Marcadores circulantes que fundamentam a transição da hipertrofia compensada para a insuficiência cardíaca

A insuficiência cardíaca (IC) é uma síndrome clínica complexa e um importante problema de saúde pública que ceifa a vida de mais de 500.000 pessoas por ano. É o principal Grupo Relacionado ao Diagnóstico (DRG) para altas hospitalares nos EUA. Há aproximadamente 1-3 milhões de internações anualmente por insuficiência cardíaca aguda descompensada. A taxa de mortalidade na insuficiência cardíaca Classes III e IV é de 14-18% a cada ano (1). Atualmente, quase 5 milhões de pacientes têm IC nos EUA (2). A detecção e prevenção precoces continuam a ser medidas fundamentais no tratamento de indivíduos com esta forma de doença cardíaca. A descoberta e definição de marcadores circulantes subjacentes à transição entre hipertrofia compensada e insuficiência cardíaca aguda representam uma área de necessidade importante no esforço de detecção e prevenção. O marcador existente BNP é útil para ajudar a diferenciar aqueles com insuficiência cardíaca daqueles que têm outras condições. No entanto, a grande variação dos níveis anormais de BNP naqueles com diagnóstico de insuficiência cardíaca torna o nível de BNP pouco confiável como preditor da transição entre insuficiência cardíaca compensada e descompensada.

A apoptose contribui e talvez seja a causa da morte dos miócitos que está subjacente à progressão da disfunção cardíaca e à transição entre a insuficiência cardíaca compensada estável e a deterioração aguda (3). A apoptose é um processo biológico regulado que resulta na morte celular (4-9). As caspases, uma família de proteases ácidas de cisteína, regulam o processo e, de fato, levam à apoptose. O gatilho ou sinal apoptótico resulta na ativação de caspases proximais ou iniciadoras (como caspase-8, -9, 10). Essas caspases iniciadoras então clivam e, por sua vez, ativam caspases efetoras a jusante, como as caspases-3, -6 e -7. Essas caspases efetoras então clivam várias proteínas, como aquelas presentes nos citoesqueletos e no núcleo, como a lamina A, a alfa-fodrina e a poli (ADP-ribose) polimerase, levando à apoptose. A caspase-3 é o principal executor desta via apoptótica, responsável total ou criticamente pela clivagem proteolítica de proteínas celulares e nucleares. A ativação da caspase-3 requer processamento proteolítico de seu zimogênio inativo em fragmentos ativos de p17 e p12. A caspase-3 clivada pode ser detectada por anticorpos específicos para esta enzima clivada (fragmento p17) em lisados ​​celulares por imunotransferência ou por um ensaio ELISA utilizando determinação espectrofotométrica com um leitor de microplacas a OD450 nm.

Os objetivos principais deste estudo piloto são determinar se 1) a caspase-3 ativada pode ser detectada na circulação humana e, em caso afirmativo, existem variações do ritmo diurno e mudanças seriais nos níveis ao longo do tempo, 2) se o seu nível é aumentado durante a descompensação aguda insuficiência cardíaca e 3) se a transição entre insuficiência cardíaca aguda e estável está correlacionada com uma diminuição no seu nível.

Outro marcador potencial para deterioração aguda é a distrofina. A distrofina foi originalmente identificada como o gene ligado ao X cujas mutações no seu terminal N causam cardiomiopatia. A distrofina fornece suporte estrutural importante para o miócito cardíaco e sua membrana sarcolemal (10-11). Ele liga a actina em seu terminal N com o complexo proteico associado à distrofina e o sarcolema no terminal C e a matriz extracelular do músculo. As mutações causam perda de suporte e instabilidade do sarcolema e miopatia. A translocação e clivagem da distrofina miocárdica estão associadas à progressão da insuficiência cardíaca e disfunção contrátil. Essas alterações são revertidas com a redução do estresse mecânico do dispositivo de assistência ventricular (12). No presente estudo piloto, testaremos a hipótese de que a distrofina pode ser liberada e detectada na circulação humana durante a deterioração aguda da insuficiência cardíaca. Testaremos ainda se 1) seu nível está aumentado durante a insuficiência cardíaca aguda descompensada e 2) se a transição entre insuficiência cardíaca aguda e estável está correlacionada com uma diminuição em seu nível e 3) se há alterações seriadas desses níveis ao longo do tempo .

O BNP é um marcador conhecido para miocárdio estressado e tem sido usado para detectar estiramento e estresse miocárdico em doenças cardíacas. IL-6 e TNF alfa são marcadores inflamatórios e demonstraram estar elevados em estados inflamatórios, como insuficiência cardíaca. A PCR é outro marcador inflamatório. Conhecer seus níveis é útil para correlacionar o nível sérico de caspase-3 p17 com os fatores séricos conhecidos na ICC.

Ao verificar os níveis desses marcadores a cada 3 meses (+/- um mês) em pacientes com IC estável durante dois anos, nosso objetivo é verificar se aqueles com um “pico” no nível predizem resultados adversos na ICC. Em última análise, se for esse o caso, podemos identificar pacientes com um “pico” ou fragmento cumulativo de caspase-3 superior como de alto risco de morbidade/mortalidade. A identificação de tais pacientes pode fazer com que os tratemos de forma mais proativa para tentar alterar o resultado.

Também obteremos amostras de sangue de indivíduos controle para medir os níveis basais e determinar se há variações do ritmo diurno.