciona-

-

adultos. Por otra parte, en el desarrollo evolutivo de la rata normal, la PA también aumenta durante toda la vida,

-

-1

de la pared arterial mostrando alteraciones similares en

2 debida a un aumento del espesor de

3 Otros autores

4

-

dependiente de endotelio. 5 En este sentido, en el ser hu-

vasodilatadora, como consecuencia de la menor relaja-

resistencia del antebrazo6; además en pacientes, tanto la -

y de las arteriolas de resistencia. 7

8 Por -

titutiva disminuye con la edad en las ratas normotensas

9

En el ser humano, se ha observado que la PA del adulto -

Nidia Basso

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

288

cencia. El estudio seriado de la PA en los mismos sujetos -

dida que avanza la edad. 10 -

-

-lados entre sí.

-latorio a través de la contractilidad y la frecuencia car-diaca, la resistencia periférica y la capacidad venosa, en consecuencia, es determinante del nivel de ajuste de la

-

La homeostasis del -

-

la cascada enzimática de la renina, que constituye un factor -

-terminan el desarrollo de esta característica y provocan

Sistema nervioso autónomo

El

los cambios posturales y también en forma sostenida en

-

-

los procesos multifactoriales, incluyendo anormalidades -

arterial esencial.

-centro de control va-

somotor

las neuronas cardiovasculares estimulatorias eferentes del -

vía proyecciones neuronales desde y hacia otras áreas del

los mecanorreceptores, sensibles al estiramiento, ubicados -

encuentran en áreas superiores, inclusive el área postrema

-

El --

11

de las columnas intermedio-laterales de la médula a los

--

-

-

Fisiopatología de la hipertensión arterial

289

-do de control hemodinámico. Los cambios varían entre

-ras como la

terminaciones simpáticas periféricas al espacio sináptico es

postsinápticas donde actúa y es metabolizada, o difunde al -

12

modulada por una cantidad de 13 El receptor más importante es el

α a la terminal la presencia del neurotransmisor en el espacio

-

a estos receptores presinápticos inhibitorios, se encuentran los receptores βque aumentan la cantidad de NA liberada por cada impul-so nervioso. La A liberada por la médula adrenal actuaría a nivel de los β tono simpático.

a la NA aumentando el efecto del neurotransmisor. 14

-tar involucrado en el aumento sostenido de la PA. No

efecto hipotensor de los bloqueantes β 15 Los

-cados básicamente en dos subtipos: α y β, cada uno de los cuales tiene varios subtipos con distintos patrones

16 Los efectos de la NA son predominantemente α; los receptores α1 se encuentran sobre todo en las membranas postsinápticas de la capa

ser estimulados. Los receptores β1 se encuentran por so--

dos preferentemente por la A que tiende a aumentar el volumen minuto.

dinámica única de interacciones que permiten aumentar la 17 La principal consecuencia

acciones para aumentar aún más el efecto simpático:1. Actúa a través del AP que carece de barrera hemato-

encefálica y aumenta el tono simpático.

la NA liberada por cada impulso nervioso.

que, a su vez, potencia el efecto de la NA.

intracelular.

Figura 18.1: Esquema del componente aferente y eferente e integración central del sistema nervioso autónomo en la regulación de la presión arterial. NA: noradrenalina; Ach: acetilcolina; NTS: núcleo del tracto solitario

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

290

-

--

te, junto a la NA promueve cambios estructurales como

sodio.

otro de los mecanismos fundamentales en la homeostasis de

-

hemodinámicos renales. Asimismo, pudo observarse en pa-

-

-

-

misma. 18 -

-

-tensos por tratamiento con L-NAME, que en los controles,

-dad. La leptina sería uno de los intermediarios involucrados en el aumento de la actividad simpática. 19

-

-

de la PA, el -

nerando aumento de la frecuencia cardiaca, contractilidad -

y en el sistema de capacitancia, que detectan cambios en -

-

-

--

19 El aumento

-

-

-

avalan esta posibilidad:

a menudo revelan mecanismos hiperquinéticos en la -

cuencia cardiaca y del volumen minuto, vinculados

aumento de la actividad simpática.-

tomada como marcador indirecto del tono nervioso

-mente aumentada en los pacientes hipertensos esen-ciales, cuando se los compara con normotensos de

--

terminales nerviosas está aumentada, en especial a

importancia en la homeostasis de la PA.

por medida directa, a nivel del músculo esquelético, -

Fisiopatología de la hipertensión arterial

291

Los barorreceptores arteriales ejercen un papel permi--

do a la pérdida de capacidad intrínseca para responder al aumento permanente de la PA, mecanismo denominado reajuste de los barorreceptores. Estos receptores son ca-

pueden normalizarla. Dado que representan el mayor me-

del aumento de la PA. Los resultados no han demostrado

que modula la actividad cardiaca. El reajuste estaría vin-

Sistema renina-angiotensina-aldosterona

-

las mismas conclusiones, en forma casi simultánea. Uno

de Medicina de la Universidad de Buenos Aires, bajo la

-

-canismos involucrados en el aumento de la PA. Utilizando

recientemente nefrectomizado. La PA del receptor aumen-taba y se mantenía elevada aun después de retirar el injer-

mantenidos en isquemia total provocaba un ascenso muy

-

soluble en acetona y tenía un marcado efecto vasoconstrictor

capaz de actuar sobre una proteína denominada hipertensi-

-

un tipo de enzima inactiva activada por otra enzima pre-

-nina.

contenía la mitad de cada nombre inicial. En forma simi--

compuesto activo. 20

El sistema -

-

-

-

en el metabolismo de otros polipéptidos como la bradi-

menor peso molecular.

Las

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

292

hombre y deducir la estructura primaria de la enzima y de su precursor.

-plasmáticos en las células epitelioides de la pared arterio-

-

El paso inicial para la síntesis de renina renal es la forma--

diente. Esta forma intermedia es transportada al retículo endoplásmico donde es clivada, liberando la prorrenina,

renal. La prorrenina o renina inactiva también es libera-

de la prorrenina plasmática.

por muchas variables, que actúan a través de uno o más

-ceptor renal, la mácula densa, las terminaciones nerviosas renales, y los factores humorales. El barorreceptor renal es,

21 Es un receptor vascular, situado en la arteriola aferente,

misma puede llevar a un aumento permanente de la libera-

-

la parte distal del asa de Henle y adyacentes a las células

delimitado por las arteriolas aferente y eferente, la má-cula densa y el retículo conjuntivo constituye el llamado

-

renina a través de un mecanismo β 22 La -

pérdida de volumen, etc. Una serie de factores humorales intervienen en el pro-

-β 23 y las

24

Los mecanismos inhibitorios estarían mediados por un aumento del calcio intracelular, calmodulina depen-

-

renina. Los factores humorales inhibitorios incluyen la an-α

1

mensajero del efecto inhibitorio, dado que los factores que

25 El -

como en los tejidos, parece ser un factor limitante de la actividad del sistema enzimático.

-26, mien-

tras que puede ser también sintetizado en el sistema ner-

27

tal forma que resulta dependiente de la especie y del te-

-

-

de la prohormona en plasma. 28

-

---

cripcional y de la vida media tanto del ARN mensajero 26

-cocorticoides de la corteza suprarrenal o la ACTH au-

Fisiopatología de la hipertensión arterial

293

29-30 --

can una dramática caída de la prohormona. Asimismo, 31, las hormonas tiroideas32 -

receptor AT1. 33-34 Recientemente, se ha postulado que -

por varias hormonas, localizado en el ADN nuclear más -

estabilizar el ARNm resultante. 35

-vidad del sistema enzimático y, por lo tanto, en la actividad

36

-

37 que no es

otros polipéptidos incluyendo la bradiquinina, encefalinas y sustancia P. La -nasa o encefalinasa, debido al valor muy reducido de su Km al hidrolizar la bradiquinina. La ECA intervendría en

-do un poderoso sistema vasoconstrictor e inhibiendo un potente sistema vasodilatador. Los inhibidores de la ECA

su estructura aminoacídica derivada de la secuencia del 38 La mayor parte de la ECA se encuentra

-

sucede normalmente y la ECA puede ser detectada en

encuentra en la membrana de las células endoteliales,

son ricos en ECA. El -

La cascada enzimática tiene un papel fundamental en -

-

Figura 18.2: Representación esquemática de los componentes y efectos del sistema renina-angiotensina. Ang: Angiotensina; ECA: Enzima convertidora de angiotensina

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

294

mediata, cuyo objetivo es mantener la homeostasis circula-

sector arterial;-

-mentar el volumen minuto;

-

39

-mente potente sobre el músculo liso vascular. De forma simultánea, a través de la homeostasis hidrosalina, modu-la el volumen plasmático y el volumen minuto, actuando

directo sobre el músculo liso vascular, un efecto presor

40

-

encuentra la hiperplasia del músculo liso vascular, hiper-

y mayor repuesta contráctil vascular a dosis mínimas de --

41

-bre receptores ubicados en la membrana celular. Básica-mente, se han descrito dos tipos principales de receptores

polipéptido se ejercen a través de los receptores AT1. El receptor AT1 del músculo liso de la aorta de la rata y del tejido adrenal bovino ha sido aislado y clonado y se ha

42-43 Los receptores AT1 pertenecen a la familia de los receptores de hormonas peptídicas con

proteína G. 44-45 -

-

46-47

calcio intracelular y activan la proteína kinasa C. 48 La -

cidad intrínseca de tirosina kinasa similar a los receptores

de insulina, aumenta su actividad. En este sentido, se de-

de la rata estaban constitutivamente fosforilados y que la 49

en la adultez. 50 -51 Este receptor tiene una estructura similar al

52

53

ha postulado que estos receptores estarían vinculados al

efecto presor y promotor del crecimiento celular. También se los ha relacionado con los mecanismos de apoptosis. En

--

-

en forma intracrina, paracrina o autocrina.54 Las técnicas de

55 Asimismo, el

56 En el cere-bro, se han detectado todos los componentes del sistema

-péptido que puede actuar como neurotransmisor o neuro-modulador. 40

-

sus metabolitos pueden tener otros efectos además de los -

timo ha sido razonablemente bien analizada mientras que los mecanismos moleculares de los sistemas tisulares aún

-

40 El polipéptido administrado por la vía intracerebroventricular

-

57-58

central parece ser independiente de la circulante ya que

Fisiopatología de la hipertensión arterial

295

59

60 Con

se encontraría en las terminaciones nerviosas, en áreas vinculadas al control cardiovascular y a la homeostasis hidrosalina. 56 La ECA está ampliamente distribuida en el

60 La pared de los vasos contiene la enzima y se la ha localizado intraneuronalmente; su rol funcional parece

que cuando se administran inhibidores de la ECA por la vía intracerebroventricular en animales espontáneamente

-nohistoquímicos en la rata, los primates y el hombre. 72 El octapéptido se encuentra sobre todo en el hipotálamo, el sistema límbico, el bulbo y la médula espinal. Terminales

subforniano. Esta presencia es importante por la capacidad del polipéptido para liberar ADH y ACTH. Por último, se

periventriculaes del tercer ventrículo, en las neuronas del

el locus ceruleus y en el núcleo de la oliva inferior.

-

.

--

sistema presor y potencian un importante sistema vasodi-

65-67

-nen un amplio espectro de uso clínico; son muy efectivos

resultante de las enfermedades cardiovasculares 68 y se han utilizado en el tratamiento de la nefropatía diabética. 69

la última década como consecuencia de un mejor cono-70-71

-

este tipo fue el losartán, un derivado del imidazol que se comporta como un activo bloqueador del receptor AT1. 72-73

y la sed. 72 -

de renina y aumenta la actividad renínica plasmática con

65

-73

74 En

-75-76 Asimismo, ate-

músculo liso vascular. 77 Parece tener efectos protectores

renal. El -merular en las ratas diabéticas por estreptozotocina. Un

IECA en pacientes con enfermedad renal, diabéticos y no diabéticos. 78

-

-

La capacidad del losartán para disminuir la PA se ha 79

-

-nista se mantiene por siete días, el efecto hipotensor se potencia. 80 En estudios comparativos, el efecto sobre la

enalapril o -

vera. 81 Además, estos compuestos presentan efectos adi-tivos cuando se los administra con hidroclorotiazida, sin hipocalemia o hiperuricemia asociada. En pacientes con

la proteinuria en forma similar al enalapril78, también dis-minuye la PA en otras enfermedades renales sin cambios

82 En varios estudios realizados

-ta redujo la resistencia vascular sistémica y la PA media,

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

296

con aumento del volumen minuto cardiaco. 83 La admi-

produjo efectos similares. -

parte, el mismo tratamiento con enalapril o losartán, sumi-nistrado a ratas normales, impide el aumento de la PA que aparece con la edad. Además, tiene un efecto protector sobre

memoria y aprendizaje que se pierde con la edad. 84

-

Especies reactivas del oxígeno

incluye moléculas muy reactivas y de vida corta, deriva- molecular. Múltiples sistemas

enzimáticos usan diferentes sustratos como fuente de elec-

- -

O

-

85

-

86 Requiere tetrahidrobiopterina -

-

87-88

--

en su centro catalítico y transforma el O - en H O

--

-

intersticio vascular. 87

Olipídicos a H

--

el citosol metaboliza el H O a H O y O . También tiene

88

La -

-

-- .

y de la 89

Entre los factores de crecimiento, el factor derivado de las plaquetas, el factor epidermal, el factor transfor-mador β

de necrosis tumoral α,

90

aumenta -

O

99

Entre los lípidos, el aumento del colesterol está asocia-

88

Fisiopatología de la hipertensión arterial

297

-

O - y del H O -

91 -tes antihipertensivos, como los bloqueantes de canales de calcio, los β-bloqueantes, los inhibidores de la enzima de

92 En este

93

94-95

-tivo. Tanto en células endoteliales como vasculares lisas

-

-

96

Factores genéticos

-ma humano que incluyen

-

dado que el control de esta variable depende de los sis-temas cardiovascular, renal, endocrino y nervioso. Por

masa corporal, el tabaquismo y otros factores contribuyen

el mejor tratamiento para cada paciente, adecuado a las

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301

Mecanismos de adaptación fisiológicos y patológicos del corazón en la hipertensión arterial 19

-

trastornos del ritmo cardiaco o provocando episodios de isquemia miocárdica. 1- 3

como enfermedad cardiaca hipertensiva, son la base inicial

1, 2,

4-5, constituyéndose en los principales determinantes pro-6

-

funcionales, principalmente del ventrículo izquierdo, así --

Modificaciones estructurales

Hipertrofia ventricular

Definición

contráctil como consecuencia de un infarto de miocardio

-dientemente del factor causal, se caracteriza sobre todo por el aumento de la masa muscular. 7

Cuando se mantiene la estructura con un aumento

intersticiales y de la red vascular, como en el atleta, la 8

-

desarrollo de la red vascular, se produce un remodela-

distensibilidad de la cámara ventricular y la reserva va-

9 En -

-

precisos no siempre consensuados por la mayoría de los 10-11

ha tomado como referencia el valor de masa ventricular -

pertensa ni obesa, 10 -

11-12 En

tomados como puntos de corte por distintos autores. 10, 13-15

masa ventricular izquierda y probabilidad de eventos, se hace más difícil aceptar un punto único de corte, ya que a menor masa ventricular, menores posibilidades de com-plicaciones.15-16

Eduardo Escudero, Ana L Tufare

Figura 19.1: Se puede observar la relación entre los miocitos y las fibras intersticiales en el miocardio normal, en la hipertrofia fisiológica y en la hipertrofia patológica. En la hipertrofia fisiológica, si bien hay un aumento en el tamaño de los miocitos, esta modificación se acompaña de un incremento proporcional de las fibras intersticiales. En la patológica, ante similar aumento del tamaño de las células musculares, hay un mayor incremento de las fibras intersticiales.

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

302

Significado de la respuesta hipertrófica

-

marcha para normalizar el estrés parietal, con el objetivo -

no miocárdico dentro de límites normales, previniendo 17-18

de masa e incremento de eventos cardiovasculares. 15-16

-

19 Por otra parte, en observaciones llevadas a cabo en nuestro laboratorio, trabajando con ratas

-

por inhibir el intercambiador Na /H --

20,

21

El camino hacia la hipertrofia

incremento en la síntesis proteica, produciendo además -

17

Los cambios a nivel molecular, responsables de las

alternativas, involucrando receptores de la membrana ce-

de estiramiento y mensajeros intracelulares, que terminan

Yamazaki et al.22 han demostrado que el estiramiento

--

23 en el interior celular. El DAG,

24 La endotelina li-berada se une al receptor ETA de membrana del mismo

-

través de una serie de kinasas, fosforilan al intercambiador Na /H , aumentando los niveles de sodio intracelular. Este incremento del sodio activa al intercambiador Na /Ca -nerando como consecuencia un aumento del Ca en el ci-tosol. 25 Los niveles elevados del calcio inician una cadena

Tabla 19.1: por ecocardiograma

Autor Límites para definir HVI

Levy D et al.10 2 en el hombre2 en la mujer

Ganau A et al.13 2 en el hombre2 en la mujer

Schillaci G et al.15 2 en el hombre2 en la mujer

Levy D et al.10

de Simone et al.14 157 g/m2.7 en ambos sexos

g/m2

g/m2.7

Figura 19.2: El gráfico de barras de la izquierda representa los valores del índice de masa ventricular izquierda, antes y a los 30 días de recibir HOE (inhibidor del intercambiador Na+/H+) en un grupo de ratas espontáneamente hipertensas. A la derecha, el estado de la función sistólica del ventrículo izquierdo en similar situación. Se puede comprobar cómo, ante la regresión de la hipertrofia, se encuentra una mejoría de la función ventricular. Los datos fueron obtenidos por ecocardiograma.

Mecanismos de adaptacion fisiológicos y patologicos...

303

26 Ver capítulo 11-

-bios observados en el miocito, sino también el produci-do en los otros componentes del miocardio. En efecto, el miocardio está formado por diferentes tipos de células de

Por otra parte, el espacio intersticial está ocupado por la

tipo I, responsable de la resistencia pasiva al estiramiento

Los mecanismos moleculares considerados en la res-

células del miocardio27 -tre las que debemos resaltar aquellas que determinan un

-28

-

La hipertrofia ventricular, ¿aparece siempre ante la elevación de la presión arterial?

-

-tados que también aquí debilitan la contundencia de ese

como uno de los principales determinantes del desarrollo de

factores incluyen la obesidad, la edad, la raza, la cantidad de sodio recibido en la dieta, la resistencia a la insulina y

-29-30 Por otra parte,

de las cifras tensionales, como en el caso de hijos normo-tensos de padres hipertensos. 31

--

et al. 32

-quierda en pacientes hipertensos; Raij et al., por su par-te33

vez, Poch et al. 34

-

Figura 19.3: Esquema del miocardio con sus distintos componentes

Número de células65% no miocitos (fibroblastos, células endoteliales, macrófagos) y35% miocitos

Matrix extracelularcolágeno (90% tipo I)fibronectina, elastina

Volumen del tejido80% miocitos12% otras células15% músculo13% colágeno

Figura 19.4: La figura muestra la relación entre la variación de longitud de reposo en el eje de las abscisas y la tensión de reposo en ordenadas, en músculos papilares de ratas. Los círculos corresponden a ratas espontáneamente hipertensas (SHR) y los cuadrados a ratas normotensas. Se puede ver cómo, para igual variación de la longitud de reposo, los papilares de ratas hipertensas tienen mayor tensión de reposo (modificado de Pérez NG et al., J Mol Cell Cardiol. 2002;34:A-17.)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

304

-35

La respuesta, ¿es igual en todos los pacientes hipertensos?Diferentes autores 13

et al. 13 establecen va- en

en la mujer, con un valor de corte

-

h/r, remodelamiento concéntrico si se asociaba aumento

-

-rios establecidos por Ganau et al.13

--

del ventrículo fue similar en hombres y mujeres.

y al remodelamiento como alteraciones estructurales del ven-

coincidencia con las observaciones de Ganau et al. 13 y Coca et al.36 -

Koren et al.37, en un estudio observacional prospectivo -

-

-

et al. 38 y Krumholz et al. 39 -

et al.40, ana---

encontraron mayor probabilidad de lesiones en pacientes

Figura 19.5: Las barras representan el valor promedio con los correspondientes desvíos del índice de masa ventricular izquierda, encontrado en 22 jóvenes con presión óptima (barra clara) y en 22 con presión normal alta (barra oscura). Los puntos corresponden a los valores de cada individuo. Se puede ver que los jóvenes con presión normal alta, sin ser hipertensos, tienen mayor índice de masa (* p< 0.01). La línea representa el valor de corte para definir la existencia de hipertrofia; solamente 3 jóvenes del grupo normal alto sobrepasa esos valores. (Modificado de Escudero, E et al. Can J Cardiol. 1996;12(10):959-964)

Figura 19.6: Esquema representativo de las diferentes modificaciones de la estructura ventricular izquierda encontradas en pacientes hipertensos. En abscisas se representa el índice de masa ventricular izquierda con un valor de corte de 111 g/m2 para el hombre y 106 g/m2 para la mujer; en ordenadas, el espesor relativo de la pared (h/r) con un único valor de corte de 0.44. Tomando estos criterios se puede encontrar masa y h/r normales en ventrículo normal; masa aumentada y h/r aumentado en la hipertrofia concéntrica; masa normal y h/r aumentado en el remodelamiento concéntrico y masa y h/r aumentados en la hipertrofia excéntrica. (Modificado de Ganau, A et al., J Am Coll Cardiol. 992;19:1550-1558.)

Mecanismos de adaptacion fisiológicos y patologicos...

305

presentaban ventrículo normal. Estas evidencias resaltan

-contradas en el ventrículo izquierdo.

¿Cómo se regresa de la hipertrofia?

al hacer desaparecer los estímulos que llevaron a la hiper-

simple está fundamentado por una serie de estudios rea-

41-42

ponen en evidencia la importancia que tiene actuar sobre

neurohumorales.et al.43 -

lizaron una serie de observaciones en ratas hipertensas y

-

masa ventricular izquierda. La hidralacina, actuando di-

masa ventricular.et al.44, a través de un metanálisis sobre

50 estudios que incluían 1 715 hipertensos esenciales no

-cían descender de manera similar las cifras tensionales,

-

realizados teniendo los pacientes similares condiciones -

Figura 19.8: Se representa el porcentaje de pacientes hipertensos con alteraciones estructurales del ventrículo izquierdo detectadas por ecocardiografía. En ellas se incluyen las hipertrofias concéntrica y excéntrica y el remodelamiento concéntrico. (Modificado de Ganau, A et al., J Am Coll Cardiol. 1992;19:1550-1558; Coca, A et al., J Hypertens. 1999;17:10:1471-80; Escudero, E et al., Can J Cardiol. 1996;12(10):959-964.)

Figura 19.7: El gráfico de barras representa el porcentaje de presentación de las características estructurales del ventrículo izquierdo, definidas en la Figura 19.6, en 150 hipertensos estudiados con ecocardiograma. 38% tenía ventrículo normal; 39% mostraba hipertrofia concéntrica; 19%, hipertrofia excéntrica y 3%, remodelamiento concéntrico.

Figura 19.9: Se observa la diferente prevalencia de eventos cardiovasculares y muerte en un seguimiento realizado en población general durante 10 años. El agrupamiento de las columnas se realizó según el ventrículo mostrara estructura normal, hipertrofia concéntrica, excéntrica o remodelamiento. Se puede observar cómo la peor evolución corresponde a pacientes con hipertrofia concéntrica. (Modificado de Koren, MJ et al., Ann Intern Med. 1991;114:345-352.)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

306

formas, los inhibidores de la enzima convertidora y los

este metanálisis son similares a los citados por Dahlöf et al.45 42 al hombre, llevando a pensar que, más allá del nivel de descenso de

-

46

Brilla et al.47

fueron randomizados a ramipril o hidroclorotiazida, en-

mientras que el inhibidor de la enzima convertidora lo--

Por otra parte, Jula et al. 48

los restantes solamente indicaciones para el control de

-

aparentemente independiente del efecto directo sobre el

Cardiovasculares de la Universidad Nacional de La Pla-

20, 27, 49-50,

-

de profundizar el conocimiento sobre los mecanismos de

cuenta por lo analizado hasta aquí que, por un lado, no se

cifras tensionales, que a su vez la misma es diferente se-

-

-miento más adecuado. Teniendo en cuenta los mecanismos

es probable que, actuando a otros niveles de la cascada de

-

del intercambiador Na /H

--

fueron mayores en las ratas hipertensas y disminuyeron al

- 20, 49

-

--

50

considera que el principal objetivo buscado a través de la -

Figura 19.10: Representación de la regresión de la masa ventricular izquierda en pacientes tratados con diversas drogas hipotensoras. Ante similar disminución de la presión, la regresión de la hipertrofia fue diferente según el fármaco empleado. (Modificado de Schmieder et al., JAMA. 1996;275:1507-1513.)

Mecanismos de adaptacion fisiológicos y patologicos...

307

Figura 19.11 A: Imagen correspondiente a un registro ecocardiográfico en modo M del ventrículo izquierdo de una rata hipertensa. B: Comparación de los índices de masa ventricular izquierda, entre ratas normotensas (N), ratas espontáneamente hipertensas sin tratamiento (SHR) y SHR luego de un mes de tratamiento con 30 mg de cariporide (SHR-HOE): El índice de masa es significativamente mayor en SHR no tratadas respecto de las normotanesas (N), notándose una significativa regresión del mismo a los 30 días de tratamiento con cariporide.

A

B

Figura 19.12: En estas imágenes se observan, arriba, los corazones de una rata del grupo control (NT), a la izquierda, de una rata SHR sin tratamiento en el centro y de una rata SHR al mes del tratamiento. En la parte inferior se muestran cortes histológicos de corazones de ratas representativas de cada grupo. La hipertensión aumenta el tamaño del miocito y el volumen del espacio intersticial, que disminuyen en la regresión hasta alcanzar una situación similar a la observada en ratas normotensas. (Modificado de Camilión de Hurtado, MC et al., Cardiovasc Res. 2002;53:862-868.)

Tratamiento

PP

(μg

/L)

Frac

ció

n d

eco

lág

eno

(%)

A

B

*

*

*

*

Figura 19.14: Estas curvas representan la resistencia al estiramiento de músculos papilares. Se puede ver cómo el papilar se hace progresivamente más distensible al prolongar el tratamiento con cariporide, como consecuencia de una mayor regresión de la fibrosis. (Modificado de Camilión de Hurtado, MC et al., Cardiovasc Res. 2002;53:862-868.)

Figura 19.13: Las barras representan en la parte superior A: el porcentaje del volumen del miocardio ocupado por colágeno en ratas normotensas y en SHR sin tratamiento y al mes, 2 y 3 meses del mismo. En la parte inferior, B: se pueden analizar los niveles en sangre del PIP (péptido procolágeno tipo I) en los grupos de ratas descritos arriba, NT: normotensos. (Modificado de Camilión de Hurtado, MC et al., Cardiovasc Res. 2002;53:862-868.) respecto a NT

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

308

Pfeffer et al.54, trabajando con ratas espontáneamente hipertensas, Brilla et al.55, utilizando modelos de hiperten-

et al. 56,

demostraron aumento de peso del ventrículo derecho y/o

prueba del compromiso de ese ventrículo en diferentes ti-

-motensos y 79 hipertensos esenciales, midiendo por eco-

derecho, Paolasso et al.57

-et al.54 habían reportado un aumento

ratas espontáneamente hipertensas. Lo analizado muestra claras evidencias del compromi-

so del ventrículo derecho en animales con diferentes tipos

arterial esencial, con independencia de factores hemodi-

Remodelamiento concéntricoComo fue analizado con anterioridad la presencia de un

Figura 19.15: A la izquierda se pueden analizar parámetros que caracterizan la estructura y función sistólica ventricular izquierda, obtenidos por ecocardiograma en ratas normotensas controles (barra clara), luego de recibir isoproterenol (barra gris) y a los 30 días de asociar isoproterenol BIIB (barra rayada). En el centro se ven las imágenes ecocardiográficas del ventrículo izquierdo en control (arriba), isoproterenol (centro) y BIIB (abajo). A la derecha, los cortes histológicos del ventrículo izquierdo en igual situación (Modificado de: Ennis, I et al., Hypertension. 2003;41:1324-1329.) DD: diámetro diastólico; FS: fracción de acortamiento; ED: espesor diastólico de pared anterior; MVI: masa ventricular izquierda

consecuencia de la misma, encontramos evidencias en po-

En efecto, trabajos de Levy et al.51 et al. 52 y recientemente de Mathew et al.53

¿Se comporta el ventrículo derecho como órgano blanco?Analizando los mecanismos que determinan la respuesta hi-

-

-

lado, que el estímulo hemodinámico secundario al aumento

capilar pulmonar, pareciera factible.

Mecanismos de adaptacion fisiológicos y patologicos...

309

del líquido intravascular. Un mecanismo posible ante estos -

de resistencia con la natriuresis inducida por la hiperten--

al desarrollo del remodelamiento.

-37-40

-

Modificaciones funcionales

Función sistólica-

-

muestran deterioro de la misma58-59, otras observaciones -

servada o aun aumentada. 59-60

Esta controversia se debe, en parte, al empleo de di-

comprende miocitos aislados, corazones aislados, cora-

métodos invasivos y no invasivos en humanos.

La función en la fibra muscular

aislada. Los cambios encontrados con más frecuencia en

-

61

62 -

forma de cambio en la estructura ventricular izquierda en

porcentajes variables, en las poblaciones de hipertensos

Krumholz et al.39 et al. 13

En este último estudio, los pacientes con remodela-

encima de la encontrada en los pacientes hipertensos con otras alteraciones estructurales del ventrículo izquierdo.

de respuesta no están aún dilucidados. Las observaciones de Ganau et al. 13

-

Figura 19.16 A: Registro ecocardiográfico en modo M de un corte de las cavidades cardiacas en el eje menor del corazón. Las flechas indican el sitio donde se obtuvieron las dimensiones de la pared libre del ventrículo derecho. B: Las barras representan el valor promedio del espesor diastólico de la pared del ventrículo derecho en individuos normotensos (normales) y en hipertensos (HTA); nótese el aumento significativo del espesor en los hipertensos.

A

B

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

310

63

La función en el corazón entero-

hipertensos, un aumento del espesor de la pared ventricular

-

64-65 Teniendo en

ventricular izquierda, es uno de los determinantes de la

dentro de límites normales.

masculino de la Facultad de Ciencias Médicas de la Uni-versidad Nacional de La Plata, con edad promedio de

19.17, en los alumnos hipertensos. 60 Estas observaciones

-ferido por otros autores. 59 Es interesante considerar que

-

-céntrico. 66

--

Corazón entero: función medioventricular

-

67

-sultante de utilizar las variaciones endocárdicas. 68

-

la sístole, el acortamiento en el subendocardio es mayor -

crepancia entre el acortamiento del endocardio y el de la

ventricular, a diferencia de las subendocárdicas y subepi-

-

ventricular.-

-

Figura 19.17: A la izquierda se representa el índice de masa ventricular izquierda (IMVI) en los jóvenes con presión óptima y con hipertensión arterial (la barra muestra el valor promedio y los puntos, los datos de cada uno de los jóvenes estudiados). A la derecha se representan los valores del volumen latido y el índice cardiaco en esos grupos. Barras y puntos blancos: presión óptima. Barras y puntos negros: hipertensos

Mecanismos de adaptacion fisiológicos y patologicos...

311

endocardio hacia la cavidad, comparado a lo que ocurre

mantiene un acortamiento endocárdico normal a pesar de -

ne en cuenta que la mitad interna de la pared ventricular

-59-60

--

tamiento medioventricular se asociaba a menor capacidad funcional 69

-

-docárdico con valores similares en el acortamiento me-

- 70 -

nes refuerzan lo analizado con anterioridad, permitiendo considerar que, probablemente en estadios tempranos de

estaría compensada por el aumento en el número de sar-

Función diastólica

características del llenado del ventrículo izquierdo, son las primeras en aparecer como consecuencia de los efectos

izquierdo. 35, 60, 71

borderline y ante

56 -

35, 72, 73

ventricular a partir de diferentes mecanismos. 74

Relajación

impuesta al músculo75 -

el citosol y por aquellos factores como el pH intracelu-

al calcio. 75-76

La rápida caída de los niveles del calcio intracelular es determinada principalmente por la actividad de una bomba del retículo sarcoplásmico ATP-dependiente, co-

Ver capítulo 13-

-

-

-

-

aumento de los niveles del intercambiador Na /Ca en pacientes con miocardiopatía dilatada, aunque no se lo

-

Además de estos mecanismos, se pueden encontrar otros procesos moleculares capaces de comprometer la

Figura 19.18: Esquema de un corte del ventrículo izquierdo perpendicular al eje mayor, que muestra las características del eje menor en un corazón normal (arriba) y en corazón hipertrófico (abajo). Se considera que la pared está constituida por dos capas concéntricas. La mayor velocidad de acortamiento de las fibras de la capa interna determina que el espesor a fin de sístole de esta capa sea mayor que el de la capa externa. Esto explica la migración a fin de diástole de las capas internas hacia afuera, determinando un mayor acortamiento a nivel del endocardio. Estos cambios son más evidentes en un corazón hipertrófico. D: diástole. S: sístole. HVI: Hipertrofia ventricular izquierda

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

312

subunidades de troponina y bloqueo de los mecanismos

76

-mos considerados anteriormente, al simple aumento de la

-

izquierdo75

76

En biopsias endomiocárdicas del septum interventricu-lar, tomadas en pacientes hipertensos aun sin desarrollo

desarrollo de remodelamiento intersticial precoz que mo-77

Llenado ventricular

-

ventricular. 137

-

78, 79

--

71 Por

normal alta, también hemos comprobado cambios en la -

-35, 60

para el ventrículo izquierdo también fueron encontradas -

---

-

Figura 19.19: En la parte superior se puede observar una imagen ecocardiográfica del eje menor del ventrículo izquierdo de una rata SHR. El gráfico de barras muestra la función sistólica del ventrículo izquierdo en ratas normotensas (Wistar) y ratas hipertensas (SHR). Las barras de la izquierda muestran la media (± DS) del acortamiento endocárdico (barras oscuras Wistar - barras rayadas SHR). A la derecha, igual representación pero del acortamiento medioventricular.

Mecanismos de adaptacion fisiológicos y patologicos...

313

80

El camino a la insuficiencia cardiaca

-81 El estudio de

-

82 Al realizar un ajuste por edad y por otros

doble que la que tenían los varones normotensos y el triple

-tivamente, mientras que el infarto de miocardio, con una

82

-

-

Deterioro de la función ventricular

-

de cadena pesada y la densidad de los microtúbulos dentro del miocito, que aumenta la viscosidad intracelular afec-

Figura 19.20 A: Registro ecocardiográfico de las velocidades de los flujos en el tracto de entrada del ventrículo izquierdo en diástole, tomado con Doppler pulsado. Se ven dos picos de velocidades, uno temprano correspondiente al lleno rápido (onda E) y otro tardío, en relación al flujo generado por la contracción auricular (onda A). B: Gráfico de barras representativo del análisis de esas velocidades en jóvenes con presión óptima (barras blancas) y jóvenes hipertensos (barras oscuras). Las barras superiores muestran el valor promedio (± DS) de las áreas bajo la curva de la onda E (izquierda) y A (derecha) y las inferiores, la relación entre esas áreas a la izquierda y el porcentaje que el área bajo la onda E tiene en el área total. En todos los casos se puede deducir un corrimiento del llenado hacia la parte final de la diástole. *p<0,01

BA

Figura 19.21: En la el panel (A) las barras representan el valor medio (± DS) del espesor de la pared libre del ventrículo derecho tomada por ecocardiografía, en individuos normales (C), atletas (A), con hipertensión arterial (HA), con estenosis aórtica severa (AS) y con miocardiopatía hipertrófica primaria (MH). En B se puede analizar la relación entre la velocidad diastólica temprana (E) y tardía (A) del desplazamiento del anillo tricuspídeo en los mismos grupos. Se puede observar un mayor espesor del ventrículo derecho con alteración de la función diastólica en AH, AS y MH respecto a C; mientras que los atletas con espesor mayor de ese ventrículo muestran mejoría de la relación E/A tricuspídea. *

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

314

Tabla 19.2: Factores predisponentes para el desarrollo de insuficiencia cardiaca

Factor analizado

Sexo Riesgo Prevalencia (%)

% Atribuible

Hipertensión arterial

m f

2.07 3.35

60 62

39 59

Infarto de miocardio

m f

6.34 6.01

10 3

34 13

Angina m f

1.43 1.68

11 9

5 5

Diabetes m f

1.82 3.73

8 5

6 12

HVI m f

2.19 2.85

4 3

4 5

Valvulopatía m f

2.47 2.13

5 8

7 8

HVI: m: masculino. f: femeninoEl análisis está basado en la población de Framingham con individuos entre 40 y 89

83-84

no se tiene certeza sobre si la apoptosis participa en la -

rida o, por el contrario, resulta un proceso homeostático

contractilidad en forma ordenada. 74

-

izquierdo. 85

-

aldosterona, acelerando de esa forma el deterioro funcio-nal y conduciendo a un remodelamiento de la cavidad. La

asocia a pérdida de miocitos y a un deslizamiento de los 86, aunque mo-

-

del aumento del volumen ventricular, se produce un incre-

87

-

-ral y funcional de esta red de elementos contráctiles y no

-

Distintos autores 88

-tales, utilizando ratas espontáneamente hipertensas, con

estudio realizado en nuestro laboratorio, donde se ana-

de ratas espontáneamente hipertensas89, se pudo compro-

Alteración en la perfusión miocárdica-

como consecuencia de lesiones coronarias oclusivas y/o alteraciones estructurales y funcionales de la microcir-

de esos factores. -

es dos veces superior a la de los individuos normotensos, -

de padecer un infarto. 90-91

-

isquemia miocárdica, entre los que se incluyen la ace-92, el aumento de la

resistencia coronaria microvascular 93

de la reserva coronaria.94 Estas alteraciones determinan que los individuos hipertensos puedan padecer isquemia

-

Hipertensión arterial y aterosclerosis coronaria

presor más importante, tiene un efecto estimulante sobre el crecimiento del músculo liso vascular. Este péptido

-lo liso, activando a la fosfolipasa C, que incrementa la

Mecanismos de adaptacion fisiológicos y patologicos...

315

las lipoproteínas de baja densidad.-

-

leucocitaria e incrementa la resistencia periférica. 95

Alteraciones estructurales de la microcirculación coronaria

resistencia. 96

en respuesta al estiramiento mecánico, al y a -

ventricular izquierda. 77 Estos cambios estructurales se

musculares lisas, asociada a edema e incremento del tejido intersticial. 77, 97

Cambios estructurales

Cambios funcionales Mecanismos ionicos;bioquímicos; biofísicos

Mecanismos moleculares

miocito < velocidad de bombeo del RS< densidad de sitios de bomba

< RNAm para bomba de Ca del RS> RNAm para intercambiador Na -Ca

acción< inactivación de entrada de Ca < de la corriente hacia afuera de potasio

Disminución de la velocidad de contracción

< número de cadenas de miosina pesada> número de cadenas beta

< expresión de receptor -1< expresión de receptor de hormona tiroidea

< RNAm para cadenas alfa de miosina> RNAm para cadenas < RNAm para receptores 1

Disminución de la respuesta contráctil -adrenérgica

< acoplamiento del receptor -acyclasa No cambios en la activación de proteína G inhibidora No cambios en la actividad kinasa del receptor < troponina I-fosfolamban< fosforilación de fosfolamban< del aumento de entrada de Ca< del aumento del transitorio de calcio intracelular> péptidos de encefalina

< RNAm para receptor -1 No cambios en RNAm para –kinasa> RNAm proencefalina

Aumento de la matriz extracelular

Aumento de la rigidez miocárdica > contenido de hidroxiprolina> de actividad del SRA-Ald> péptido natriurético atrial

> RNAm para colágeno> RNAm para fibronectina> RNAm de receptor AT1 para angiotensina> RNAm para péptido natriurético

Tabla 19.3: Cambios en el miocardio de rata durante el envejecimiento

> aumento; < disminución; SRA-Ald: sistema renina angiotensina aldosterona; RNAm: ácido ribonucléico mensajero

Figura 19.22: Se puede analizar en el gráfico la incidencia de infarto de miocardio según el sexo y el estadio hipertensivo, en una población libre de enfermedad coronaria al ingreso del estudio. El seguimiento fue realizado durante un periodo de 30 años. (Modificado de Kannel WB, et al., Am Heart J.1985,109:581-585.)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

316

Figura 19.23: Mecanismos etiopatogénicos de arritmias ventriculares en la hipertensión arterial

en la distensibilidad del vaso que deteriora la conductan-

98

ventrículo izquierdo, que se produce en los pacientes hi-

-cial alrededor de los miocitos, como fue analizado ante-riormente, y de las arterias y arteriolas intramiocárdicas93, alterando aún más la capacidad vasodilatadora de la mi-

99

-quierda, que contribuye a la isquemia miocárdica, es el

crecimiento del compartimiento muscular e intersticial, provocando un aumento de la distancia entre los capilares,

100

Alteraciones funcionales de la microcirculación coronaria

arterias coronarias de aumentar el diámetro de su luz ante un estímulo vasodilatador, como por ejemplo el resultante de la isquemia miocárdica. La hiperemia reactiva es el consi-

luz del vaso. Esta respuesta hiperémica se debe al acúmulo local de sustancias vasodilatadoras como la adenosina, las

101 El análisis de la reserva

102

--

menta la resistencia coronaria dependiente del miocardio. Por otro lado, la capacidad vasodilatadora coronaria puede

un incremento del estrés parietal. 103

Además de estos factores miocárdicos y vasculares,

endotelio. Las células endoteliales sintetizan, bajo condicio-

en respuesta a la bradiquinina, la acetilcolina y a factores físicos como el 104 En los individuos hiperten-sos esta respuesta se ve alterada, disminuyendo los factores vasodilatadores dependientes del endotelio, resultando en un aumento relativo y también probablemente absoluto de los factores vasoconstrictores como la endotelina.

-

pacientes hipertensos con coronarias epicárdicas sin le-

Arritmias

padecer arritmias supraventriculares y ventriculares, siendo

Arritmias supraventricularesLa mayor frecuencia de arritmias supraventriculares, como

-

datos publicados, los pacientes hipertensos que desarrollan

105 La

HTA Arritmias ventriculares

Mecanismos de adaptacion fisiológicos y patologicos...

317

Arritmias ventriculares

arritmias ventriculares, se han postulado varios mecanis-

-

-

Es importante tener en cuenta que, sumado a los me-

-

las arterias coronarias epicárdicas.

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Fisiopatología de la hipertensión pulmonar 20

ventrículo izquierdo, se desarrolla a partir de cuatro perso-

-

-

-

Andre Cournand et al -

en las unidades de terapia intensiva.-

1

pulmonares. El término hipertensión pulmonar primaria 2

-hipertensión arterial

pulmonar idiopáticael de hipertensión arterial pulmonar familiar. El término

la idea sobre la temporalidad y relatividad de las sucesivas verdades.

3

-

en el circuito menor.

---

una propiedad independiente de la velocidad del mismo.

F 8 l

neointimales 4 --

principio una injuria endotelial que puede ser secundaria -

toinmunes. Los vasos sistémicos desarrollan lesiones in-timales en respuesta a injurias tales como edad avanzada,

se sumen los factores antes mencionados.

-

pulmones denervados, pudiendo aumentar el volumen de

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

322

duos normales. Respirar concentraciones elevadas de CO o la acidosis aumentan la resistencia vascular pulmonar.

-

-

-bios estructurales:

septum interventricular o

-maria o secundaria

-

y en las arteriolas, que se producen, fundamentalmente, en la media y en la íntima. Las arterias pulmonares mus-culares tienen un diámetro que va desde los 100 a 1000 micrones. La media de estas arterias tiene músculo liso y

Epidemiología y factores de riesgo

5

puede presentarse en cualquier etapa de la vida, la mayor incidencia ocurre en la tercera década en las mujeres y en la cuarta en los varones, con una edad promedio de

étnica y el promedio de tiempo entre el inicio de los sín-

-

--

missense

de receptores heteroméricos, la respuesta celular podrá

smads -

-

--

-

- hay mutaciones

abundan en los vasos pulmonares.--

-6 -

-

-

-

derecha y en la estructura cardiaca ocurren tardíamente, por lo que se deben utilizar métodos que permitan una

El cateterismo cardiaco fue el primer método para

-

las presiones y resistencia vascular pulmonar permite

Fisiopatología de la hipertensión pulmonar

323

-7 -

tes con enfermedad parenquimatosa pulmonar avanzada y -

-

-

antigen 1

al que ocurre en el sarcoma de Kaposi. Un revolucionario

como un proceso vasoproliferativo que como un proceso

tratamiento de esta enfermedad, sumando a los vasodila-

remodelado vascular. 8 El bloqueo de las endotelinas pa-

músculo liso, se produce también en el endotelio vascu-

es producido por el endotelio vascular, catalizado por la

Normalmente hay un balance entre factores relajantes

-

Tabla 19.1: Clasificación de Venecia 2003 de la Hipertensión arterial pulmonar

Hipertensión arterial pulmonar idiopática

Hipertensión arterial pulmonar familiar

Enfermedad vascular del tejido conectivo

Congénita secundaria a shunts

Hipertensión portal

Infección por virus de inmunodeficiencia humana

Drogas y tóxicos

Otras (enfermedad por depósito de glucógeno, enfermedad de Gaucher, teleangiectasia hemorrágica hereditaria, hemoglobinopatías, enfermedades mieloproliferativas, esplenectomía)

Asociada con compromiso venoso o capilar significativo

Enfermedad pulmonar venooclusiva

Hemangiomatosis capilar pulmonar

Hipertensión venosa pulmonar

Hipertensión pulmonar asociada con hipoxemia

Enfermedad pulmonar obstructiva crónica

Enfermedad pulmonar intersticial

Hipoventilación alveolar

Exposición crónica a grandes alturas

Secundaria a enfermedad embólica o trombótica crónica

Obstrucción tromboembólica de arterias pulmonares proximales

Obstrucción tromboembólica de arterias pulmonares distales

Misceláneas

Sarcoidosis, histiocitosis X, linfangioleiomiomatosis, compresión de vasos pulmonares (adenopatías, tumores, mediastinitis fibrosa)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

324

9 Un disbalance de estos factores eleva el tono vasomotor, promueve la pro-

aumenta la trombosis. Podemos concebir así la enferme--

constrictora, lo que nos lleva a enfatizar el tratamiento con

Inhibir el efecto de la endotelina bloqueando el receptor es un tratamiento nuevo y efectivo que puede efectuarse con bosentan, un no-péptido activo administrado por vía oral,

los receptores ET-A y ET-B. Este tratamiento reduce tanto

--8

-

-

-te de una superfamilia de factores transformadores de cre-

fenotipo permisivo y estímulos del ambiente. Compromete todos los elementos de los vasos y ofrece como blanco te-

canales de potasio y la BMPRII.

Fisiopatología

con el descubrimiento de un posible mecanismo de la

mediadores vasodilatadores producidos por el endotelio vascular pulmonar.

--

-rios; por ejemplo, el uso de estudios no efectuados, como

--

académica, pues muchos prestadores no reembolsan me-

volumen minuto cardiaco y la resistencia vascular pulmonar. -

cular se duplica. El aumento de cualquiera de estos factores -

voltaje dependientes y canales de potasio calcio dependientes --

Tabla 19.2: Clasificación funcional

A. Asociación Cardiológica de Nueva York

Clase 1: sin síntomas con la actividad física común

Clase 2: síntomas con actividades ordinarias. Leve limitación de actividad

Clase 3: síntomas con actividades menores a las habituales. Limitación marcada de actividad

B. Organización Mundial de la Salud

Clase I: pacientes con hipertensión pulmonar pero sin limitación de la actividad física ni síntomas

Clase II: pacientes con hipertensión pulmonar con limitación leve de la actividad física. Confortables en reposo. Actividad física habitual disnea o fatiga, causa no justificada, dolor torácico o casi síncope

Clase III: paciente con hipertensión pulmonar con marcada limitación de la actividad física. Confortable en reposo. Actividad menor a la habitual causa disnea o fatiga, dolor torácico o casi síncope

Clase IV: pacientes con hipertensión pulmonar con imposibilidad de realizar actividad física sin síntomas. Signos de insuficiencia cardiaca derecha. Disnea y/o fatiga aun en reposo. La actividad física aumenta el disconfort.

Fisiopatología de la hipertensión pulmonar

325

Tabla 19.3:

Normal HAP moderada HAP severa

18-25 25-50 > 50

6-10 10-25 > 25

12-16 16-35 > 35

Resistencia vascular pulmonar 0,5 - 2 (Wood) ó 47 - 87 dinas.seg.cm-2 2-5 > 5

PAP: HAP: Hipertensión arterial pulmonar.

te el ejercicio, el volumen minuto cardiaco puede aumentar

pulmonar en forma leve en los sujetos sanos, pues el lecho

y reclutamiento de sectores no utilizados.-

bre las células endoteliales puede desencadenar un círculo -

-tario, de factor de crecimiento endotelial vascular y de factor transformador de crecimiento, factores que llevarán

in situ, llevando a la hiperten-

Subtipos de hipertensión pulmonar primaria

-

-

-

--

Historia clínica

-

pulmonar secundaria.

-

enfermedad del tejido conectivo. El relato de ronquidos o

Tabla 19.4: Signos de hipertensión pulmonar

Síntomas Signos

Disnea de esfuerzo (60%)Fatiga (19%)Síncope (13%)Dolor anginosoHemoptisisFenómeno de Raynaud

Distensión de venas yugularesImpulso aumentado de ventrículo derechoAumento del componente pulmonar del segundo ruidoTercer ruido derechoSoplo de insuficiencia tricuspídea Hepatomegalia Edema periférico

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

326

--

Examen físico

-a -v

prominente. La disnea de esfuerzo y el cansancio son los primeros síntomas, sumándose dolor torácico con el es-fuerzo, mareos y eventualmente síncope, en los casos más

izquierdo por la arteria pulmonar dilatada. Los princi-

-

con onda v prominente, edema de miembros inferiores, -

también un clic eyectivo temprano producido por la brusca

un latido en la zona paraesternal izquierda producido por

-

-

-

de derecha a izquierda, severa

de tambor hacen sospechar la posibilidad de enfermedad

--

1 1 -5 . El ventrículo derecho distendido

-

--

mento de la amplitud de la onda P en DII y BIRD todos estos

-monar son: aumento de las sombras de las arterias pulmo-

árbol de invierno -teria pulmonar alcanza diámetros mayores a los 18 mm. Aparecen también líneas de Kerley B y C, con valores

Figura 19.1: Se observa aumento de las sombras de las arterias pulmonares mayores hiliares y atenuación vascular pulmonar periférica (árbol de invierno). Además, se evidencia el aumento del tamaño del ventrículo derecho en la posición de frente como aplanamiento del borde inferior izquierdo y separación de la punta cardiaca de la cúpula diafragmática (indicado por las flechas).

Fisiopatología de la hipertensión pulmonar

327

-

-10

-

Evaluación del paciente con sospecha de hipertensión pulmonar

-

-

, donde v es la velocidad de jet

-

y del ventrículo derechos, con dimensiones ventriculares

del septum interventricular con motilidad anormal. La pared septal y posterior del ventrículo izquierdo está aumentada.

-

screeningdel método utilizado sino también de la prevalencia de la

eco stress

-

Evaluación de enfermedades del tejido conectivo y/u otros factores capaces de producir hipertensión pulmonar

idiopática tiene anticuerpos antinúcleo positivos y alrededor

observarse en cualquier enfermedad del tejido conectivo es más frecuente en la esclerosis sistémica, variando la preva-

-tes en estos pacientes. Los pacientes con esclerodermia con

-cuerpos, comienzo de la enfermedad en la posmenopausia

En otras enfermedades del tejido conectivo, tales como -

-

anticardiolipina y antifosfolípidos.-

Otras enfermedades y anormalidades asociadas

-11 12

-

Figura 19.2:septum

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

328

et al Crotalaria sagitalis

senecio jacobea y otras plantas fueron también

como también las anfetaminas o la cocaína. El uso de aceite de colza contaminado produjo una epi-

Figura 19.3: Algoritmo para el diagnóstico de hipertensión pulmonar (Ver detalles en el texto). Rx Tx: Radiografía de torax; HP: Hipertensión pulmonar; TAC; Tomografía axial computada

Fisiopatología de la hipertensión pulmonar

329

pulmonar se observa también en la enfermedad de células -

enfermedades tiroideas.

Enfermedad tromboembólica

13 -

Para indicar la endarterectomía, los trombos deben co-menzar en el tronco o en las arterias lobares pulmonares. La

ventricular izquierdo, arterias pulmonares centrales dilata-das y, en ocasiones, trombos dentro de ellas. La ausencia de

14 permite evaluar anomalías --

15 permite en ocasiones --

Enfermedad parenquimatosa pulmonar como causa de hipertensión pulmonar

16 --

cardiaco. Otro factor a tener en cuenta es la policitemia secundaria, que aumentando la viscosidad, incide en el

17 se ha -

el remodelado de los vasos pulmonares se observa en

-

no se indican en la EPOC por lo antes mencionado. La

-

-

del lecho vascular por injuria de las células endoteliales.

Hipertensión arterial pulmonar y trastornos respiratorios durante el sueño

-

-

-

-

-

-Figura 19.4: Se observa agrandamiento ventricular izquierdo, arterias pulmonares centrales dilatadas. La ausencia de estos signos no excluye la presencia de enfermedad.

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

330

contractilidad miocárdica, al tiempo que aumenta el con--

-

leve o moderado.

-monar son ampliamente conocidos aunque la prevalencia

cardiaca, enfermedad parenquimatosa pulmonar y obesi-

-

tratamiento con CPAP en caso de encontrarse apneas que

Biopsia pulmonar

lo que no se recomienda efectuarla rutinariamente.

Severidad y pronóstico de la hipertensión arterial pulmonar

-rias perspectivas:

-

-brevida

Con respecto al punto 1, si bien el ecoDoppler es útil,

sintomática correlaciona bien con la sobrevida. La prueba de la caminata de seis minutos 18 provee, en forma sencilla,

-

Pronóstico de la hipertensión arterial pulmonar

pocos meses mientras que otros viven decenios. La causa

-plejo:

tricuspídea

-se en forma no invasiva con nuevas técnicas de resonancia

ventrículo derecho, ya que esta técnica no se ve afectada

-

-dal19

el tiempo de sobrevida. Los niveles de péptido cerebral se relacionan con las alteraciones hemodinámicas en los

Tratamiento quirúrgico

Fisiopatología de la hipertensión pulmonar

331

stents -

colocados en la aorta descendente. La endarterectomía está indicada en aquellas situaciones en las que los trom-bos se encuentran en el tronco o en las arterias lobares pulmonares. En situaciones muy especiales el transplante pulmonar es una terapia a considerar. Las indicaciones

-

Tratamiento médico

-

20

-

y los efectos secundarios frecuentes. Por todo esto, el trata-21

Las pruebas de vasorreactividad son parte importante de

-

-

-terias pulmonares, que sumadas a su corta vida media la

-

vía oral, con warfarina o acenocumarol, y el suplemento

Otros medicamentos22

el ambrisentan.-

-

enfermedad hepática.

-zem durante el cateterismo derecho, se correlaciona con

bloqueantes cálcicos.--

--

co. Esto se debe a la presencia de remodelado del lecho vascular y trombosis microvascular, siendo estos factores

-

ha sido aprobado su uso en forma inhalatoria. El uso de

-

24 -

25, como la esclerosis sistémica

-matorias perivasculares del tipo de linfocitos del tipo T y

-mes. La fractalquina es una quemoquina especial que jue-

la pared vascular.26

-27

--

aumentada del factor de crecimiento plaquetario y RANTE

-

este transportador que controla la hiperplasia muscular

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

332

vías de tratamiento. El uso de microalineamientos permi-

sendas en ese sentido. Además, en diversos trabajos y consensos se proponen

Primera Línea: Bloqueantes de los canales de calcio

y/o edemas. El remodelado vascular y las microtrombosis pueden ser causa de no respuesta en muchos casos, por lo

como se ha probado, mejora la sobrevida. Otros tratamientos pueden ser: prostaciclina intrave-

nosa, que tiene como efectos secundarios diarrea, rubor,

-

-

-

son básicamente tres:

canal de potasio dependiente. Como ya mencio-

-constrictores derivados de la célula endotelial, las

-

de la vasculatura pulmonar cuando la enfermedad

-

pulmonar, por tromboembolismo pulmonar, en la es-

Las enfer- de iz-

quierda a derecha, como los que se encuentran en las comunicaciones interauriculares o interventriculares,

-fermedad de la válvula mitral, la pericarditis cons-

son las causas habituales en estos casos. La obstruc--

venoclusiva son causas poco frecuentes. En base a lo antedicho podría bosquejarse un esquema de tra-

pulmonar

-ricular, transplante pulmonar

Las terapias futuras son:

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335

Fisiopatología de las arritmias 21

Historia de la actividad eléctrica del corazón. De los experimentos de Galvani a la heterogeneidad de los potenciales de acción ventriculares

-mo de acoplamiento eléctrico-mecánico. El estudio de la

-cia. 1

los primeros estudios sobre bioelectricidad en músculo de rana.2

electricidad animal. -

3

-

estimular el nervio, pero que ésta no estaba involucrada con su funcionamiento normal y apoyaba la doctrina de una fuerza vital desconocida. Cuando obtuvo una copia

-mino potencial de acción para relacionar las variaciones

4

-5

reotomo

-electrómetro capilar desarrollado

6-7

-

8

cuerda y describe en sus publicaciones los primeros re-

9-10

y eran necesarios 5 operadores.11

--

boratorio de Thomas Lewis en Londres y a Alfred Cohn en 12

descubrimiento. Las arritmias cardiacas eran pobremente entendidas has-

-

conocemos, es el resultado de una serie de descubrimientos

rutinariamente utilizadas incluye a las tres de los miembros, --

13

desarrollan una nueva técnica, con microelectrodos intra-celulares. Los microelectrodos eran de vidrio con una pun-

injuria. 14 La técnica fue subsecuentemente perfeccionada --

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

336

15-16

de Purkinje de cabrito, con la técnica del microelectrodo intracelular. 17

membrana de reposo; el aumento de la permeabilidad al

1 Además, -

bre el cocaína. 18

-

solo las corrientes de sodio y potasio.1 A partir de esta época comienza a desarrollarse el estudio de los canales

el primer estudio con la técnica de clampeo de voltaje, y -

19

En 1988, Litovsky y Antzelevich introducen el concep--

cias entre las células endocárdicas y epicárdicas del cora-20 Hasta entonces se creía que los ventrículos

estaban formados por dos tipos celulares: los del sistema

--

en la profundidad del subepicardio del ventrículo derecho e izquierdo canino. Estas células presentan características

-

M21, posteriormente encontradas en ventrículos de cerdos, cobayo, conejo, felino y humanos. 22-26 -

las células endocárdicas, las células epicárdicas y las cé-

lulas M, con características distintivas respecto de la fase

el devenir de la historia y de la ciencia básica abren una

-

El estudio del potencial de acción

El

-menos, la diferente sensibilidad a fármacos y el estudio de

-

Figura 21.1: Luigi Galvani en su laboratorio (1791): los efectos de la electricidad sobre el movimiento muscular

Figura 21.2: El electrómetro capilar de Lippmann (1873), utilizado por Waller. Estaba formado por un delgado capilar de vidrio que contenía una columna de mercurio y ácido sulfúrico. El potencial eléctrico era censado por dos alambres conectados al ácido sulfúrico y al mercurio. Con los cambios en la diferencia del potencial eléctrico se producían movimientos del menisco de la columna de mercurio. La posición del menisco podía ser observada en un microscopio o proyectada en una pantalla. Si esta pantalla era cubierta por un material fotosensible y además se le impartía movimiento perpendicular al eje del capilar, se obtenían las variaciones del potencial eléctrico en función del tiempo. En el panel inferior se observa que el movimiento estaba dado por un particular dispositivo, armado con un vagón de tren de juguete; por detrás se observa el primer registro del potencial eléctrico desde la superficie corporal humana; en su parte superior se registra el tiempo, en la parte media, el trazado del pulso y abajo, en blanco, el electrograma.

Fisiopatología de las arritmias

337

-

Bases celulares de las manifestaciones eléctricas del corazón

-

modo, las células individuales pueden monitorear y man-

el tejido miocárdico. 29

-

tencia de los distintos tipos celulares. 17 En condiciones normales, podemos dividir a los distintos tipos celulares

-diaco en: células de respuesta rápida

que han evolucionado para desarrollar la capacidad de

y células de respuesta lenta

-dad celular a ambos lados de la bicapa lipídica. Este me-canismo se relaciona con las diferentes conductancias a los iones K , Na y Ca debido a la permeabilidad selectiva

Los que median el paso selectivo de iones a través de membra-

por molécula. Estos cambios en la permeabilidad producen alteraciones

en la velocidad de pasaje de los iones a través de la membra-

Figura 21.3: Esquema de las corrientes despolarizantes o de entrada (representadas por el sombreado debajo de la línea de base) y las corrientes repolarizantes o de salida (representadas por el sombreado sobre la línea de base) en una célula de respuesta lenta (izquierda) y en una célula de respuesta rápida (derecha). (Modificado de Antzelevitch et al. En: Elizari, Chiale. Arritmias cardiacas; 2003)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

338

La fase 0 ó de despolarización rápida-

se produce un rápido ascenso del potencial transmem-

se alcanza el potencial umbral, los canales de Na voltaje

abren en forma abrupta, de modo que la membrana pasa de ser permeable al K a ser altamente permeable al Na

CaT, ICaLpotencial

potencial umbral

La fase 1 ó de repolarización precoz

de salida de potasio denominada Ito. 20 La corriente Ito

to1--

nopiridina.-

to1 contribuiría en forma -

corriente I

taquiarritmias. La corriente Ito, estudiada mediante técnicas de clampeo de voltaje, es cinco veces mayor en el epicar-

-

Ito--

ventriculares por mecanismo de reentrada denominadas .

La fase 2 ó plateau (meseta)-

diacos es notoriamente mayor si se la compara con las

28

-

Durante este periodo la conductancia a los iones decrece

-

la frecuencia cardiaca. -

-Ca -

K

Na

Capor dos tipos de canales, denominados T y L. La corriente ICa-L

-Ca-T está involucrada

-

Ca-L, que depende del -

lar, es la determinante principal del comienzo de la repo-

rápido y lento. Es así como el aumento del calcio intrace-

confundida con la corriente lenta de sodio denominada co-

y los anestésicos locales.

La fase 3 ó de repolarización rápida

Fisiopatología de las arritmias

339

Kr e IKs

K1

K

Kr Ksson abundantes en las aurículas, los ventrículos y el sis-tema His-Purkinje, pero escasos en las células nodales. 29

Kr e IKs-

tes antiarrítmicos ejercen efectos sobre las corrientes IKr e IKs kr Kr y Iks

30

En el proceso de -

La corriente I ) es sensible a los niveles citoplasmá-ticos de ATP. Los canales correspondientes están cerrados a niveles de ATP citoplasmático normales pero se abren

31

La corriente I se activa cuando la acetilcolina se une al receptor muscarínico de la membrana plasmática, con el resultado previsible de la salida de potasio, el acor-

potencial de membrana en reposo hacia valores más ne-

nivel de las aurículas y del sistema especializado. 32

La corriente Ik que se activa en presencia de con-

-

cálcica. 33

La fase 4: El potencial de reposo y la despolarización diastólica espontánea

lados de la membrana celular, debido a su permeabilidad selectiva, como consecuencia se establece una diferen-cia de voltaje denominada potencial de membrana o de reposo celular.

Como hemos mencionado previamente, en las células cardiacas el valor del potencial de membrana de reposo es variable dependiente del tipo celular: alrededor de -50

-lulas His-Purkinje y de -80 a -90 a nivel las células del

-

dulos sinusal y aurículo-ventricular, del haz de His y de las

-

Potencial de membrana de reposo de las células auriculares y ventriculares

-

a alta permeabilidad selectiva de la membrana al potasio,

k1, -

-je correspondiente y al potencial de membrana de reposo. Del mismo modo se describe una baja permeabilidad al Na y Ca ≈dentro de la célula, tales como las proteínas, no pueden difundir junto al

es 0 podemos

EK i 0 El término de la izquierda Ek representa la diferen-

El término de la derecha representa la diferencia de po-i 0

. Para , Na ,

Cl- potencial de membrana, se debe considerar la permeabilidad relativa de cada uno de ellos, además de

iones:

k i / Pk 0 Na i / PNa 0 Cl

-i / PCl

-0

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

340

-34

La bomba Na –K -traciones intracelulares de ambos iones constantes, impi-

que ine-vitablemente ocurrirían como consecuencia de la continua

, con

El automatismo normal en el nódulo sinusal y el sistema His Purkinje

de His y el sistema His Purkinje, para activar al músculo ventricular.

-tricular y las células de Purkinje tienen actividad espontánea llamada actividad de marcapasos. Estas células se carac-terizan por poseer un potencial de membrana no constante

-nea lleva el potencial de membrana desde los valores más

-

--

-

-

potencial de mar-capasos

b

k -

a través de canales voltaje-dependiente no selectivos, que

f

por la y previene el cese de la actividad nodal durante la estimu-

-lenta -

lulas de respuesta rápida

Mecanismos de las arritmias

Las

Figura 21.4: Clasificación de los mecanismos de las arritmias cardiacas. (Modificado de Antzelevitch et al. En: Elizari, Chiale. Arritmias cardiacas; 2003)

gatillada

anillo

en fase 2

Fisiopatología de las arritmias

341

-

arritmias, a veces potencialmente letales. De la posibilidad -

cio actuar, tendremos la respuesta hacia una terapéutica

Los mecanismos responsables de las arritmias cardia-cas se dividen en:

Alteraciones en la formación del impulso-

por comenzar en forma espontánea, mientras que un ritmo -

te. Las alteraciones en los ritmos automáticos pueden ser

deberse a posdespolarizaciones precoces o tardías.

Automatismo normalEl automatismo es la propiedad de las células cardiacas de

-sal como el aurículoventricular o el sistema His-Purkinje presentan actividad automática, correspondiente a la fase

-

El automatismo normal es el responsable del ritmo si-

presentes ante una falla en la salida del estímulo desde centros de comando superiores a los del latido de escape.

-lares de potasio modulan la pendiente de la DDE: el estí-

El aumento del automatismo normal es la causa de al-

taquicardia sinusal, atribuido al aumento del automatismo sinusal y al ritmo idioventricular acelerado, atribuido al aumento del automatismo del sistema de His-Purkinje. 35

El automatismo anormalOcurre en condiciones que reducen el potencial de mem-

-

se puede observar en la isquemia miocárdica y el infar-

-pontánea en el automatismo anormal es similar al del au-

-diente del tiempo, de la corriente Ik junto con un aumento

Ca. 36

observado también en células humanas aisladas de ven-37

--

-licos o quizás aquellas provenientes de las venas pulmona-

38

Pospotenciales y actividad gatilladaLos pospotenciales o posdespolarizaciones fueron de-

39 Los pospotenciales dependen

en forma espontánea y por lo tanto no son automáticos. -

nivel del potencial umbral, se produce un nuevo potencial gatillada. Por

-

Posdespolarizaciones precocesLos pospotenciales o posdespolarizaciones precoces

40, si bien dependen de la especie animal con-siderada, del tipo de tejido así como del método uti-lizado, tienen como característica común una crítica

todos los casos. 41

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

342

-52

--

fármacos incluyendo antiarrítmicos de clase I, clase III y 42

43

-

de la frecuencia los estimula, mientras que un aumento de la

--

cia del estímulo. 44

45

El origen de los pospotenciales precoces-

90 se utilizaron preparaciones de tejido aislado de pared ventrículo de mamíferos en donde no pudieron ser re-producidas. 41

-ducidas en las células del endocardio y epicardio pero sí en las células M. 46

-

M, a diferencia de los otros tipos celulares, poseen una corriente IKs débil, y por ende, el efecto del bloqueo Ikr

-bio, las células endocárdicas y epicárdicas se encuentran

IKsforma combinada las corrientes IKs e IKr

pueden inducir PDP también en las células epicárdicas y endocárdicas tanto en tejido aislado como en el mo-

47

Mecanismos iónicos responsables de los pospotenciales precocesLos PDP se producen por el disbalance entre las corrientes

-cular: un incremento de las

-

-Kr

III; IKsla corriente de calcio ICaintercambiador Na -Ca , a consecuencia del incremento de la actividad intracelular del calcio o a un mayor número

-

48

Purkinje son distintos. Las células M, con un retículo sar--

bles a las variaciones de calcio intracelular, mientras que 40

Es así que si se bloquea la salida de calcio del retículo sarcoplásmico, por ejemplo con rianodina, la actividad

49

Figura 21.5: Posdespolarizaciones precoces (PDP) y actividad gatillada. En cada panel se muestra el registro simultáneo de la actividad intracelular desde los dos extremos de una fibra de Purkinje pretratada con quinidina. A la izquierda, se observan PDP y a la derecha actividad gatillada. PDP y actividad gatillada a nivel del plateau (fase 2) (A) y de la fase 3 (B) del potencial de acción. (Modificado de Davidenko, JM et al. Circulation 1989; 79: 674-86)

Fisiopatología de las arritmias

343

El rol de las posdespolarizaciones precoces en las arritmias cardiacas

estaría involucrada en el mecanismo de inicio de las taqui-cardias ventriculares polimorfas del tipo torsión de puntas

-tario y adquirido. Las PDP serían, además, responsables

-

-Na.

Posdespolarizaciones tardías-

-

frecuencias cardiacas relativamente rápidas. Toda vez

como para alcanzar el valor del potencial umbral, se activan los canales rápidos de sodio y se desencadena

50

-centraciones crecientes de calcio, se producía una serie de poscontracciones espontáneas. 51

-

51 Estudios posteriores, realizados

alcanzar el potencial umbral e iniciar actividad automática aun cuando la actividad del marcapaso normal estuviera deprimida. 53

Causas y mecanismos subyacentes de la actividad gatillada por posdespolarizaciones tardías

-

o ausente en condiciones de normalidad. 38 Cuando la -

momento oportuno del ciclo cardiaco, es decir, cuando la -

cular, se transforma en un evento disparador de diversos

derivar en La corriente de entrada

Na /Ca. 54

Ejemplos clásicos de pospotenciales tardíos son los -

laminas en la aurícula, ventrículo, válvula mitral y tejido del seno coronario; así como también en corazones insu-

del área de miocardio infartado. 55

En la pared ventricular, las PDT han sido observadas a -

46, 50, 56

densidad de la corriente IKs presente en el endocardio y el

29 Más aún, se -

vida por el isoproterenol induce PDT en perros y cobayos a nivel del endocardio y epicardio. 57 Así queda estableci-

ventricular. También las PDT han sido descritas en miocitos ais-

lados de las venas pulmonares y podrían ser responsables de ciertos tipos de 58

-

/K , cuya

-dor Na - Ca , que se traduce como un aumento en la con-

fármaco.-

-

--

lina, en concentraciones similares a las que se observan

-lar potencia las PDT inducidas por isoproterenol. 59 Las

calcio desde el retículo sarcoplásmico, con lo que contri-buyen a manifestar las PDT, mientras que las concentra-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

344

por el retículo sarcoplásmico suprimiéndolas. También los -

amiodarona suprimen las PDT

lo tanto, del calcio intracelular. 60 El pinacidil, activador

K-ATP56 Los fármacos que reducen

-tura, como la rianodina, pueden suprimir las PDT. 38

Arritmias cardiacas y actividad gatillada por posdespolarizaciones tardías

-

evidencias indirectas del vínculo. El escenario clínico

-

-

-

objeto de bloquear la corriente de calcio transarcolémica 61

Dentro de las arritmias que podrían ser desencadenadas -

rritmias ventriculares idiopáticas; los ritmos idioventri-

62

Figura 21.6: Posdespolarizaciones tardías (PDT) inducidas por digital en células M. Efectos de la acetilestrofantidina (AcS) sobre la actividad transmembrana de preparado multicelular de una célula epicárdica (Epi), endocárdica (Endo) y M. La concentración extracelular de potasio es de 4mM. A. Control. B. Después de 90 minutos de exposición a AcS (10-7g/ml). Cada panel muestra los últimos tres latidos de un tren de 10 latidos estimulados a una longitud de ciclo constante (LCB) de 250 mseg. Después de cada tren de estimulación basal hay una pausa de tres segundos. La AcS indujo PDT tardías en la célula M, pero no en la célula endocárdica o epicárdica. Clin Electrophysiol 1991; 14: 1714-20)

Fisiopatología de las arritmias

345

acoplamientos cortos o el marcapaseo, a frecuencias más

frecuencia de escape de la PDT. Los estímulos prematuros causan un efecto similar. Puede inferirse con estos hallaz-

inducidas por este mecanismo no son suprimibles fácil-mente y pueden ser desencadenadas en forma espontánea o inducidas por marcapaseo. 38

-trantes son: la taquicardia ventricular sensible a la adeno-sina e inducida por el ejercicio; la taquicardia ventricular uniforme repetitiva mediada por el AMP cíclico; las ta-

-diaca. 63

Alteraciones en la conducción del impulso

-

-do un impulso atraviesa con lentitud la zona de bloqueo;

acuerdo al sitio en que ocurren. Así, estos pueden lo-

en el fascículo de His o en las ramas del haz de His. Los -

bradiarritmias por bloqueos, sino que

un mecanismo denominado de reentrada.

Mecanismo de reentrada-

hacia los ventrículos a través de los haces internodales, nodo aurículoventricular, tronco común del haz de His,

-tribuida en el seno del miocardio ventricular. Una vez

-

de despolarizarse. El concepto de reentrada implica que

35 El mecanismo de reentrada es el responsable de la mayoría de las arritmias supra-ventriculares y ventriculares.

Mecanismo clásico de reentradareentrada, el del anillo repre-

senta su forma más simple. Mayer, en sus publicaciones a

-

64

circular y lo correlaciona con casos clínicos de taquia-rritmia. 65

-

del movimiento circular por el corte del circuito en cual-

insertan en el miocardio ventricular. A partir de este mode-

acopladas de corazones de mamíferos. 66

De tal forma, las condiciones necesarias para que se --

-

-

unidireccional

una zona de conducción lenta

de no ser así, el impulso encontrará tejido refractario por delante y el ritmo circular se interrumpirá. En la clínica,

-

ventriculares. 38

-

apropiado para crear un obstáculo anátomo-funcional con

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

346

anató-mica

anisotrópica:-

unidireccional. En el mecanismo de el impul-

opuestas. 67

El circuito puede presentar diferentes localizaciones:-

trada auricular.

a. En el músculo. -miento circular. El circuito de reentrada es muy

-

y de los ritmos hiperactivos del ventrículo por re-entrada.

b. -

c. En un circuito con participación de la unión A-V. -

-

parte de lo esencial del circuito de reentrada. Un ejemplo clásico lo proporcionan las taquicardias

-

ejemplo típico del circuito sistema His-Purkinje – -

paralelo con la vía normal. Habitualmente, la vía anormal conduce con rapidez, pero al mismo tiem-po posee periodos refractarios relativamente lar-

-lar durante el periodo refractario efectivo de la vía

través de la vía normal hacia los ventrículos. Lle-

-rículas, estableciéndose entonces un movimiento

-68

tipo de mecanismo llamado de reentrada intramural.

el ventrículo determina las condiciones favorables para el desarrollo de reentrada. 69

-

no es necesaria en este tipo de reentrada debido a que la

70

Reentrada en fase 2

de isquemia, en el subepicardio del ventrículo derecho. 71 gatillo

de movimiento circular de reentrada. Es producido por la

to es más prominente. 20

-

el domo. Esa pérdida se produce por el predominio de las Figura 21.7: Modelos anulares de reentrada. A: Esquema anular de reentrada. B: Mecanismo de reentrada en el síndrome de Wolff Parkinson White que involucra al nódulo aurículoventricular y una vía accesoria aurículoventricular. C: El mecanismo de reentrada en un asa Purkinje–músculo propuesto por Schmitt y Erlanger. (Modificado de: Schmitt et al. Am J Physiol 1928; 87: 326-47)

Fisiopatología de las arritmias

347

la muesca

to

Ca71 Bajo estas circunstancias el

plateau del

que pueden iniciar uno o más ciclos de movimientos cir-culares de reentrada. 71

de potasio como el pinacidil, los bloqueantes de los canales -

-72 A su vez, los bloqueantes de los

canales Ito -

neidad eléctrica e interrumpen la reentrada. La arritmia

aspecto de una taquicardia ventricular multiforme, que se

-

ventricular observada en el 35 Las bases celulares de este síndrome serán objeto de otra sec-

La heterogeneidad eléctrica celular en el miocardio ventricular

La pared ventricular está formada por distintos tipos ce-lulares: las células endocárdicas, epicárdicas y M, que

-

las células epicárdicas llamada 20 Más aún,

-las M se debe a la presencia de una corriente IKs atenuada,

Nacorriente de intercambio sodio/calcio aumentada. Esas di-ferencias en las intensidades de las corrientes determinan

-29, 73

-lulas epicárdicas con las endocárdicas, se observa que las

20, 73 El potencial de ac-

típica de en el endocardio y más acentuada en el ventrículo derecho que en el izquierdo. 69, 74

más pro-minente en el epicardio que en el endocardio ha sido descrita en los modelos canino in vitro e in vivo, miocitos aislados de

35 En el ventrículo derecho,

pronunciada que en el ventrículo izquierdo, tanto a bajas -

Figura 21.8: Reentrada en fase 2 en un modelo de isquemia en una preparación multicelular canina del epicardio ventricular derecho. Registros obtenidos de cuatro sitios señalados arriba a la derecha. Luego de 35 minutos de isquemia, el domo del potencial de acción se desarrolla normalmente en el sitio 4 pero no en los sitios 1, 2, 3. El domo se propaga en el sentido de las agujas del reloj y reexcita los sitios 3 y 2 con la consecuente generación de una extrasístole en el sitio 1. Longitud de ciclo de base LCB 700 mseg. (Modificado de Lukas et al. Cardiovasc Res 1996; 32: 593-603)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

348

-les de Ito Ks en el

canales de IKr e IK1 -74 Como se discutirá más adelante, la diferencia

de la corriente Ito entre ambos ventrículos constituye la

es esencialmente una enfermedad del ventrículo derecho.

Ito75

-

la pared libre de los ventrículos sino también en estructu-ras endocárdicas profundas. 75

subendocardio profundo hasta el miocardio medio en la pared anterior del ventrículo izquierdo, desde el subepicar-dio profundo hasta el miocardio medio en la pared lateral del mismo y en los tractos de salida así como en las capas profundas de estructuras endocárdicas, como los músculos papilares, las trabéculas y el tabique interventricular. 21, 75

diferencia respecto de las células endocárdicas y epicárdi--

y ventriculares. A diferencia de las células de Purkinje, las

-

-

42, 44,

50, 76 -tes bloqueantes IKr, comportamiento que no se observa en el epicardio ni en el endocardio. Desarrollan PDT, como

-

los canales IKsy endocárdicas.

---

gap junctions

-

--

Es así como muchos fármacos, sean de uso corriente en

como torsión de puntas.

por diversos mecanismos que ya hemos mencionado, como --

las condiciones apropiadas para la reentrada intramural. Diversos fármacos se encuentran en la lista, entre ellos

-

de puntas. Esto se debe a que, además del efecto de clase III, la amiodarona posee diversas acciones:

77 En animales y en el ---

cas, mientras que los de las células o se abrevian. 76, 78

-

Torsade de pointes

-

con amiodarona. 78 La lista de fármacos que han demos-

-

-queantes de la corriente IKr. Es así como la incidencia de

-79

-neidad eléctrica del miocardio ventricular. Es así como la

Fisiopatología de las arritmias

349

Figura 21.9: Dependencia de la frecuencia de los potenciales de acción del epicardio, región M y endocardio de los ventrículos derechos e izquierdos caninos. Se muestra la actividad transmembrana a longitudes de ciclo de base (LCB) de 300, 1000, 2000, y 5000 mseg. (Modificado de Sicouri et al. Circ Res 1991; 68: 1729-41)

Figura 21.10: Diferencias iónicas entre las células de las regiones epicárdica (Epi), M y endocárdica (Endo). A: Potenciales de acción de miocitos aislados de las respectivas regiones del ventrículo izquierdo canino. B: Relaciones intensidad/voltaje para la corriente IK1 en los miocitos de Epi, Endo y M. Los valores son los promedios ± del desvío estándar. C: Corriente transitoria de salida (Ito) en los tres tipos celulares. Los trazados de la corriente se registraron durante la aplicación de pulsos despolarizantes desde un potencial que se mantuvo constante a - 80 mV para explorar los potenciales de membrana entre -20 y -70 mV. D: Relación corriente/voltaje pico promedio para la corriente Ito en los tres tipos celulares (promedio ± del desvío estándar). E: Activación dependiente del voltaje del componente lento de la corriente rectificadora de potasio (IKs). Las corrientes se obtuvieron por el protocolo de pulsos de voltaje que se muestra en el inserto; solución desprovista de sodio, potasio y calcio. F: Activación dependiente del voltaje de las corrientes IKs (remanente después de la exposición al E-4031) e IKr (sensible al E-4031). Los valores se expresan en promedio ± el desvío estándar.*p < 0.05 en comparación con las células del epicardio o del endocardio. G: Modalidad reversa de las corrientes de intercambio sodio-calcio registradas en soluciones desprovistas de potasio y cloro, a un voltaje de -80 mV. La corriente INa-Ca se activó hasta un valor máximo al cambiar la perfusión por una solución externa desprovista de sodio, en el momento que indica la flecha. H: La densidad del intercambiador sodio-calcio del las células M es 30% mayor que la de las células del Endo, calculada como la corriente INa-Ca saliente pico normalizada para la

capacitancia de la célula. La densidad del intercambiador sodio-calcio fue similar en Endo y Epi. I: La corriente tardía de sodio sensible a la tetrodotoxina (TTX). El potencial de membrana se mantuvo a -80 mV y se aplicaron pulsos despolarizantes breves para llevarlo a -45 mV y así inactivar la corriente rápida de sodio antes de pasar a -10 mV. J: La corriente tardía de sodio normalizada medida a los 300 mseg dentro del pulso de prueba se relaciona con el potencial de este último. (Modificado de Zygmunt et al. Am J Physiol 2000; 278: H1671-78)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

350

in vivo o modelo

-

21 Las diferencias son aún mayores cuando se utilizan células aisladas, disociadas enzimáticamente. En cambio, cuando se estudia la pared ventricular intacta

-

y endocárdica más allá de su valor intrínseco. Una dis-

in vivo cuando son obtenidos potenciales 80 En el modelo de la cuña del

evento se debe a un abrupto aumento de la resistividad

Figura 21.11: Posdespolarizaciones precoces y actividad gatillada inducida por d-sotalol en una célula M pero no epicárdica o endocárdica del ventrículo izquierdo canino. Los registros se obtuvieron en cada sitio luego de 30 minutos de exposición a d-sotalol, tras un cambio abrupto de la longitud de ciclo de estimulación desde 800 mseg. (1º potencial de acción de cada panel) hasta 8000 mseg (potenciales de acción siguientes en cada panel). (Modificado de Sicouri et al. J Cardiovasc Pharmacol Ther 1997; 2: 27-30)

Figura 21.12: Efecto del tratamiento crónico con amiodarona sobre la duración de los potenciales de acción (DPA) de preparados de células epicárdicas (Epi), endocárdicas (Endo) y M de modelo canino. A: Registros simultáneos de la actividad transmembrana de preparados de Epi, M, Endo obtenidos del ventrículo izquierdo de perros que no recibieron tratamiento (izquierda) y de perros tratados en forma crónica con amiodarona (derecha), a longitudes de ciclo de base (LCB) de 500, 800, 2000 y 5000 mseg, en condiciones de estado estacionario. B: Relación entre la duración del potencial de acción al 90% de la repolarización (DPA90) y la frecuencia de estimulación en los tres tipos celulares. La amiodarona induce una relación DPA/frecuencia de estimulación más homogénea entre los tres tipos celulares de los animales tratados con este fármaco. (Modificado de Sicouri et al. J Cardiovasc Electrophysiol 1997; 8: 1269-79)

de las células en el subepicardio presente tanto en el

-

--

Las células M han sido descritas en modelo canino, cerdo, conejo, humano y recientemente felino. 21, 23, 26, 25

--

-

y el desarrollo de pospotenciales. 69

Fisiopatología de las arritmias

351

-planteado conceptos clásicos y ha planteado nuevos con-ceptos.

-cardio-endocardio incluyen:

1. La onda J de la hipotermia;

-

M incluyen:-

preferencialmente en las células M;

-

-tricular, con la posibilidad del desarrollo de nuevas tera-

en su conjunto.

El síndrome de Brugada

-

-cordiales derechas, con y sin bloqueo de rama derecha en tres hombres sanos. 81

la normalidad. 82

Recién en 1989, Martini et al -ra et al

83, 84

de edad fue llevado por sus padres a una consulta médica con los doctores Josep y Pedro episodios de síncope y muerte súbita recuperada, con un

-

caracterizada por una alta incidencia de síncope o muerte -

-

rama derecha en las precordiales derechas. 85

El término síndrome de Brugada fue introducido duran-

en julio de 1995, y la primera referencia en la literatura 86

-tarse fenotípicamente en la edad adulta. La muerte súbita

87

se estima en 5 por cada 10 000 habitantes y, fuera de los accidentes de tránsito, es la causa principal de muerte en

en los países donde la enfermedad es endémica. 88 El área considerada como endémica se encuentra en el sureste

132 La -

do en Laos, en la frontera con Tailandia y Camboya, la

89

El folclore de estos países le ha dado múltiples deno-minaciones, que aluden a un tipo particular de muerte que

Figura 21.13: Desenmascaramiento del síndrome de Brugada con ajmalina (1 mg.kg-1). Paciente de sexo masculino (37 años) con historia de síncope recurrente. El registro electrocardiográfico basal (izquierda) no presenta alteraciones. La ajmalina induce supradesnivel del segmento ST en precordiales derechas (V1 a V3), y un patrón electrocardiográfico del síndrome de Brugada (tipo 1). (Modificado de Sangenis P, et al. Rev Arg Cardiol 2005; 73:20-26)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

352

Los episodios de muerte súbita o síncope son causados por

Antes del episodio, la mayoría de los pacientes presentan

-cediendo a la arritmia, se han observado secuencias de

90

-valencia real de la enfermedad debido a las características

-

veces se encuentran ocultas, pero pueden ser puestas de

ajmalina, procainamida y la 86, 91

-

-cúpula

85, 92

≥-

en silla de montar. 92

del tipo silla de montar o cúpula o ambos. 92

Estos patrones pueden ser observados secuencialmente

-

-

la misma forma pueden observarse anormalidades en la

93

-

con baja penetrancia en particular en mujeres. Chen y sus colaboradores, en 1998, fueron los primeros en relacio-

α de los canales 94 Cerca de cinco docenas de

95 Estas mutaciones se han relaciona-

Na por un desplazamiento en la dependencia del voltaje y del tiempo de sus procesos

--

93 Otro locus

-

-

-

96

Bases celulares del síndrome de Brugada

corriente de salida transitoria de potasio denominada Ito, más notoria a nivel de la

, característica de las

INa e ICa

nada, llevando a una pérdida del domodomo resulta

domo-

sístoles con intervalo de acoplamiento breve que pueden iniciar uno o más ciclos de movimientos circulares de

-

71

se observan los cambios celulares

plateau-

Fisiopatología de las arritmias

353

en silla de montar

-

cúpula, manifestaciones fenotípicas características del sín-97

El

la rama derecha. El panel B muestra una de las morfolo-

el sustrato necesario para que el mecanismo de reentrada

corta. 97

--

86 En los pa-

-mulos se aplican en el sitio de la refractariedad más breve, situado casi siempre en el lado epicardio. En pacientes,

se realiza desde el endocardio del ventrículo derecho; sin

través del seno coronario. En tejidos epicárdicos aislados pertenecientes a ventrículo derecho se provoca con mayor

to más -

98 -nibilidad de la corriente de Ito

--

-97

en tejido aislado, los bloqueantes de los canales de so-

del epicardio del ventrículo derecho, que coincide con -

-

e intraventricular del ventrículo derecho, comentados en apartados anteriores. 99

Finalmente, la corriente de Ito tiene un rol fundamental -to

-primiendo así la actividad arrítmica. 69

El síndrome de QT prolongado y la torsión de puntas

Los síndromes de -

T y, a menudo, una taquicardia multiforme específica,

100

calcio o sodio a través de la membrana celular. La

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

354

Figura 21.14: Esquema comparativo de los mecanismos responsables de la génesis de las arritmias en los síndromes de Brugada y QT prolongado. (Modificado de Antzelevitch C, et al. En: Zipes, DP. Cardiac Electrophysiology: From cell to bedside; 2000)

Figura 21.15: Esquema de los posibles mecanismos responsables de los cambios electrocardiográficos en el síndrome de Brugada. Endo: célula endocárdica, M: célula M; Epi: célula epicárdica. (Modificado de Dumaine R, et al. Circ Res 1999; 85: 803-9) (Ver explicaciones en el texto.)

Fisiopatología de las arritmias

355

-

98

reciben tratamiento.

-

-ciado a síncope, convulsiones, arritmias ventriculares y

-

101 -

Ks --

en la homeostasis del oído interno, se asocia con sordera -

--

-nante. 102, 103

tendrían manifestaciones clínicas y la posibilidad de trans-mitir el

10 000 personas, aunque representa la variante más común.

et al. describieron la primera forma recesiva del síndrome 104

fundamentalmente de sodio y potasio a nivel de los cro--

nocen siete variedades.-

Ks -

Kr-

Na-

K1 -

-

al desarrollo del

--

más adecuada. 69

-

allí la importancia del estudio, sobre todo de estas formas más frecuentes en la práctica clínica.

-

Figura 21.16: Efecto diferencial de la ajmalina sobre las células epicárdicas del ventrículo derecho (Epi VD) e izquierdo (EpiVI) sometidas a un cambio brusco en la frecuencia de estimulación. La longitud del ciclo (LC) se modificó de 2000 a 1000 mseg. En la célula Epi VD, el número 1 indica el último potencial de acción estimulado a la longitud del ciclo de 2000 mseg, y los números 2 a 5 corresponden a potenciales de acción registrados durante la estimulación a la LC de 1000 mseg. El domo del potencial de acción, ausente a LC de 2000 mseg (1), se restablece en forma progresiva a la vez que el potencial de acción se prolonga cuando LC se abrevia a 1000 mseg (2 a 5). La ajmalina no modificó la duración del potencial de acción en Epi VI. (Modificado de Miyazaki, T et al. J Am Coll Cardiol 1996; 27: 1061-70)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

356

otra parte, con la sensibilidad aumentada de estos pacientes

en presencia del bloqueante IKs abrevia los potenciales

-

de este síndrome. -

Kr

-

Na

células M que en los otros tipos celulares,

de la pared ventricular. El ATX II también produce un

de las células endocárdicas y epicárdicas, que resulta en un marcado retraso en el comienzo de la onda T, como

M que el del resto de las células de la pared ventricular, y

105

-

-

La

como mecanismo responsable del mantenimiento de la arritmia se considera a la reentrada como el más probable.

la corriente neta repolarizante a través de diversos meca-Kr o IKs,

el incremento de las corrientes tardías ICa o IKs, mutacio-

son responsables de las diversas variantes de los síndro-69 Los bloqueantes de la

corriente IKrpromotores de la corriente tardía INa y las mutaciones del

-

del miocardio ventricular, induciendo de esta manera un

-dominantemente en este tipo celular. Los bloqueantes IKr

a nivel de las células M que en las células endocárdicas y

Ca

corriente tardía de sodio como el ATX-II. Con respecto a la quinidina, el efecto sobre la disper-

dosis. A concentraciones terapéuticas relativamente bajas,

Figura 21.17: QT prolongado y Torsade de pointes posinfarto de miocardio. Registro electrocardiográfico de una paciente del sexo femenino (65 años) dentro de las primeras 24 horas del curso de un infarto agudo de miocardio inferodorsal y que desarrolla prolongación del intervalo QT y torsión de puntas. Na+: 145 mEq/l, K+: 4.5 mEq/l, Mg: 3mg/100ml, Ca++ (iónico): 4.25 mg/dl

Fisiopatología de las arritmias

357

predomina el bloqueo de la corriente IKr

en forma importante, pero no en las células epicárdicas ni

de puntas que no ocurre a altas dosis terapéuticas o frente

El --

A pesar de que ambos, dl-sotalol y d-sotalol, han mos--

mias supraventriculares y ventriculares, estudios clínicos

en pacientes posinfarto fue prematuramente interrumpido 30

se han detectado posdespolarizaciones precoces, mientras

et al. mostraron que el

en forma preferencial respecto de las células endocárdicas y epicárdicas. 42

comportamiento se basa en que el bloqueo por el d-sotalol de la corriente IKr

-

especial en las células M donde la corriente IKs

notoria en este tipo celular. 42

dependencia reversa del uso. Este comportamiento es común a los antiarrítmi-cos de clase III. El d-sotalol constituye así un ejemplo de aumento

-

III, lo constituye la amiodarona que, como previamente mencionamos, induce una disminución

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361

Fisiopatología del síncope 22

Aurora Ruiz

-ciencia y el tono postural que revierte espontáneamente, sin secuelas posteriores, es una entidad de alta prevalencia

que abarca tanto aquellos cuadros severos que pueden preceder a la muerte como aquellos menores comúnmente denominados lipotimia o

de las causas predisponentes y determinantes del cuadro, -

otras circunstancias no representa más que una intercu-

Independientemente de la importancia con respecto al

severo deterioro en la calidad de vida del paciente. Linzer et al. han comparado dicho deterioro al causado por otras

1

-

en forma retrospectiva y basándose en el valor predictivo de diferentes métodos. Muchas de las causas de síncope han

-

u otras enfermedades cardiacas estructurales o del sistema

--

el cuadro de síncope que lo provocan. De las observaciones realizadas durante la

un solo mecanismo pueda estar involucrado en todos ellos.

-

Causas de síncope

-

en los valores predictivos de los distintos métodos por

una sospecha. Por último, contribuyen a la complejidad

concomitancia de más de una de ellas en un mismo pa-ciente. Dos tipos de factores deben ser tenidos en cuenta: los predisponentes y los desencadenantes. En los ancianos es claro el rol de los factores predisponentes tal como

un estado infeccioso intercurrente, provocando la pérdida

Unidos, en donde se indica que el costo por paciente fue 2

conocimiento del valor de los distintos métodos. Habiendo hecho estas salvedades, las causas más fre-

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

362

-

no solamente la ventaja de su sencillez sino también im-

a los mecanismos subyacentes. Pacientes con una misma

pueden presentar síncope por mecanismo hemodinámico,

certeza, entendiendo por tal a los mecanismos que pro-vocan la pérdida de conocimiento, es alcanzada en muy

contadas ocasiones ya que para ello sería necesario contar

el episodio. En su ausencia, podemos a lo sumo sospechar,

ocurre tiene un rol causal.-

3-7

Fisiopatología general del síncope

-

clínica, es decir, a la pérdida transitoria de la conciencia -

-

cerebral para provocar la pérdida de la conciencia. Para que ocurra pérdida del conocimiento y del tono postural

-misferios o a toda la parte superior del tronco encefálico.

La -

Causa no aclarada ................................Neurocardiogénica ...............................Cardíaca ................................................ arrítmica .................................... Taquiarritmia ................ Bradiarritmia ................. No arrítmica ..............................Neurológica ..........................................Otros ......................................................

% Tabla 22.2:

(Modificado de Barcroft H, et al. Lancet 1944;I:489-490 y Oberg B, et al. Acta Physiol Scand. 1973;87:121-32.)

Tabla 22.1: Causas de síncope de acuerdo con el mecanismo fisiopatológico

Alteraciones vasculares

Ateromatosis de vasos de cuello

Artrosis cervical

Oclusión proximal de la subclavia

Disminución del volumen minuto

Obstrucciones al flujo de salida ventricular

Obstrucciones al tracto de entrada ventricular Insuficiencia cardíaca

Hipovolemia

Rémora de sangre en los miembros inferiores

Disminución de la resistencia periférica

Situacional

Neurocardiogénico o vasovagal

Hipersensibilidad del seno carotídeo

Drogas simpaticolíticas

Simpaticectomía

Disautonomías primarias o secundarias

Reposo prolongado

Drogas vasodilatadoras

Exposición al calor

Estados febriles

Hipoxemia

Asfixia

Enfermedades pulmonares

Anemia

Déficit metabólico

Hipoglucemia

Vasoconstricción cerebral

Hipocapnia

Psiquiátrico

Depresión

Histeria

Reacción de pánico

Fisiopatología del síncope

363

--

--

la coronaria, responde a la necesarios para observar dicha

Por el contrario, el CO

hipercapnia es rápida y puede deberse al incremento conco-mitante de los iones HpH en el líquido cefalorraquídeo. No se descarta tampoco un efecto directo del CO sobre los vasos ya que, en el caso de

o de lesiones focalizadas en la vasculatura cerebral, la hi-

-rrecto aporte es el mecanismo más frecuente de síncope.

Síncopes neuromediados

-

un determinado receptor con su correspondiente vía aferente,

efectora. Tal es el caso de los síncopes situacionales como el -

tales como síncope miccional o síndrome del seno carotídeo. En cambio, el síncope más estrictamente denominado

como vasovagal o neurocardiogénico, que ocurre frente --

puede ser considerado como una de las causas bradiarrít-

o demostrada más frecuente de síncope. Así, Day et al.

-8

-

-mentarios. Los desencadenantes clásicos son la permanencia

-

sudoroso. El pulso es difícilmente palpable, la frecuencia car-diaca puede ser baja o elevada de acuerdo a la variedad de la

-

-

-

-

Tabla 22.3: Cuadros de intolerancia al ortostatismo

Taquicardia postural sin hipotensión (POTS)

Hipotensión con estado normoadrenérgico o hiperadrenérgico

S. Neurocardiogénico o vasovagal

Hipovolemia

Hipotensión con estado hipoadrenérgico

Insuficiencia autonómica primaria

Enfermedades debilitantes

Reposo prolongado en cama

Viajes espaciales

Tabla 22.4: Síncope de causa bradiarrítmica

Alteraciones intrínsecas del nódulo sinusal, nódulo aurículo-ventricular o del sistema de conducción distal

Alteraciones secundarias a:

Drogas

Trastornos electrolíticos

Enfermedades metabólicas

Neuromediadas

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

364

siones, no se puede detectar un claro desencadenante

-

-cuencia interpretados como paro cardiorrespiratorio o crisis epilépticas, respectivamente.

-

-nismo del síncope en individuos portadores de diferentes

Síndrome vasovagal maligno

sincopales recurrentes, en particular en ancianos, reprodu-

y con una alta incidencia de traumatismos.9

circunstancias consideradas como malignas impliquen un 10

-

este tipo de respuestas, una mayor incidencia de trastornos -

persensibilidad del seno carotídeo que en los pacientes con

En estudios retrospectivos y prospectivos no se ha detectado un mayor índice de recurrencias que en los pacientes con

sin recurrir al implante de un marcapaso.

bueno, no está del todo aclarado en pacientes con una en-fermedad subyacente.

Uno de los clásicos desencadenantes del cuadro va-

parte de los conocimientos que poseemos en la actualidad

observaciones realizadas durante el TT o prueba de ortos-

en qué consiste la prueba.

Tilt test

La prueba se realiza en una camilla basculante de con-

primera etapa consiste en un periodo de reposo de 15

-

-

frecuencia cardiaca. El TT debe realizarse en un am-

Los individuos susceptibles reproducen el episodio de

-

más utilizada fue el isoproterenol y, en la actualidad, son los nitritos.

Respuestas al Tilt testEl TT es positivo cuando la prueba provoca síncope o presíncope. Durante el síncope es posible observar:

elevada;

arterial y la frecuencia cardiaca. En esta última circunstancia, más frecuente en los

--

28

-

hemodinámicas periféricas. Una nomenclatura ampliamente difundida en la ac-

11

Respuesta mixta

Cardioinhibidora tipo A

Fisiopatología del síncope

365

la frecuencia cardiaca.

Cardioinhibidora tipo B

-

Vasodepresora

Excepción 1

Excepción 2

--

námica en el momento en que el síncope ocurre sino ob-

-

-damente en los momentos previos a la pérdida de cono-

Figura 22.2: Registro continuo de electrocardiograma (en rojo), presión arterial (en azul) y frecuencia cardiaca (en verde) durante el Tilt test en un paciente de 27 años. A los 24 minutos se observa disminución de la presión arterial y de la frecuencia cardiaca, conformando una respuesta mixta.

Figura 22.1: Camilla basculante para realización de Tilt test

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

366

-cia cardiaca desde el comienzo de la prueba, es probable

casos, los valores críticos como para provocar síntomas se alcanzan muy tardíamente. A pesar de que el síncope se produce en un lapso de tiempo semejante al observado

arterial pueden alcanzarse por hipovolemia real o relativa,

-tintos cuadros de intolerancia al ortostatismo, siendo el

ejemplo, no es infrecuente observar un comportamiento

-

Fisiopatología del síncope vasovagal ante el ortostatismo

potente como para provocar una importante hipovolemia bradicardia-hi-

estímulo ortostático sin soporte de apoyapiés.12-13 Por lo tanto, las diferencias con los individuos sintomáticos son sobre todo cuantitativas. Durante el TT se le adjudica valor

-

El síncope ha sido descrito en humanos y no es clara --

-

Figura 22.3: Respuesta asistólica en un joven de 16 años de edad. Al cabo de 7 minutos de ortostatismo se produce una abrupta pausa de 4892 ms y síncope.

Fisiopatología del síncope

367

factor determinante, ya que muchos animales poseen una

Interrelación entre la presión arterial, la frecuencia cardiaca y la respiración

--

nales presentan continuas oscilaciones. Dichas oscilaciones

-

Este complejo sistema funciona en base a múltiples sensores,

el sistema nervioso, provocando un efecto cuya resultante

La pérdida del -

frecuencias, el análisis espectral de las oscilaciones de un

los distintos componentes de dicho control.

-

arterial y la frecuencia cardiaca.-

que provocan alteraciones hemodinámicas, repercutiendo

por los

-

perfundido de animales que el estiramiento auricular pro-voca taquicardia. A favor de la importancia de los efectos

-co, no desaparece por completo14 y persiste en pacientes con

centrales. El acoplamiento entre el centro respiratorio y los -

arterial. Tanto en animales anestesiados como conscientes y en seres humanos, la arritmia sinusal respiratoria per-

Oscilaciones dela presión arterial

Oscilaciones dela frecuencia cardíaca

Vía mecánica Vía receptores periféricos Vía central

Respiración

Distensión del NS Cambios en el retorno venoso

Distensión de AD, venas pulmonares,

pulmón

Acoplamientode centro respiratorio centros

vasomotores

Alteraciones en el llenado del VD y VI

Barorreflejo

Figura 22.4: Relación entre la respiración, la presión arterial y la frecuencia cardiaca (ver explicación en el texto). NS: nódulo sinusal; AD: aurícula derecha; VD: ventrículo izquierdo; VI: ventrículo izquierdo

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

368

siste aún en ausencia de movimientos inspiratorios y de

15

-pal mecanismo a través del que se relacionan la arterial y la frecuencia cardiaca.

-

-

-

-

cardiaca. Mullen et al.16

componentes de un circuito cerrado que relaciona a la

1: Mecánica circulatoria

frecuencia determinada. Está determinada por las propie-

-diaca es la arritmia sinusal respiratoria.

--

son principalmente mecánicas y no se alteran de forma

-mico.

Respuesta fisiológica ante el ortostatismo

-miten adaptar el comportamiento hemodinámico a la

17 En la

inicial-

pulmonares. Estos, al inhibirse, provocan un aumento del tono simpático, de la frecuencia cardiaca, del inotro-pismo y de la resistencia periférica. Todos estos efectos

-

en el músculo, el aumento de la frecuencia cardiaca y la

por los barorreceptores carotídeos. 18

El comportamiento hemodinámico inicial durante el

En el proceso de pararse se contraen los músculos de los miembros inferiores y del abdomen, provocando un au-

-

y dura has-

frecuencia cardiaca continúa elevándose. La de

-

Teorías sobre la fisiopatología del síncope vasovagal

la asistolia. Esta última se

del simpático. El mecanismo por el que se produce la

19 propusieron que la

Fisiopatología del síncope

369

con bloqueo anestésico ni en pacientes simpaticecto-

de la actividad simpática periférica durante el síncope, proponiéndose entonces que la

20

-

papel activo del -

esquelético humano.

Teoría de los mecanorreceptores intramiocárdicos

como consecuencia del ser asimilada a otros cuadros neuromediados. En estos últimos se reconoce un receptor, vía aferente, centros in-

ventrículo izquierdo son sensibles a distintas sustancias -

son sensibles tanto al estímulo químico como al mecánico. Los quimiorreceptores son activados por sustancias como

entonces lleva su nombre y es atribuido al estímulo de quimiorreceptores.21

POSICIÓN SUPINA

Depósito de sangre en miembros inferiores

Disminución del retorno venoso

Disminución de precarga del VI

Disminución de la presión arterial

Inhibición de los barorreceptores arteriales

Estimulación simpática / Inhibición vagal

Vasoconstricción periférica

Frecuencia cardíaca

Cámara relativamente vacía

POSICIÓN ORTOSTÁTICA

Bradicardiahipotensión

Estimulación de mecanorreceptores

intramiocárdicos

Figura 22.5: Teoría de la estimulación de los mecanorreceptores intramiocárdicos (ver explicación en el texto).

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

370

et al. estudiaron ampliamente el rol de los receptores cardiopulmonares. 22

-buidos en las aurículas, ventrículos y pulmones, ejercían

un aumento de la resistencia vascular y de la frecuencia

-23 Los mismos autores propusieron

-

vacía.24

encuentran los cuerpos neuronales de las vías aferentes

y primera sinapsis de receptores provenientes de distintas

-

todo, los dos tercios caudales son los implicados en la re-

al asta intermedio lateral de la médula, donde se encuentra -

se observa la cascada de eventos

receptores intramiocárdicos.bipedesta-

-

mecanorre-ceptores intramiocárdicos, que habitualmente responden

-mentales de la teoría de los mecanorreceptores.

-

TT, en los pacientes que presentan síncope durante la prueba. 25

respuestas positivas, basales o sensibilizadas con isoprotere-

-

--

aceptables cuando los trenes de actividad se sincronizan con la actividad cardiaca, aumentan con la maniobra de

-

en un minuto, en unidades arbitrarias.26

mediante esta técnica, observaron un aumento de la acti-

cuando este se producía. 27

et al., quie-nes detectaron en un paciente con síncope vasodepresor recurrente que la actividad simpática desaparecía y reapa-

los episodios. 28

Poder espectralmseg2/100 Hz

Figura 22.6: Análisis espectral de la variabilidad de la frecuencia cardiaca en un paciente con episodios sincopales. Superior = Basal; Medio = 5 minutos de ortostatismo, Inferior = 15 minutos de ortostatismo. En el primer panel predomina el área de alta frecuencia (0,15 a 0,40 Hz). En los otros 2 se ven bien discriminados los picos de alta, baja y muy baja frecuencia. LPM: Latidos por minuto

Fisiopatología del síncope

371

El dosaje de catecolaminas es otro de los métodos me-diante el que se evalúa al simpático. Chosy y Graham

29

que en los pacientes que no pierden el conocimiento. El comportamiento de la adrenalina y la noradrenalina fue evaluado durante el TT. En los individuos normales, la

-mentan a medida que avanza la prueba. La adrenalina se mantiene sin cambios durante el TT. En los pacientes con respuestas positivas, el comportamiento de la noradrena-

la actividad simpática neuronal.30

-

-

-

durante el síncope. Un método más reciente, que permite evaluar de ma-

la variabilidad de la frecuencia cardiaca. La descompo-

permite observar un pico de alta frecuencia relacionado -

entre las áreas de baja y alta frecuencia es considerada -

simpático durante el TT en los pacientes con respues-

que precede al síncope. -

mecanorreceptores pone el énfasis en el -

bién es posible que, en los pacientes susceptibles, dichos receptores sean particularmente sensibles, aun ante estí-mulos de intensidad normal.

et al. probaron esta posibilidad evaluando la respuesta de los de pacientes con síncope, la mitad de ellos con TT positivo

31

--

miembros inferiores. La respuesta normal es el aumento del tono simpático, el aumento de las catecolaminas plas-

-mente más la resistencia vascular, ante distintos niveles

-multáneas, se desconoce si el estímulo fue semejante en

-

Las observaciones realizadas constatan que la respuesta se produce en dos etapas. En la primera de ellas se observa un

-

la actividad simpática renal como la frecuencia cardiaca disminuyen.32

-res arteriales.33 La última etapa puede ser bloqueada por

-miocárdicos.34

Ante el reconocimiento del rol causal de las catecola--

son los estudios realizados en forma controlada.

las condiciones para que se estimulen los mecanorrecep-tores están dadas en los pacientes con síncope neurocar-

poner en duda esta teoría.---

es abolida por completo por la et al

-

de la frecuencia de la aurícula remanente, mientras que la frecuencia del ventrículo denervado permanecía estable y aun aumentaba levemente.35 Otras respuestas positivas

-critas después.36 -

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

372

de la frecuencia, tanto de la aurícula remanente como del -

depresor como, por ejemplo, los barorreceptores arteria-les, o el sistema nervioso central, o bien un mecanismo

se encuentra relativamente vacía durante el ortostatismo.

-tricular no es unánime. En un estudio, por ejemplo, se ha

una hipercontractilidad.37

-

-

mecanorreceptores intramiocárdicos son activados predominantemente durante la sístole, la fre-

el aumento de la contractilidad ventricular en los momen-tos previos al síncope no es un desencadenante claro del

-

respuesta vasoconstrictora a nivel de los miembros supe-riores en los primeros minutos de ortostatismo, mucho antes de que aparezcan los síntomas. 38-39

cardiaca. En un estudio reciente se ha observado que los pa-

--

40

la prueba, otros autores han realizado observaciones dife-rentes. Así, se ha descrito que la principal característica

-

pacientes con síncope, observamos que el único predictor independiente del comportamiento de los diferentes pará-metros de la variabilidad de la frecuencia cardiaca fue la edad.41

-

--

-

42

Por último, la inefectividad de los bloqueantes -

-

-

-

-

un estímulo de los mecanorreceptores intramiocárdicos.

Teoría neurohumoral

Opioides endógenosLos

-43 -

prevenir el colapso circulatorio causado por hipovolemia et al

44

-

-

que intervinieran los mecanorreceptores intramiocárdicos.

reacciones vasodepresoras inducidas por el ejercicio, re-

que en los controles sometidos al mismo nivel de ejercicio

Fisiopatología del síncope

373

y que no desarrollaron síncope.45

únicas hormonas pituitarias que se incrementan durante la

cortisol plasmático y la prolactina también se encuentran incrementados.46

Arginina-vasopresina, renina-

y de renina plasmáticas, en dos pacientes que en el

47

-

a la hipovolemia central, y está mediada por los receptores arteriales y cardiopulmonares, respectivamente, que ejercen

-

-

la respuesta hipotensora.-

-

precoz durante la etapa hemodinámicamente compensada.

llevado a postular que en los pacientes susceptibles, los

-ceptores intramiocárdicos y los barorreceptores.

Serotoninaserotonina sería el mediador de la

-

-

-48

-nos presentes durante el síncope. Los receptores seroto-

cardiovascular y el sistema nervioso central en donde la -

--

- 49 Estas últimas se encuentran altamente incrementadas durante el síncope. Lo mismo ocurre con el cortisol plasmático, por lo que la serotonina parece ser una sustancia involucrada en poten-

-tral, tal como lo es la clomipramina, es mayor en los pa-

aferentes.

Óxido nítrico (NO)

-

encuentra en forma constitutiva en la pared endotelial y

se encuentra en las neuronas tanto centrales como peri-

intracelular y produce una escasa -

san. Finalmente una isoforma inducible interviene en la

-

distintos estímulos dependientes de receptores como la acetilcolina, serotonina, bradiquinina y noradrenalina o no mediados por receptores, tales como el estiramiento

trabajos de Mellander et al. 50

51 En condiciones de

-

resistencia. En cambio, en preparaciones denervadas la respuesta mediada por las catecolaminas circulantes se

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

374

mayores de resistencia a este control. En ellos, el efecto vasodilatador estaría mediado por el NO.

Kaufmann et al

respuestas positivas.52 Por otro lado, Dietz et al. han -

tal también depende del NO.53 En el caso del síncope

Otra sustancia cuyo rol queda por dilucidar es la ade--

54

que se han medido, falta el establecimiento claro de una

-

de la vasopresina o la endotelina pueden ser la respuesta

Teoría de la disfunción barorrefleja

-

resultados altamente contradictorios. Esta discrepancia

-

Barorreceptoresbarorreceptores: los de

-monares, también conocidos como mecanorreceptores ya nombrados en párrafos anteriores.

Los barorreceptores arteriales son estimulados por el -

cardiaca, de la contractilidad, de la resistencia periférica y

-bién actúan en condiciones de reposo contrabalanceando

El

-

--

es muy dependiente de la distensibilidad del vaso. Los re-

-

La curva de respuesta de los barorreceptores tiene una

-

intramiocárdicos, la primera sinapsis ocurre en el núcleo del tracto solitario, desde donde se conecta con el núcleo

-lateral de la médula. El principal neurotransmisor de las

ácido 55 aunque también se ha propuesto a la sustancia

-

se suele evaluar a través de la actividad del nervio peroneo -

-

56, 57

-do adicional se produce a nivel del efector en la respuesta

-

provenientes de los mecanorreceptores, quimiorrecepto-

--

Fisiopatología del síncope

375

Evaluación de la sensibilidad barorrefleja (SBR) El estudio de la sensibilidad de los barorreceptores ha des-

-do de miocardio 58 59 El estudio

Diversos métodos han sido utilizados para medir la -

-

nervio peroneo o la actividad simpática renal.

de los receptores como de las vías aferentes, los centros

-

en el animal in vivoen la respuesta.

-

del cambio en la frecuencia cardiaca ante un determinado -

mostrado tener valor clínico.

Maniobras fisiológicasManiobra de Valsalva

La maniobra de

60

-

arterias periféricas y al aumento transitorio del trabajo

por el simpático, ya que ocurre aun en pacientes con sec--

-

la taquicardia y del aumento de la resistencia periférica.

y tiende a aumentar hasta los valores basales, aun cuan-

en los barorreceptores arteriales, cardiopulmonares y en los quimiorreceptores. La tercera fase corresponde a los

-

de la TA. Por último, en la cuarta fase, constituida por los

de los barorreceptores arteriales es característica de esta

no parece ser muy importante ya que la bradicardia no

-

et al.61

-

Por lo tanto, la bradicardia alcanzada en esta fase indica

Figura 22.7: Etapas de la maniobra de Valsalva. TAS: Presión arterial sistólica; FC: Frecuencia Cardiaca. (Ver texto)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

376

-

-servado durante la cuarta fase y el RR más corto durante la

--

Durante la cuarta fase es posible medir la sensibilidad -

-te el análisis de la primera fase tiene la ventaja de que el

-

Ortostatismo

de la respuesta simpática que se observa ante el ortosta-tismo, no son los únicos. Ya se han nombrado los meca-

62 Este último mecanismo ha sido claramente demostrado en ani-

el ser humano. Una forma clásica de evaluar la respuesta

El valor normal es superior a 1.-

-canorreceptores, observándose bradicardia mediada por

-

aunque los valores hallados son inferiores.63

-

índices, la multiplicidad de factores que la determinan

Estimulación farmacológicaet al

64

versus los cambios de

la frecuencia cardiaca o del intervalo RR, obteniéndose la

ambas variables. Un valor elevado indica una fuerte res-

respuesta simpática.--

de los barorreceptores arteriales, ya que no ocurre ante la

--

Mientras que en la bradicardia provocada por un au-mento de la -

et al-

-

65

que los cambios en ambas variables no son aleatorios, se

los barorreceptores, alterando el parámetro que se desea medir.Succión a través de un collar en el cuello

-

66 Posteriormente se -

sentidos. Mediante esta técnica es posible estudiar no solo los cambios en la frecuencia cardiaca provocados por la

-

Fisiopatología del síncope

377

Sensibilidad barorrefleja espontáneaMétodo de análisis de las secuencias

frecuencia cardiaca se pueden detectar cambios espontá-

espontáneas.

Las secuencias pueden ser incremento de la presión disminución de

--

que las respuestas al incremento y decremento de la PA no son semejantes a pesar de estar ambas mediadas por

-

-

opuesto.-

bién se observan rampas de incremento de la PA que no se -

67

en la PA era muy superior al de aquellos que provocaban

-valecen.

157.00 158.00 159.00 160.00 161.00 162.00 163.00 164.00 segundos

-10.0000

0.00000

10.0000

20.000030.0000

voltios

0.00000 0.200000.400000.600000.800001.00000

voltios

50.0000

55.0000

60.0000

65.0000

LPM

ECG

TA

FC

Lat 1 Lat 0

TAS

RR

B

A

Figura 22.8: Esquema de secuencias barorreflejas (A). TAS: Presión arterial sistólica; RR: Intervalo RR. Se observa cómo el incremento de la presión arterial provoca, a partir del latido siguiente (latencia 1), un incremento del intervalo RR, es decir, disminución de la frecuencia cardiaca (flechas anaranjadas, secuencias +/+). La posterior disminución de la frecuencia cardiaca es seguida por un acortamiento del intervalo RR (flechas azules secuencias -/-). En el registro continuo (B) se observa una secuencia barorrelfeja +/+. TA: Presión arterial, FC: Frecuencia cardiaca. Puede ser interpretada como de latencia 1 (lat1, retraso de un ciclo) o de latencia 0 (lat0, cambios en la frecuencia cardiaca en el mismo ciclo), LPM: Latidos por minuto

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

378

-

-

rápida.14

-

análisis secuencial tiene la ventaja de permitir una cuanti-

Análisis espectral: puede modular a la frecuencia cardiaca en determinada banda de frecuencia, es decir, que a determinada oscila-

-jante en la frecuencia cardiaca mediada por la actividad

et al 69

como coherencia. Esta debe ser superior a 0.50 para que dicha frecuencia sea tenida en cuenta para el análisis.

estaría determinado por otros de los múltiples mecanis--

baja frecuencia.

validados comparándolos con los métodos más tradiciona--

70

Medición de la rama simpática del barorreflejo (MNSA): Los --

díamente la respuesta simpática.

La respuesta simpática mensurable a través de la mi--

diástole.71

--

tividad de las motoneuronas simpáticas. Cuando la acti-

-

total del tren medida en unidades arbitrarias. En indivi-duos sanos, la actividad simpática es muy variable entre individuos, pero reproducible para un mismo sujeto aun

Sensibilidad barorrefleja durante el ortostatismo-

sino que también se acorta la latencia con respecto al intervalo RR previo. Ello puede deberse a una dismi-

de motoneuronas simpáticas con mayor velocidad de 72

-

mismo ocurre en otras circunstancias en las que está ele-

el ejercicio192

-73

Sensibilidad barorrefleja en los pacientes con síncope vasovagal

-

son variados los métodos utilizados y los criterios de se-74-83

Tabla 22.5: Sensibilidad barorrefleja (SBR) mediante diferentes métodos

negativo o controles

Autor Edad Método SBR

Julu et al; 1981 30-55 Secuencial

Jardine et al; 1976 52±17 Secuencial >

Freitas et al; 1977Secuencial =Espectral =

et al; 1978 30±14 Secuencial

Morillo et al; 1979 48±3 <et al; 1974 21-41 <

Thomson et al; 1975 44±17 Collar-FNE =El-Sayed et al; 1980 Collar

Cooper et al; 1982 37 Collar =Béchir et al; 1983 30±7 Espectral <

FNE: Fenilefrina, NTP: Nitroprusiato

Fisiopatología del síncope

379

-

-

tienen un efecto directo sobre el

-

Cambios no detectados por la primera pueden ponerse de

los pacientes y controles reclutados puede representar otra fuente de discrepancia.

se ha informado una menor74 o semejante75

El método de análisis de secuencias también arroja resultados contradictorios de una mayor o semejante76-77

Ante el estímulo -

cia con los controles como un valor inferior o una mayor caída en los pacientes con síncope.

-

--

nes basales. Durante el ortostatismo, los pacientes con ante-

En vista de las discrepancias halladas en los diferentes

-

hormonales, que predisponen al cuadro

-

durante el TT.

Teoría de la reducción de volumenEn vista de que con frecuencia el síncope puede ser pre-venido por medidas que incrementen el volumen vascular,

evidencia parece indicar que, más que el volumen plas-

el desarrollo del síncope.

et al., midiendo la impedancia torácica, esplác-nica y pélvica durante el Tilt test, han observado que los adolescentes con síncope y TT positivo presentan un me-

-

pélvico ni de los miembros inferiores. El lecho esplácnico representa individualmente el mayor reservorio de volu-

84

Teoría del desacoplamiento de las señalesLipsitz et al. han descrito la presencia de una desincroni-

frecuencia cardiaca en los momentos previos al síncope. 85 -

amplitud respiratoria aumenta. Un minuto y medio antes

espectral de la variabilidad de la frecuencia cardiaca en las áreas de alta frecuencia y de baja frecuencia. Por lo

-toria pero no lo hacen el intervalo RR ni la variabilidad.

Respuestas vasculares paradojales en pacientes con síncope

el síncope.

Alteración de la respuesta venoconstrictoraEl comportamiento de los vasos de capacitancia en los pacientes con TT positivo es debatido. Por un lado, se ha observado que no se producen los cambios normales del tono venoso del muslo durante el ortostatismo 86 y que -

--

et al. observaron que no hay diferencias en la respuesta venoconstrictora de los miembros superiores, ante la

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

380

en presencia de una respuesta venoconstrictora adecuada, no pudiendo ser esta última la causa primera del síncope

-

capacitancia esplénicos durante el ejercicio. 87

Reacción paradojal de la vasculatura cerebral-

88 mediante Doppler transcraneano, lo que se interpreta como una

de conocimiento en los pacientes con síncope neurocar-

la respuesta de la vasculatura cerebral no es paradojal sino --

más de un minuto. 89

--

El rol de los receptores 2-adrenérgicos-

-tico a nivel del nervio peroneo durante el síncope, otra

-

-

1 1 -

-

iniciada la prueba con respecto a las basales, siendo dicho

TT positivo.90

-

-

, no im-91

Síncope vasovagal y respuesta a la emoción

Un intenso estímulo emocional puede producir dos tipos

cuando lo que ocurre es temor o un intenso malestar, se

92

-

hipotalámica en zonas cercanas a las responsables de la

Participación del mecanismo neurocardiogénico en el síncope que ocurre en otras entidades

Nos hemos referido hasta ahora principalmente al cua-

síncope que se presenta en forma aislada, en ausencia de -

-

Isquemia miocárdicaLa isquemia y el infarto de miocardio desencadenan re-

-

Los mecanorreceptores intramiocárdicos están prin-cipalmente distribuidos en las paredes inferior y poste-rior del ventrículo izquierdo. En los infartos que afectan esta área, es frecuente observar episodios de bradicardia-

pared anterior es más frecuente que ocurra taquicardia

Fisiopatología del síncope

381

El síncope que ocurre durante el ejercicio, en pacientes con enfermedad coronaria, es habitualmente adjudicado a

--

-norreceptores intramiocárdicos.

Miocardiopatía hipertróficaEn esta entidad están dadas las condiciones necesarias

-norreceptores intramiocárdicos, ya que el ventrículo es

-rior en los pacientes con miocardiopatía y síncope que en aquellos con cardiopatía y sin síncope.

-to que los individuos en quienes no se induce el síncope.

mecanorre-ceptores intramiocárdicos podría constituir el mecanismo

El TT habitualmente utilizado en la actividad clínica no

--

Arritmias supraventriculares y ventriculares

pacientes con auricular, taquicardia supraven-tricular, taquicardia ventricular y bradicardia sinusal.

Así, se ha observado que el TT es positivo en alrededor

-

-

la observada durante el masaje del seno carotídeo. Leitch et al -

námica durante la taquicardia supraventricular podría estar determinada por un componente vasodepresor ya que, en ocasiones, no está relacionada con el ciclo de la taquicardia.93

postulado por Huikuri et al. 94 Observaron que los episo-dios mal tolerados de taquicardia ventricular inducida por

de la frecuencia sinusal, mientras que en los episodios es-

-

-sos con marcada bradicardia sinusal, se ha descrito que los pacientes con bradicardia y síncope tienen una incidencia

0

0

0

0

0

0

0

0

0.71

10.21

19.36 27

.9

37.17

46.79

56.44

66.29

75.93

85.09

93.87

102.5

8

PAS

PAD

FC

Figura 22.9: Registro continuo de presión arterial sistólica (PAS), presión arterial diastólica (PAD) y frecuencia cardiaca (FC) durante el pasaje desde la posición supina a la ortostática pasiva (Tilt test) en un paciente de 77 años. Se observa la caída de la presión arterial sin respuesta de la frecuencia cardiaca.

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

382

-deo positivos, que los que presentan frecuencias cardiacas semejantes pero sin síncope.95

síncope durante ambas maniobras es independiente de la -

Otros cuadros de intolerancia al ortostatismo

-do dentro de los cuadros de intolerancia al ortostatismo. A

alteraciones predisponentes. Los otros dos cuadros ha-

Hipotensión ortostática

variables entre los distintos autores.

la frecuencia cardiaca se incrementa como mecanismo compensatorio y aquella en que no hay respuesta crono-

-

es más frecuente en los ancianos, en particular en su va-96 Otros factores asociados a su

-

menor masa corporal. En cuanto a sus manifestaciones clínicas puede ser

asintomática, presentarse bajo la forma de mareos o ines-tabilidad durante la marcha, o provocar pérdida de la con-ciencia y del tono postural.

Este cuadro es habitualmente detectado mediante el

el TT ofrece ciertas ventajas. El monitoreo continuo de la -

cer los cambios hemodinámicos inmediatos más difíciles de detectar mediante los métodos habituales. En los casos

-

-

-

Frecuencia cardíaca

Presión arterial

50.000 100.00 150.00 200.00 250.00segundos

300.00 350.00 400.00 450.00

180.000

160.000

140.000

120.000

100.000

80.000

6000.00

5000.00

4000.00

3000.00

2000.00

volt

ios

LPM

Figura 22.10: Taquicardia postural en una joven de 23 años. Al pasar a la posición ortostática se produce un importante incremento de la frecuencia cardiaca, sin cambios significativos en la presión arterial. LPM: latidos por minuto

Fisiopatología del síncope

383

-

-

Ello puede suceder por alteraciones en el funciona-

--

ton afecta a las terminaciones simpáticas y se caracteriza

forma asociada a otros trastornos centrales como enfer--

dos veces más frecuente en el hombre que en la mujer, se -

relacionados con el equilibrio y la marcha. Cuando afecta

a los del Parkinson, con el que suele confundírselo. Lo

-

los cuerpos de Lewis que predominan más en las células

están preservadas, los niveles basales de NA son normales pero no aumentan con el ortostatismo.

neuropatía periférica presente en múltiples enfermedades -

mo. En ellas los niveles de NA se encuentran basalmente disminuidos.

-

-

Taquicardia postural-

-

el ortostatismo tales como mareos, palpitaciones, sensa-

disconfort torácico, presíncope y síncope. Este cuadro ha recibido otros nombres tales como síndrome de taquicardia

asociado con el prolapso de válvula mitral, el síndrome de corazón de soldado.97

-98 y/o de la masa eritroci-

taria.99

inferiores es otro de los mecanismos más propuestos en

volumen minuto observada durante el ortostatismo es un

-

inferiores. Así, a la hipersensibilidad venosa localizada en

sudomotora en las piernas100 -hidrosis101

102

-

103

104 taquicar-dia postural, un incremento de la

la complianceel umbral de edema durante el ortostatismo estuvo reduci-

-

et al.105

familia con síndrome de taquicardia postural refractaria a

del transportador y se condice con el incremento en la con-

familiar. Golstein et al. encuentran que, en los pacientes con

-

simpático. En otro estudio se ha detectado la presencia de un factor circulante, que inhibe selectivamente a los recep-

1

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

384

la falla primaria podría encontrarse en los receptores del 106

-dros de intolerancia al ortostatismo tiene sus caracterís-

-

-

-

central. Ella, a su vez, hipotéticamente, estaría determina-

--

terapéutica también muestra similitudes. En todos estos cuadros, el incremento de la volemia y su correcta redis-

demostrado ser de utilidad.et al -

-

pacientes que solo presentaron taquicardia aislada inicial 107

del volumen minuto, o de la resistencia periférica, no cuen--

presentadas, más allá de su relevancia clínica, ponen de

al medio.

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387

Fisiopatogenia de la Enfermedad de Chagas 23

Epidemiología

El descubrimiento de la -cho sin precedentes en la historia de la medicina mundial,

de Mina Geraes, Brasil, comisionado para efectuar una

Pans-, conocido en Brasil como el barbei-

ro, por su tendencia a picar a sus víctimas en la cara. Al

tripanosoma cruzi en honor a su maestro, Osvaldo Cruz. 1

denominada también Tripanosomiasis americana, que se -

los principales problemas médico-sanitarios de América

de personas infectadas y alrededor de 100 millones de 2

En países donde la enfermedad es endémica, la prevalen-

3

la familia Tripanosomidae y la clase -

es transmitido a los huéspedes mamíferos, vehiculizado

hemípteros, familia de los reduvídeos, subfamilia triato-minae, del que han sido descritas más de 100 especies. De las 17 especies de nuestro país, el vector más importante

-méstico, es el . 4

Estados Unidos, donde fue encontrado el triatoma sangui-suga

.

Factores que favorecen el desarrollo de la endemiaLa tripanosomiasis americana era primitivamente una

-les silvestres y era transmitida por triatomíneos también

-tres naturalmente infectados, ya que estos no presentan

Estudios de ADN realizados en momias humanas deseca-das en forma natural, en la zona costera andina sur, han demostrado que el ciclo selvático de la enfermedad estaba probablemente bien establecido cuando los primeros hu-

esta zona se unieron, en forma inadvertida, a los mamí-feros huéspedes de la enfermedad. Los resultados de este

-5

susceptibilidad del hombre y de ciertos animales domés-

importantes reservorios, así como los roedores. Los fac-tores sociales que favorecen la endemia empiezan por la vivienda: los

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

388

las condiciones de oscuridad, transitoriedad, analfabetismo

del hombre y de los animales suceptibles se disemina. La prevalencia de la endemia está condicionada por

área, en particular el tipo precario de la vivienda y condi-

-

parasitosis a países no endémicos. Estudios recientes co-

--

infectados residen en ese país. 6

Triatominos. Distribución. Relaciones con el agente y el huésped

-

cruzi. Dos tercios de las especies descritas presentaron la --

liados en América se superpone al mapa de la enfermedad humana en el continente.

Las especies mejor adaptadas a la vivienda humana

-barbeiro, ,

parede; en Estados Unidos como , arizona-bedbug; que prevalece en el sur del continente, desde

predomina al norte del Ecuador y vive, entre sus focos naturales, en las palmeras

Pas-, el Triatoma dimidiata y el Triatoma

sordidacomo en América Central.

Los triatomas infectados transmiten el parásito en un ciclo silvestre a una variedad de animales huéspedes, los reservorios naturales del . Los más importan-

acercamiento a la vivienda humana, representan la princi-

al ciclo domiciliario. Otros animales reservorios, con índi-

Los animales que son reservorios domiciliarios de la

-das, ya que disminuyen cuando los triatomas domésticos

en las viviendas humanas se han hallado infectados por el Tripanosoma cruzi

peridomiciliario

--

tras se alimentan y habilidad para adaptarse a la vivienda humana, características que son determinantes de su capa-cidad para transmitir el al ser humano.

Tripanosoma cruzi. Ciclo biológico

El tripanosoma cruzi, durante su ciclo de vida, presenta una serie de transformaciones dentro del insecto vector, del huésped mamífero y de los reservorios silvestres, pa-

-

El reduvídeo vector se infecta mientras se alimenta

en el intestino posterior del insecto, transformándose en

parásitos alcanzan el recto del insecto, transformándose

al huésped animal y que es eliminada con las heces del insecto. Los parásitos penetran a las células del huésped por endocitocis, a través de microescoriaciones produci-das por rascado, o directamente por las mucosas, como la conjuntiva del mamífero.

-

Con la lisis del -

Fisiopatogenia de la enfermedad de chagas

389

especial el tejido muscular esquelético y el cardiaco, por

intracelulares. Asimismo, las formas circulantes pueden

del parásito.

Vías de transmisión

Vía entomológica o vectorial

-

de la presencia de los triatomíneos. El Tripanosoma cruzi es transmitido en el momento en

hués-ped humano. El hábito del triatomíneo de defecar mientras

-

metacíclicas infectantes del parásito. El termotropismo es el estímulo más poderoso al que

obedece el reduvídeo en procura de alimento. Atraído por el cuerpo caliente de la víctima, el reduvídeo pica a la persona mientras duerme. Las picaduras, sobre todo del

, son principalmente en la cara, pero

-

estas escoriaciones.

Vía transfusional

Tripanosoma cruzi -

-

12 Esta -

los países latinoamericanos. La mayoría de los infectados desarrolla una enferme-

--

-

la zona que, a su vez, sería directamente proporcional a la

Vía transplacentariaLa tasa de pasaje transplacentaria del T. cruzi va desde el

-

-7 En

8

parasitemia materna; el feto puede ser afectado en su crecimiento y

-

de los casos, no se observa compromiso fetal, como tam-poco alteraciones en el crecimiento ni en la viabilidad del

-

No obstante se han descrito abortos, muertes fetales, recién nacidos prematuros y desnutridos fetales. 9

-

son de baja prevalencia y sin importancia desde el punto

Historia natural de la Enfermedad de Chagas

Esquema de Rosenbaum

indeterminado o indiferenciado

-

-

enfermedad. El área sombreada sobre este umbral simbo-liza el porcentaje de los pacientes con evidencias clínicas ostensibles, mientras que en la zona por debajo se ilustran los casos descubiertos cuando se utilizan procedimientos

-senta los casos con evidencias de compromiso miocárdico

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

390

la enfermedad se asemeja a un iceberg -

-nea que demarca el umbral clínico, nunca desarrollan una

En el periodo inicial de la

viven en área endémica, tienen manifestaciones clínicas -

-

--

4

Estadio agudo

-tos. 10

10 -

-

11

En un tercio de los infectados no se detecta la puerta de entrada. 12

-

13

secundaria a otras causas, destacándose las convulsiones -

frecuente en lactantes.

14 La mayoría de los

-

cuadro clínico se asemeja al producido por otras causas: -

-

Figura 23.1: Esquema de Rosenbaum que representa la evolución natural de la enfermedad de Chagas (ver explicación en el texto).

Fisiopatogenia de la enfermedad de chagas

391

-

El ---

15

Las escasas autopsias realizadas en pacientes con mio-

---

parásitos, aunque esto está relacionado con el número de 25 -

-

taquicardia ventricular e incluso el aleteo ventricular pueden -

de miocardio por cardiomiopatía isquémica. La muerte se produce como consecuencia de taquiarritmias ventriculares

-bolismo pulmonar o sistémico.

-área en-

démica, contacto con los triatominos, tipo de vivienda,

-

paciente y del tipo e intensidad de las manifestaciones.

en el plazo de semanas o meses.-

yor el índice de mortalidad en la primera infancia, debida miocarditis. Las cifras

de mortalidad, comunicadas por diferentes autores, están -

16

Estadio indeterminado

primeras manifestaciones clínicas de la miocardiopatía -

rentes denominaciones: preclínico, indeterminado, indi-ferenciado, latente. Es un periodo clínicamente silente, de

-yoría nunca presentará evidencias clínicas de enfermedad.

-

-17

-

-

--

-

asintomáticos con buena capacidad funcional. 18

Figura 23.2: Bloqueo completo de rama derecha. Onda monofásica semejante a un infarto agudo de miocardio. Electrocardiograma obtenido en el curso de una miocarditis chagásica aguda necrotizante y fulminante. (Modificado de Rosenbaum, MB. Prog Cardiovasc Dis. 1964; 7: 199-225.)

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

392

Durante este periodo, clínicamente silencioso, el pro-

-

19

de muestras de biopsias endomiocárdicas, método de ele-

-

20

-

-

21

Estos porcentajes concuerdan más con el hecho de que

-4

-mas congeladas: pacientes que presentan en las biopsias

-

--

-miocárdica o la prueba de ajmalina.

El detector de lesiones que

--

todos de estudio no invasivos e invasivos más sensibles

que evolucionarán a la miocardiopatía.

--

tes series. 22

-23

Fueron descritos potenciales ventriculares tardíos con 24

Han sido comunicadas diferentes alteraciones ecocar-et al.

izquierdo aumentado. 25 También se detectaron anorma-

pacientes, con un predominio de la hipocinesia apical. 26

et al.

de los pacientes presentaba transtornos en la motilidad. 27

-

marcapaseo auricular. 28 -

29

La disparidad observada en la prevalencia de anorma-lidades, comunicadas con los diferentes procedimientos

-dría atribuirse a que las muestras no fueron semejantes en

periodo intermedio, así como también a que los diferentes -

miocárdico subclínico.

de ajmalina, por su intenso y efímero efecto depresor de -

30 Es destacable que esta prueba

personas infectadas sin otras manifestaciones de compro-miso miocárdico. 31

-

prueba de ajmalina es un marcador clínico más sensible de

por otra parte, permite detectar el compromiso miocárdico -

-

la presencia de compromiso miocárdico leve, que pudo ser

32

activa en las biopsias endomiocárdicas de pacientes con 33 En un es-

-

Fisiopatogenia de la enfermedad de chagas

393

-

-diante la búsqueda de estos anticuerpos, aunque su verda-

Miocardiopatía chagásica crónicaLas manifestaciones clínicas de la -

-

ser más rápida. Por el contrario, en otras áreas las mani-

.-

-ferencias, aunque se sospecha que podrían depender de las diferentes cepas del parásito y/o de aspectos relacionados

parásito.

Aspectos clínico-evolutivos de la miocardiopatía chagásica crónica

Presentación clínicaPor tratarse de una panmiocarditis microfocal y disemina-

de formas clínicas. Las complicaciones más importantes

y la muerte súbita.--

-nal o laboral. 49

trastornos de la motilidad parietal o evidencias electro-

dependientes de taqui o bradiarritmias pueden dominar el cuadro clínico: palpitaciones, disnea, mareos y síncope.

Figura 23.3: Prueba de ajmalina positiva en un paciente con enfermedad de Chagas. La administración endovenosa de 70 mg de ajmalina provocó bloqueo completo de rama derecha. y latidos ectópicos ventriculares frecuentes.

Figura 23.4: Niveles séricos de anticuerpos anti-R13 observados en siete pacientes con miocarditis crónica activa y en siete sin evidencias histológicas de inflamación miocárdica

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

394

-

el ejercicio y atípico para isquemia miocárdica. Constituida la cardiomiopatía dilatada, con deterioro de

completo, que caracterizan a los estados avanzados de la en-

cardiopatías, la severidad de los síntomas no siempre se co-

-

--

-cos. Es considerado como característico de la miocarditis

-dica. A menudo contiene trombos murales adheridos al

-nadas por el ventrículo izquierdo, reveladas por la trans-

--

trado celular difuso, compuesto por células mononucleares

-

-emplazan al tejido muscular y son el sustrato de las anor-

-

y constituye el sustrato de las arritmias ventriculares y supraventriculares.

En otras áreas se encuentra

-

-

en la cardiomiopatía dilatada idiopática.

de métodos inmunocitoquímicos ha permitido demostrar más casos parásito-positivos. 34 Mediante la técnica de

Tripanosoma cruzi

35

-

desarrolla en forma temprana y preferencial, pero las ra-

anterior de la rama izquierda del haz de His y la rama dere-

-

el hemibloqueo anterior izquierdo y el bloqueo completo de rama derecha. Estas anormalidades tan características

-

rama izquierda son las estructuras menos comprometidas

A nivel auricular, se han descrito lesiones miocárdicas que

Anormalidades electrocardiográficas

Bloqueos intraventriculares y auriculoventriculares

-

intraventricular, como el bloqueo de rama derecha con o sin hemibloqueo anterior izquierdo, en personas menores

frecuente y, por ello, ha sido utilizado como evidencia de

su prevalencia es baja en pacientes asintomáticos con 36 El bloqueo de rama de-

recha aislado o asociado a hemibloqueo anterior izquierdo

bien indican la presencia de compromiso del sistema de

variable.

-

bloqueo de rama izquierda, mucho menos frecuente, impli-

del bloqueo de rama izquierda y del hemibloqueo posterior -

lidad de la rama derecha y el fascículo anterior, de manera

Fisiopatogenia de la enfermedad de chagas

395

que cuando aquellos se desarrollan son indicadores de al-37

-

derecha con hemibloqueo anterior se asocia a cualquier

-

bloqueo de rama derecha se asocia a hemibloqueo posterior. La prueba de ajmalina es útil en pacientes sintomáticos con

38

-

eléctrica permanente. Arritmias auriculares

-

-

-

39

son incapaces de incrementar normalmente la frecuencia cardiaca durante la prueba de ejercicio o después de la

Figura 23.5: A: Electrocardiograma típico de la miocardiopatía chagásica crónica. Hemibloqueo anterior izquierdo y bloqueo completo de rama derecha. B: Latidos ventriculares prematuros multiformes, duplas ventriculares y salvas de taquicardia ventricular en una tira seleccionada de electrocardiograma Holter del mismo paciente con miocardiopatía chagásica crónica.

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

396

Figura 23.6: Tira de un electrocardiograma Holter que muestra un paro sinusal de 3720 milisegundos en un paciente con miocardiopatía chagásica crónica

Figura 23.7: Respuestas cronotrópicas anormales a la atropina y el isoproterenol en dos pacientes con cardiomiopatía chagásica leve y disfunción sinusal. A: El trazado control muestra bradicardia sinusal (frecuencia cardiaca de 46 latidos por minuto). La administración de atropina por vía endovenosa no produce un aumento apropiado de la frecuencia sinusal y aumenta el automatismo de la unión AV. B: La tira superior muestra el ritmo sinusal a una frecuencia de 60 latidos por minuto. 2 μg/minuto de isoproterenol aceleran escasamente la actividad sinusal (75 latidos por minuto), y un ritmo auricular ectópico (P’) es inducido por aumento de la dosis de 3 μg/minuto.

-

se ilustra una respuesta

sinusal por el aumento concomitante del automatismo de los marcapasos subsidiarios. 40

A diferencia de lo que se observa en la enfermedad -

quiarrítmico auricular es infrecuente, aunque pueden ob-

de

relativa baja prevalencia del síndrome de bradicardia-ta-

41 Con la -

42

Por otra parte, hemos observado que los pacientes pro-cedentes de Bolivia presentan un predominio de enfer-

miocardio común ventricular. 43

Fisiopatogenia de la enfermedad de chagas

397

En los estadios más avanzados de la enfermedad, en

44

Arritmias ventriculares

-lencia y complejidad de las arritmias ventriculares se

presentan con más frecuencia en pacientes con aneurisma

-arritmias ma-

Figura 23.8: Manifestación poco común de disfunción sinusal en una mujer de 51 años con cardiomiopatía chagásica crónica de severidad moderada. A: La frecuencia sinusal es de 68 latidos por minuto y existe bloqueo de rama derecha.B: Registro simultáneo en DI, DII y V1. Una extrasístole auricular (P’), con una ligadura de 480 mseg inicia un episodio prolongado de paro sinusal. El ritmo sinusal reaparece después de dos pausas de 2880 y 1840 mseg, respectivamente, que terminan con escapes auriculares (Pe). Al final de la tira, otra extrasístole auricular con ligadura de 500 mseg deprime nuevamente la actividad sinusal.

Figura 23.9: Electrocardiograma Holter que muestra episodios de fibrilación auricular paroxística que revierten espontáneamente y ponen de manifiesto la depresión del nódulo sinusal por sobreestimulación con pausas de hasta 6132 segundos, en un paciente con miocardiopatía chagásica crónica.

Tabla 23.1: Hallazgos clínicos, radiológicos y electrocardiográficos en 41 pacientes chagásicos crónicos con arritmias ventriculares potencialmente malignas

Síntomas Pacientes (n= 41)

Hallazgos clínicosSíncope recurrenteMareos

ICC

CARDIOMEGALIAModeradaSevera

TRANSTORNOS DE CONDUCCIÓN

HAI

181622 11

1716

1816111131

ICC: Insuficiencia cardiaca congestiva. BRD:HAI: HPI:

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

398

Tabla 23.2: Extrasístoles ventriculares en la miocarditis crónica chagásica

54%

Cardiomegalia e ICC

Silueta cardiaca normal

Variabilidad espontánea

Incidencia posejercicio

presentan MS8 de 10

presentan TV3 de 7

ECG con BRD y onda T anormal

ICC: Insuficiencia cardiaca congestiva. EV: Extrasistolia ventricular.MS: +++: Alta frecuencia.++: Frecuencia intermedia. +: Baja frecuencia.

Figura 23.10: Extrasistolia ventricular multiforme en un paciente con miocardiopatía chagásica crónica e insuficiencia cardiaca

síntomas severos que podían ser atribuidos a arritmias ventriculares sostenidas: 8 de ellos padecieron sínco-

-

--

ventriculares ocurren a menudo en presencia de severo -

monitoreo ambulatorio. 23, 24

-

súbita es precedida por arritmias ventriculares potencial-46

Las -

característica más frecuente y permanente, aun cuando -

una remarcable persistencia y muy escasa variabilidad

repetidos. La persistencia y estabilidad de las arritmias -

muerte súbita.

--

el ritmo cardiaco y las arritmias ventriculares, mostraron

ventriculares, tanto simples como complejas, era homo-

-minuían con el reposo. 45

-cardia ventricular polimorfa. Otras anormalidadesNo es infrecuente observar, en estadios avanzados de la

--

-

muestra la frecuencia 47

Anormalidades miocárdicas

Aneurisma ventricular-

nica con respecto a otras miocardiopatías es la presencia -

lar, que predisponen a las complicaciones más temibles de la enfermedad: el tromboembolismo y las arritmias

Fisiopatogenia de la enfermedad de chagas

399

estadio indeterminado es posible hallar áreas de acinesia -

sional, así como alteraciones leves en la motilidad apical 29 Con la

El aneurisma ventricular apical izquierdo de la enfer--

en la cardiopatía isquémica. 48 Ambas entidades comparten

relacionadas con la presencia del aneurisma ventricular: -

embolismo pulmonar y sistémico. 49

--

podría llevar al debilitamiento focal de la pared ventricular.

la vulnerabilidad de esta zona, particularmente por su es-

--

50

-

-

-

--

El monitoreo ambulatorio con sistema Holter revela el --

risma ventricular o severas alteraciones de la motilidad

51

-

predictor independiente de muerte súbita cardiaca. 52

Disfunción autonómica cardiovascular-

-

53

Las evidencias de disautonomía detectadas por dife--

determinado de la enfermedad, son: a. respuesta cardiovascular alterada al esfuerzo, in-

-cuencia cardiaca

-

En todos los estadios de la enfermedad se han obser-

Los niveles de noradrenalina plasmática se correlacionan

Las alteraciones en las pruebas de los pacientes que se encuentran en el periodo indeterminado, demuestran que

relacionada con la presencia de enfermedad cardiaca clíni-

-ral. 54

podrían contribuir a la muerte súbita cardiaca arrítmica en 55

Insuficiencia cardiaca congestiva. Tromboembolismo

La

Tabla 23.3:

Alteraciones electrocardiográficas % de pacientes

Zonas inactivas y trastornos de repolarización 57,0

55,7

Extrasistolia ventricular 53,9

23,0

Extrasistolia auricular 12,6

Fibrilación auricular 12,3

17,0

16,4

14,4

Aleteo auricular 14,4

12,6

10,9

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

400

Tabla 23.4: Clasificación clínica de la enfermedad de Chagas

Chagas agudo Parasitemia positiva

Chagas indeterminado Serología positivaExamen físico normalEstudios cardiológicos normales

Chagas con cardiopatía Grupo A Sin cardiomegaliaGrupo BCon cardiomegalia

Arritmias y/o trastornos de la conducciónArritmias y/o trastornos de la conducciónCon insuficiencia cardiacaSin insuficiencia cardiaca

-56

La incidencia de tromboembolismo arterial y venoso

-

-56 Las

autopsias han demostrado la presencia de trombos mura-

57

Criterios diagnósticos

basa en la tríada:

-

--

Clasificación

variedad de formas clínico-evolutivas y las innumerables

-

58

Muerte súbita. Pronóstico. Factores de riesgoLa incidencia de muerte súbita en la enfermedad de Cha-

sido subestimada, sobre todo en las áreas rurales.

-

-

-69

-ciencia cardiaca, y también presentan arritmias ventricu-

dinámico ambulatorio. 59

-padeiro en personas que sufrieron accidentes de tránsito

enfermedad es endémica, revelan que la cardiomiopatía 60

que la causa de la muerte en tales casos es producida por -

Alrededor de la mitad de tales pacientes eran asintomáti-cos antes de la muerte y casi todos tenían anormalidades

En un estudio de Mendoza et al. sobre diez pacientes

-

una taquicardia ventricular sostenida. 61

arritmias y bloqueos intraventriculares y auriculoventri-

décadas en forma lenta desde la miocarditis subclínica, a --

-tener conclusiones al respecto, debido a la necesidad de

Fisiopatogenia de la enfermedad de chagas

401

et al.62, utilizando un análisis mul-

que demanden mayor esfuerzo físico, padecer enfermeda-des asociadas.

Tripanosoma cruzi -

ha sido referida en varios estudios. Después del desarrollo

-sitivos, en estadio indeterminado, tuvieron una sobrevida

-

Los hechos más fuertemente asociados con un desen-

-

predictores independientes de mortalidad y de arritmias --

muerte súbita cardiaca y los episodios de taquicardia ven-tricular sostenida no fatal, en los pacientes con aneurisma

fuerte de mortalidad, en esta y en otras series. 62

La presencia de -

marcapasos endocavitarios. Por otro lado, los pacientes

-trículo izquierdo y el aneurisma ventricular constituyen los sustratos presentes más frecuentes que conducen a la muerte, como consecuencia de las arritmias ventriculares

52

Fisiopatogenia de la miocardiopatía chagásica crónica

distintas formas clínico-evolutivas de la cardiomiopatía -

A pesar de los importantes avances en la última déca-

-

-

Hipótesis no autoinmunesDenervación autonómica

-ronas parasimpáticas de los -

por el tripanosoma. 63

-

-

Menos probable aún es que las lesiones neuronales puedan producir las propias de la

las alteraciones que se observan en la enfermedad, sobre -

nos autores consideran que las anormalidades neuronales

su causa. 64

Anomalías microvascularesMorris et al.endoteliales y miocárdicas con Tripanosoma cruzi de-

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

402

-

65

Los autores han demostrado que el endotelio se afec-

--

endoteliales.

-66

en la actividad de la adenilciclasa. Teniendo en cuenta que

estaría relacionada con la presencia del parásito, sino con 67

arterias coronarias epicárdicas son infrecuentes. Por el contrario, las arterias

68

--

69 Por otra parte, Andrade y Castro Filho describieron alteraciones vasculares locales e ines-

70 Torres et al. obser--

dependiente del endotelio de los vasos coronarios, podía

la contractilidad. 71

-

72

Efectos tisulares directos del parasitismo celularparásito cuya con-

-

tripanosoma en las células requiere el reconocimiento de

-

-

-duce en forma temprana durante el curso de la enfermedad,

acetilcolina transferasa producida por el parasitismo de las

Las variaciones en la enzima neuraminidasa, elaborada -

minar tanto la virulencia del parásito como la respuesta del huésped. Esta enzima remueve el ácido siálico de los

el parásito y, al mismo tiempo, aumenta la respuesta in-

en cultivos de células con Tripanosoma cruzi. El papel directo de la presencia del parásito en los mecanismos

-

ADN 73 74 en los miocitos y leucocitos de las lesiones tisulares. Hipótesis autoinmune

--

-

inmunidad celular ha sido considerado en todas las fases de la enfermedad. En el

-

con predominio de células mononucleares. Los linfocitos

-dos afectados. Este proceso es semejante al rechazo de transplante cardiaco. La transferencia de linfocitos CD

-

-pos humorales. Asimismo, también se hallaron anticuer-

Tripanosoma cruzi. 75

Otros estudios han demostrado que los linfocitos sen-sibilizados con Tripanosoma cruzi imitan varios epitopes

76 Estos datos indican una respuesta coordinada con un componente autoinmune,

Fisiopatogenia de la enfermedad de chagas

403

que compromete tanto a la inmunidad mediada por células como a la inmunidad humoral.

-puesta mediada por células, que comienza en una fase tan

--

el torrente circulatorio, desde nidos latentes en diversos

-

leishmanias provocaría reacciones inmunes y autoinmu-

-mo de mimetismo molecular. 77

-

celular antitejido en seres humanos y animales infectados Tripanosoma cruzi.

-

T. cruzidel huésped, por el mecanismo de mimetismo molecular.

el parásito y el huésped mamífero, que determinarían que -

-

-

-nistas. 78

la diabetes insulinorresistente son ejemplos que han sido bien documentados. Del mismo modo, este mecanismo

de cardiopatías diversas, como la miocardiopatía dilatada

Evidencias de mimetismo molecular en la cardiomiopatía crónica chagásica

-

periféricos, ribosomales P, tubulina, miosina, laminina y

Anticuerpos antimiosinaCunha-Neto et al

anticuerpos que β de

la cadena pesada de la miosina cardiaca humana. 79

y los asintomáticos presentan reactividad contra la misma subunidad de la miosina. Otros autores no encontraron

80 y atribuyen la presencia de los anticuerpos antimiosina en el suero de pacientes con car-

81

cardiopatías, incluyendo las miocarditis, el infarto mio-

de anticuerpos antimiosina cardiaca. 80

pueda atribuirse a estos anticuerpos. En estos casos se

anticuerpos antimiosina. 82

Anticuerpos antiglicoproteínas - lamininaLos anticuerpos antilaminina presentes en el suero de humanos y de monos infectados con T. cruzi fueron de-

et al. Dichos anticuerpos se pro-

83 La pre-sencia de estos anticuerpos no pudo correlacionarse con la

84

Anticuerpos antiproteínas del tejido nerviosoet al. describieron, en el suero de

-cia de anticuerpos antineuronas y Khoury et al., la de anticuerpos antinervios periféricos. 85, 86 A pesar de una

T. cruzitejido nervioso, la reactividad antinervios periféricos en el

87

Anticuerpos antitejido endotelial, vasos sanguíneosy estructuras intersticiales (EVI)Cossio et al.

anticuerpo que se unía al endotelio, venas y estructuras

-

88 Las biopsias de músculo esquelético y

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

404

Figura 23.11: Modelo del receptor -adrenérgico humano. Tm1 a t7: siete segmentos transmembrana. e2, e3, e4: tres asas extracelulares. i1, i2, i3: tres asas intracelulares. NH2: extremo terminal extracelular y COOH: extremo terminal intracelular.

miocárdica. 89 Al incubar el suero con lisado de epimasti--

T. cruzi

90

-

91

Los títulos de anticuerpos antinervios periféricos, así

86

Anticuerpos antirreceptores autonómicos-

-receptores β1

cardiacos, aumentando el AMPc, del mismo modo que 92

pacientes con cardiomiopatía dilatada, puesta en contacto con cultivos de cardiomiocitos de rata neonata, aumentaba la frecuencia de latidos de estas células.

de los receptores cardiovasculares β1 y β

93

-muestran que los anticuerpos que reconocen y estimulan

Asimismo, estos anticuerpos estarían vinculados con las arritmias que presentan dichas cardiopatías.

Por otra parte, se ha demostrado en varias enferme-

los receptores hormonales, interactuando con ellos como

de las células. 78

La estructura molecular y propiedades inmunogénicas de los receptores β-adrenérgicos: La estructura molecular del receptor β

-

los epítopes de las células T y B necesarios para inducir una respuesta autoinmune.

Couraud et al. 94 demostraron que los receptores β -

-et

al95

--

los anticuerpos en el suero de los pacientes y de animales

Figura 23.12: Efectos de los anticuerpos antirreceptor β1 adrenérgico (Ac anti β1) purificados sobre el cronotropismo de los miocardiocitos de ratas neonatas (ver detalles en el texto)

Fisiopatogenia de la enfermedad de chagas

405

intradérmica.

péptidos β1 y ββ

la proteína del receptor por inmunoblot y se unieron in situ al tejido miocárdico humano. Esos mismos anticuerpos

sobre los cultivos de cardiomiocitos de ratas neonatas.

βque el que se obtiene con isoproterenol y se puede abolir

β1 y con bisoprolol β

-tivo de los receptores β

que produce el isoproterenol es relativamente breve, como

anticuerpos puede persisir durante horas, porque no in-96 Esta propiedad de los anticuer-

Los efectos bioquímicos producidos por los anticuer-pos antirreceptores β

-tes a cada uno de los receptores, comprobándose que los

--

97, 98

Prevalencia de los anticuerpos antirreceptores -adrenérgicos. Su relación con las arritmias ventriculares de la Enfermedad de Chagas crónica:

et al. describieron la presencia de anticuerpos antirreceptores β

92 et al. 96 y Limas et al. 99 descri-

idiopática y miocarditis viral.et al. 95 comunicaron una prevalencia de

anticuerpos antirreceptores βlos pacientes con miocardiopatía dilatada idiopática, con

-

-

-

β1 y β --

97

-ticuerpos y las arritmias ventriculares presentes en pacien-tes con miocardiopatía dilatada idiopática, aunque no se

-cárdico. 159

Figura 23.14: Incremento del AMPc inducido por los anticuerpos antirreceptores β1 adrenérgicos de dos pacientes con arritmias ventriculares y por el isoproterenol en células COS-7 transfectadas con el gen del receptor correspondiente. El efecto de los anticuerpos es menos marcado que el del isoproterenol y se desarrolla en forma gradual.

Figura 23.13: Efecto cronotrópico de la inmunoglobulina G de dos pacientes con miocardiopatía dilatada idiopática (MDI), de un paciente con cardiopatía isquémica (CI) y de un voluntario sano (CS) sobre un cultivo de miocardiocitos de ratas recién nacidas que se contraen en forma espontánea. El aumento de la frecuencia de latidos producido por la IgG de los dos pacientes con MDI, que contenía anticuerpos antirreceptor β1 adrenérgico, fue de magnitud menor (efecto agonista parcial), pero mucho más prolongado que el inducido por isoproterenol.

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

406

-valencia de anticuerpos antirreceptores βasí como también en las arritmias ventriculares prima-rias o asociadas a la miocardiopatía dilatada idiopática.

98

pacientes con cardiopatía y las de los controles sanos, que en los ensayos inmunoenzimáticos reconocieron al pépti-do βcardiomiocitos de rata neonata. La ausencia de actividad funcional de la sanos con anticuerpos antirreceptores β -

anticuerpos naturales que pueden reconocer los péptidos

Cardiotoxicidad y arritmogenicidad potencial de los anticuerpos antirreceptores cardiovasculares adrenérgicos:

-tencia de anticuerpos capaces de interferir funcionalmente con los receptores acoplados a la proteína G de las células

eléctricas -

más directa, de que los anticuerpos antirreceptores auto-

proviene de los trabajos de Matsui et al., quienes indujeron

-

la pared del ventrículo derecho y una miocarditis activa

inmunizados, desarrollaron una cardiomiopatía dilatada

100

et alde arritmias ventriculares severas, en pacientes con car-

anticuerpos circulantes antirreceptor β 101

-

-

Estructura molecular y propiedades inmunogénicas de los re-ceptores M2-colinérgicos: La estructura bidimensional del

receptor β

--

β

Figura 23.15: Prevalencia de anticuerpos antirreceptor M2 colinérgicos y antirreceptores -adrenérgicos en pacientes con arritmias ventriculares (AV) de etiología chagásica (AVCh), primarias (AVP) y de la miocardiopatía dilatada idiopática (AVMDI), en comparación con un grupo de voluntarios sanos (CS). Los porcentajes de los sueros positivos son similares en los tres grupos de pacientes con arritmias ventriculares. Las columnas del extremo izquierdo corresponden a los resultados globales de la totalidad de los pacientes con arritmias ventriculares.

Figura 23.16: Modelo del receptor M2 colinérgico humano. Tm1 a tm7: siete segmentos transmembranales, e2, e3, e4: los tres bucles extracelulares, i2, i3, i4: intracelulares, e1: extremo terminal extracelular NH2, i1: intracelular COOH.

Fisiopatogenia de la enfermedad de chagas

407

partir de la síntesis de péptidos con la misma secuencia ---

sus efectos funcionales y cambios bioquímicos subyacen-tes. La actividad funcional de los anticuerpos antirrecep-

por sus efectos sobre el cronotropismo de un cultivo de cardiomiocitos que laten espontáneamente.

α inhibitoria de la proteína G, que inhibe a la adenilato ciclasa con la

-

a la membrana de la célula miocárdica.-

Prevalencia de los anticuerpos antirreceptores M2 muscarínicos. Su relación con la disfunción del nódulo sinusal: Un estudio

-

-

nodal y, eventualmente, las diversas manifestaciones de lo que se denomina . La prevalencia de los

102

los anticuerpos antirreceptores β

los diferentes receptores cardiovasculares y que pueden

-

-

de receptores β

Así, las acciones funcionales de los anticuerpos antirre--

-

forma simultánea. Por el contrario, los efectos funcionales de los anticuerpos antirreceptores βpredominar en el ventrículo, donde prevalecen la inerva-

β--

multánea de ambos tipos de anticuerpos antirreceptores au--

Figura 23.17: Efecto cronotrópico de los anticuerpos antirreceptor M2 colinérgico purificados (Ac anti M2) sobre un cultivo de miocardiocitos de ratas neonatas. La disminución de la frecuencia mediada por los anticuerpos es menor que la que se obtiene con el agonista carbachol (1 mM) y es antagonizado por la atropina (1 mM) y la preincubación con el péptido M2 (60 mM).

Figura 23.18: Prevalencia de anticuerpos antirreceptores M2 colinérgico y β-adrenérgico en pacientes con disfunción del nódulo sinusal (DNS), chagásica o primaria, en comparación con pacientes chagásicos sin DNS y controles sanos (CS), según el efecto funcional cronotrópico de la IgG en cultivos de miocardiocitos de ratas neonatas. El 77,7% de los pacientes con DNS presenta anticuerpos circulantes antirreceptores M2-colinérgico, porcentaje significativamente mayor que en los que tienen una función sinusal normal.

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

408

la frecuencia cardiaca suele ser relativamente baja en los

Cardiotoxicidad y arritmogenicidad potencial de los anticuerpos antirreceptor M2-colinérgico: Otros estudios también han permitido demostrar que los anticuerpos antirreceptores

-

-

-

100

-

eran contrarrestados por la atropina. 103

efecto molecular de los anticuerpos antirreceptores β

--

diovasculares. 98

primarioscon los anticuerpos antirreceptores β

primaria -

de esas anormalidades. 97, 97, 102

--

pechadas perspectivas para el tratamiento de las arritmias

Origen de los anticuerpos antirreceptores cardiovasculares en la enfermedad de Chagas: anticuerpos anti-

--

parásito, que condicionara la pérdida de tolerancia por

En el laboratorio del Dr. M. J. Levin104

ribosomales P del Tripanosoma cruzi que son tres: P0, P1

Figura 23.19: La generación de los anticuerpos que reconocen y reaccionan con los receptores autonómicos miocárdicos en la miocardiopatía chagásica crónica estarían dirigidos contra antígenos del parásito y reaccionarían en forma cruzada contra epítopes del segundo bucle extracelular de los receptores.

Fisiopatogenia de la enfermedad de chagas

409

-

-

-mente más altos que los sueros de pacientes sin evidencias

de las proteínas ribosomales P de bajo peso molecular de T. cruzi

-tas autoinmunes en el lupus eritematoso sistémico. Kaplan et al. 105

EEEDDD, y en particular el tercer residuo Glu del péptido

por T. Cruzi -

β El análisis de las secuencias de los péptidos correspon-

-diovasculares βdemostrar que, el reconocimiento por el suero de pacientes

-

β-

tídicas de las proteínas P ribosomales de T. cruzi y las receptores β

-

anticuerpos anti-P y los anticuerpos funcionalmente ac-tivos antirreceptores cardiovasculares β

-cen los receptores β

T. cruzi. -105-106

--

Tripanosoma cruzi y que esta -

rasitario. Además, los resultados del estudio indican que

-dad para reaccionar en forma cruzada con proteínas de la membrana celular cardiaca.

De acuerdo a los estudios descritos, en la miocardio-

-

del parásito, es muy probable que el reconocimiento de las proteínas ribosomales P parasitarias ocurra en esos sitios.

--

-

la presencia del parásito en las células miocárdicas es el -

responsable de la respuesta inmune antiparasitaria incre-

107

-bre receptores de la membrana celular depende en forma

estructura citoplasmática del Tripanosoma cruzi, junto a

Estas observaciones y los estudios recientes ya comen-et al.100 y los de

Mueller et al.101 -

muchas de las manifestaciones clínicas de la enfermedad, y

a impedir los efectos funcionales de los anticuerpos so-β

de T. cruzicruzada contra los receptores cardiovasculares humanos β

-

del un tratamiento. Asimismo, estos péptidos podrán uti--

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Remodelamiento en la resincronización del ventrículo izquierdo 24

bomba -

--

mo simple, por lo que en principio fue considerado como

-mente complejos e interrelacionados.

-didad, debemos conocer ciertos detalles acerca de la ana-

-

en cada cavidad auricular y haces comunes, que envuel-

anillos auriculoventriculares. De acuerdo a los clásicos tratados de anatomía, a nivel

--

y una capa más interna, que forman los pilares y trabéculas

-dico y de los músculos papilares.

-

cavidad torácica, mientras que los anillos auriculoventri-

No podemos dejar de mencionar al sistema cardionec-

los fascículos auriculoventriculares, el haz de His y la red de Purkinje.

-da, para lo que, de ser necesario, el lector deberá remitirse a un tratado de anatomía, debemos mencionar que la rama

del tabique interventricular, alcanzando los pilares ante-rior y posterior del ventrículo derecho, donde termina su

La rama izquierda, de mayor diámetro, se divide en

su recorrido alcanzando los pilares anterior y posterior del

-

El haz de His se encuentra cubierto por una capa de tejido conectivo que lo aísla de las células miocárdicas

-

-

Cabe recordar que la respuesta evidenciada por el músculo cardiaco se sustenta en la ley del todo o nada,

Ricardo Ronderos, Aldo Prado

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

414

-

desarrollo de las funciones de cada elemento. Las aurículas deben contraerse antes que los ventrícu-

los, y estos deben efectuar este proceso de modo tal que se realice una actividad uniforme y coordinada en todas

-terística particular de sus células de presentar potenciales de membrana más bajos que las células miocárdicas y

-

el iniciador de la actividad cardiaca. De allí, el impulso es transmitido a ambas aurículas, completándose su des-

impulso es retardado. Este mecanismo estaría determina-do por el menor número de uniones intercalares comuni-

al llenado total de ambos ventrículos que se encuentran

son diferentes en todas las estructuras, rondando los 0.05 --

eléctrico. Estas diferencias hacen que el estímulo, una vez

hacia el territorio distal o, dicho de otra manera, alcance

rama izquierda. En base a estos datos, se establece que la despola-

-

nivel del septum interventricular, en su cara izquier-

ventrículo izquierdo, y a la altura del tracto de salida del ventrículo derecho.

-ciales, lo que llevaría a pensar que durante la sístole, al

-cular.

ser tan sencillo. Al inicio de la sístole, durante el periodo

precede a la circunferencial, pero ambas alcanzan el pico -

cunferencial o menor del ventrículo izquierdo se reduce

-

las primeras es notoria. Las velocidades de desplazamiento miocárdico se in-

Durante la diástole, las principales deformaciones ocu-rren en las etapas tempranas y tardíamente, junto al llena-

Recientemente, a través de estudios en animales, con la

-

transitorio de las

-

-mentos ventriculares, permitiendo un adecuado llenado

--

sincronía re-lacionando los tiempos de desplazamiento de ventrículo

-

Todas estas manifestaciones eléctricas comenzaron a

Remodelamiento en la resincronización del ventrículo izquierdo

415

-

básica, asociado a estudios moleculares, como así también el desarrollo de procedimientos invasivos, permitieron un

-ductivas y contráctiles miocárdicas.

empleo cuando se desea conocer la actividad eléctrica cardiaca en forma no invasiva; el empleo de Resonancia

con el uso de técnicas invasivas, por ej., el mapeo en-docárdico.

sido empleada para el estudio de los tiempos de activa-

estudios invasivos.

--

ra ventricular, que se produce a través de un movimiento complejo en los tres planos del espacio.

un corte perpendicular al eje mayor del ventrículo, como

acortamiento de las

--

eje mayor.-

El mantenimiento de esta secuencia coordinada de con--

tacadas y frecuentemente alteradas, la secuencia eléctrica

-cular y el sistema de His Purkinje, y la arquitectura de la cámara ventricular, que le permite mantener la forma elíp-

-cárdicas que la componen, con correcta estructura histo-

-tilidad conservada, y de la indemnidad de los sistemas de

Figuras 24.1 A y B: El panel A muestra, en un ventrículo izquierdo normal, la cuantificacion de las velocidades de desplazamiento del miocardio en 6 segmentos visibles en una imagen apical de 4 cámaras del VI. Asimismo, en el panel B, obsérvese la relación entre estos desplazamientos y el tiempo, que permite evaluar la sincronía de contracción de diferentes áreas del ventrículo. (Tomado de Méd. Aldo Prado. Tesis Magíster en Ultrasonido en Cardiología UNLP; 2005.)

a

b

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

416

Figura 24.2 A y B: Se representa en A la cuantificación por Doppler tisular de los desplazamientos de los 6 segmentos en que fue dividido el VI en una vista apical de 4 cámaras. Obsérvese la asincronía entre diferentes segmentos. En el panel B el mismo paciente luego de 3 meses de correcto tratamiento médico, en el que se logra mejoría clínica y sincronismo de la contracción segmentaria de las paredes del VI sin recurrir a terapia de resincronizacion eléctrica. (Gentileza de la Dra. Silvia Mato.)

A

B

Remodelamiento en la resincronización del ventrículo izquierdo

417

Figura 24.4: Muestra el modelo en 3D obtenido por ecocardiografía del ventrículo izquierdo, donde es posible apreciar la geometría normal de elipse truncada de esta cámara. Los segmentos representados en diferentes colores sobre la superficie de la cámara representan, de acuerdo a un modelo de 17 segmentos, los distintos segmentos que componen las paredes del VI.

Figura 24.5: Representa en la parte superior el modelo 3D del VI, y en la parte inferior las curvas de volumen (ml) y tiempo (mseg) de cada uno de los 17 segmentos que componen las paredes del VI durante un ciclo cardiaco, representados en diferentes colores.

Figura 24.3: Muestra el modelo 3D del ventrículo izquierdo, obtenido con ecocardiografía en tiempo real a final de la diástole

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

418

que constituyen dos sistemas musculares coordinados. Las -

la cámara en sentido horario.

indefectiblemente una pérdida de la calidad y sincronía de

la -

-

de marcapasos, colocados en principio en el ventrículo de-recho, a través de catéteres epicárdicos o endocavitarios.

secuencia de contrac-

efectos hemodinámicos, por la pérdida de sincronía y de -

-tencia de ritmo sinusal.

Desde comienzos de la década del 80, el implante de marcapasos secuenciales aurículoventriculares, con la ca-pacidad de detectar y coordinar la actividad eléctrica au-

intervalo aurícula-ventrículo, ha demostrado una impor-

tipo de asistencia. 1

-cas de las paredes de la cámara ventricular, es conocida la importancia de la presencia de cicatrices, secundarias

ante la presencia de discinesias secundarias a aneurismas

-

-jidos de esta cámara. Técnicas como la de Dor, o la simple plicatura de los aneurismas ventriculares izquierdos, se han

-

-

Las el normal funcionamiento del aparato subvalvular mitral,

-2, 3

-rales que reemplacen tejido miocárdico normal por tejido

-

contráctil, con remodelamiento ventricular, pérdida de la -

Remodelamiento ventricular

-metría y volúmenes del ventrículo izquierdo, por ejemplo,

tejido miocárdico y ha disminuido la capacidad contráctil del conjunto de esta cámara.

Un buen ejemplo de este proceso es lo que sucede

miocardio. La necrosis de parte del tejido que compone las paredes de esta cámara, disminuye la masa de células musculares capaces de contraerse en cada sístole. 5

-miento del volumen latido.

--

de la mortalidad en enfermedades cardiovasculares. El -

cisa de la de esta cámara, en especial en 1, 4

Remodelamiento en la resincronización del ventrículo izquierdo

419

sincronía de

-

de las velocidades y sentido de desplazamiento de las pa-

La técnica conocida como Doppler tisular ha tenido

Poder medir el en forma cualitativa y cuantitativa, permite evaluar con

--

-

2, 6

-

o -tajes de desplazamiento de las paredes del miocardio, y

las velocidades del desplazamiento de las paredes del ven-trículo izquierdo permite, asimismo, evaluar la sincronía de

-

Asimismo, pueden reconocerse dentro de las ondas de

--

po al pico de estas dos ondas puede compararse entre los asincronía y la

-

Trabajos multicéntricos internacionales, basados so-

de los estímulos eléctricos intraventriculares en el ECG,

y para producir un remodelamiento inverso en las cámaras -

6-10

De los resultados de los estudios multicéntricos antes -

-

-

-

-

clínica o invasiva.En temas como la isquemia miocárdica, es indispen-

-nico-dietética y medicamentosa. La adecuada terapéutica

izquierdo, así como el remodelamiento inverso de esta cámara, sin necesidad de recurrir a terapias de estimula-

3, 5, 8

décadas con los marcapasos bicamerales.

el marcapaseo bicameral como en el marcapaseo aislado -

-

Gelpi - Donato Fisiopatología cardiovascular

420

sincronía intraventricular depende asimismo de

-mercialmente disponibles, mapeos tridimensionales de la

las distintas caras en el bloqueo de la rama izquierda, es-pontáneo o producido durante el marcapaseo unicameral

Estas situaciones clínicas, en pacientes con clase fun-cional III, terapéutica medicamentosa completa y sin is-quemia miocárdica, constituirían las indicaciones aproba-

1

-centaje de pacientes con estas características, no responden con adecuada mejoría de la clase funcional, capacidad de

-

Es fácil comprender los fracasos de la terapéutica de

contráctiles inferoposteriores y/o lateral, dada la incapa--

Pero aun en ausencia de estas, los resultados no son siempre adecuados, a pesar de la presencia de un retardo

-tricular. 7

Pero en el análisis de la sincronía intraventricular, la

-tricular.

Asimismo, es indispensable conocer si la anatomía venosa de la vaso venoso para acceder, a través de él, a la zona de la

para mejorar la sincronía. El uso solo del seno coronario, como vía para la colo-

-

lateral de esta cámara. Las venas coronarias izquierdas son inconstantes en

puntualizan las limitaciones de esta anatomía, particular--

parece coincidir con los porcentajes más elevados de fraca-

-

en términos de ser seleccionados para este tipo de terapia.

la -

-

herramientas de estudio de la actividad eléctrica ventri-

-lucrados y posibilidad de acceso venoso de los catéteres a las áreas necesarias de calidad de los resultados.

Cuando pueden obtenerse datos precisos del área disin--

auriculoventriculares y biventriculares, con la secuencia

-

7, 12, 13

En estos casos, se obtiene una de la cámara ventricular izquierda, que reduce los volú-menes ventriculares y optimiza los parámetros que, como se comentaba más arriba, son de utilidad para predecir la

--

dos a los normales, aunque no se recupere la secuencia de

miocárdicas. 2, 3, 5, 8, 9, 10

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423

A

actividad,

adenosina 91, 97

, ,

, ,

de Prinzmetal 50de umbral variable 50

, , , 177, , , , ,

,

,

, , , ,

, , , ,

,

, ,

B

,

, ,

bloqueantes,

bloqueo

, ,

C

calcineurina 177calcio 80, 197, ,

calmodulina 198

Índice analítico Í

Gelpi - Donato Fisiopatología Cardiovascular

424

células

, ,

stem cells

, , , ,

citoquinas 157, ,

, ,

tipo I 157tipo III 157

colesterolHDL 19LDL 19

, ,

,

corrientes

crecimientocelular 158

D

slippage

, 57

ventricular 159,

, 110,

dislipemia 19,

dislipoproteinemias 19

,

E

efectoAnrep 179Bowditch 179

, , ,

, , ,

,

enfermedad

estatinas 11,

, , ,

estiramiento 179,

estrés

,

, ,

425

F

,

familia de lipoproteína 19

, ,

, ,

, , ,

,

fosfolamban 199, , ,

,

frecuencia, ,

, , ,

,

G

,

,

,

H

hiperquilomicronemia 19

, ,

, , ,

, 177, 189, , , , , ,

, ,

miocárdica 177,

, ,

I

infarto

, 155, ,

con reperfusión 128

inhibidores,

injuria

, ,

cardíaca 189, , , , , , , , ,

, , , ,

intercambiadorNa /Ca 197Na -H

Gelpi - Donato Fisiopatología Cardiovascular

426

Na /H ,

, ,

,

,

isquemia 55, 109, , , ,

miocárdica 79,

L

ley de Laplace 159lipoproteínas 19

,

M

, ,

matriz, , ,

, , ,

de matriz 157

miocardio 79atontado 79hibernado 79, 119

miocardiopatía

muerte,

N

nitratos 11,

,

O

, ,

, 97,

P

,

placa

,

,

poscondicionamiento 89isquémico 89,

,

,

precondicionamiento 85, 89remoto 98tardío 97

427

, , ,

, , 117proteína

,

, 97

Q

R

radicales libres 80

acoplados proteína G 177

, ,

, , , 189, ,

,

,

cardíaca 11,

,

S

,

, ,

, ,

síndrome/s,

,

sin stent sistema

,

nervioso simpático 109,

, ,

,

,

,

, ,

,

stem cells , ,

stents

,

subtipo/s

Gelpi - Donato Fisiopatología Cardiovascular

428

T

tono

,

tripanosoma cruzi

,

,

V

,

, , ,

, ,

vía de las kinasas de rescate activadas en la isquemia/

volumen

,

W

,

X