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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 Reparación Injuria 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 1 TNF Factores de crecimiento Insulina IGF-I Angiotensina II PKC Kinasas STAT-3 MAP kinasa ERK JNK ovitatpada on otneimicerCovitatpada otneimicerC Transcripción nuclear NFkB JkB Exceso de TNF TGF Angiotensina 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. - Bibliografía 11. 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