Papel de los aminoácidos y el trastorno genético en la patogenia de la insuficiencia cardíaca

La insuficiencia cardíaca (IC) es un problema de salud pública en continuo crecimiento. En la actualidad, casi 40 millones de personas se ven afectadas por insuficiencia cardíaca en todo el mundo. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de muerte a nivel mundial. En los países desarrollados, la prevalencia de la insuficiencia cardíaca es de aproximadamente el 1-2% de la población adulta. En Egipto, la prevalencia de insuficiencia cardíaca con fracción de eyección conservada representa alrededor del 34,2 %, mientras que la insuficiencia cardíaca con fracción de eyección reducida representa el 65,8 % del total de casos de insuficiencia cardíaca.

Una amplia gama de enfermedades cardíacas, trastornos hereditarios y enfermedades sistémicas pueden provocar insuficiencia cardíaca. La situación es aún más compleja, ya que la insuficiencia cardíaca puede tener etiologías mixtas. La insuficiencia cardíaca en sí misma representa una vía común final en respuesta a influencias genéticas y/o ambientales. Una clara identificación genética puede influir positivamente en el tratamiento del paciente y, por tanto, mejorar el pronóstico. Además, la comprensión de la patogenia de la insuficiencia cardíaca inducida genéticamente a nivel molecular puede conducir al desarrollo de terapias individuales específicas para la insuficiencia cardíaca en el futuro.

El corazón humano utiliza grandes cantidades de aminoácidos (AA) como reguladores del recambio de proteínas del miocardio y del metabolismo energético, pero utiliza pocos AA como sustratos para la producción directa de energía. La dependencia del corazón de los AA aumenta durante la insuficiencia cardíaca debido a la alta actividad anabólica del miocardio y Escasez de energía de los cardiomiocitos. La actividad anabólica de la pared del ventrículo es inducida tanto por los altos niveles de presión ventricular como por el cambio del sustrato miocárdico de la oxidación de ácidos grasos (FAOX) a la oxidación de glucosa (GLUOX).

Varios mecanismos pueden operar potencialmente durante la ICC para alterar los AA arteriales, incluida la ingesta inadecuada de proteínas y energía, el consumo excesivo de AA del cuerpo, particularmente en estados hipermetabólicos, el aumento de la actividad de remodelación del corazón y los pulmones y, finalmente, el desarrollo de flora intestinal patógena. Comprender los niveles arteriales de AA podría ser útil para comprender si la actividad anabólica del corazón y la capacidad restante de producción de energía del corazón se ven amenazadas por los AA bajos y, además, puede permitirnos corregir los AA alterados a través de la dieta y/o la suplementación de AA libres específicos.

Una reducción en los AA esenciales en sujetos con CHF muestra la disminución relacionada con la gravedad de la enfermedad de los niveles arteriales de aquellos AA no esenciales (y metionina esencial) con el mayor impacto en la energía del miocardio, la capacidad antioxidante y la remodelación de proteínas miocárdicas.

Proteína cicladora de calcio e insuficiencia cardíaca La señalización dependiente de Ca2+ está muy regulada en los cardiomiocitos y determina la fuerza de contracción del músculo cardíaco. El ciclo de Ca2+ se refiere a la liberación y recaptación de Ca2+ intracelular que impulsa la contracción y relajación muscular en corazones que fallan. El ciclo del Ca2+ está profundamente alterado, lo que da como resultado una contractilidad alterada y arritmias cardíacas fatales. Los defectos clave en el ciclo del Ca2+ ocurren a nivel del retículo sarcoplásmico (SR), un orgánulo de almacenamiento de Ca2+ en el músculo. Los defectos en la regulación de las proteínas cíclicas de Ca2+, incluido el receptor de rianodina 2 (RyR2), los complejos macromoleculares del canal de liberación de Ca2+ cardíaco y el retículo sarcoplásmico/endoplásmico Ca2+ ATPasa2a (SERCA2a), contribuyen a la insuficiencia cardíaca.

La fosforilación del fosfo-sitio S2808 del receptor cardíaco de rianodina (RyR2) tiene el sello distintivo de la insuficiencia cardíaca (HF) y es un mediador crítico de la respuesta fisiológica de lucha o huida del corazón. En apoyo de esta hipótesis, los ratones incapaces de someterse a la fosforilación en RyR2-S2808 (S2808A) estaban significativamente protegidos frente a la insuficiencia cardíaca y mostraban una respuesta atenuada a la estimulación adrenérgica.