Papel dos Aminoácidos e Distúrbios Genéticos na Patogênese da Insuficiência Cardíaca

A insuficiência cardíaca (IC) é um problema de saúde pública em constante crescimento. Atualmente, quase 40 milhões de pessoas são afetadas por insuficiência cardíaca em todo o mundo. Segundo a Organização Mundial da Saúde (OMS), as doenças cardiovasculares são a principal causa de mortes no mundo. Nos países desenvolvidos, a prevalência de insuficiência cardíaca é de aproximadamente 1-2% da população adulta. No Egito, a prevalência de IC com fração de ejeção preservada representa cerca de 34,2% enquanto a insuficiência cardíaca com fração de ejeção reduzida representa 65,8% do total de casos de insuficiência cardíaca .

Uma ampla variedade de doenças cardíacas, distúrbios hereditários e doenças sistêmicas podem resultar em insuficiência cardíaca. A situação é ainda mais complexa, pois a insuficiência cardíaca pode ter etiologias mistas. A própria insuficiência cardíaca representa uma via final comum em resposta a influências genéticas e/ou ambientais. Uma identificação genética clara pode influenciar positivamente o tratamento do paciente e, assim, melhorar o prognóstico. Além disso, a compreensão da patogênese da insuficiência cardíaca induzida geneticamente em seu nível molecular pode levar ao desenvolvimento de terapias individuais específicas para insuficiência cardíaca no futuro.

O coração humano usa grandes quantidades de aminoácidos (AAs) como reguladores do turnover de proteínas do miocárdio e do metabolismo energético, mas usa poucos AAs como substratos para produção direta de energia. A dependência do coração de AAs aumenta durante a insuficiência cardíaca devido à alta atividade anabólica do miocárdio e escassez de energia dos cardiomiócitos. A atividade anabólica da parede do ventrículo é induzida por altos níveis de pressão ventricular e uma mudança do substrato miocárdico da oxidação de ácidos graxos (FAOX) para a oxidação da glicose (GLUOX).

Vários mecanismos podem potencialmente estar operando durante ICC para prejudicar os AAs arteriais, incluindo ingestão inadequada de energia protéica, consumo excessivo de AA corporal, particularmente em estados hipermetabólicos, aumento da atividade de remodelação do coração e pulmão e, finalmente, o desenvolvimento de flora intestinal patogênica. Compreender os níveis arteriais de AA pode ser útil para entender se a atividade anabólica do coração e a capacidade cardíaca remanescente de produção de energia estão sendo ameaçadas por baixos AA e, além disso, pode nos permitir corrigir AA alterados por meio de dieta e/ou suplementação de AAs livres específicos.

Uma redução nos AAs essenciais em indivíduos com ICC mostra o declínio relacionado à gravidade da doença dos níveis arteriais daqueles AAs não essenciais (e essenciais da metionina) com maior impacto na energética do miocárdio, na capacidade antioxidante e na remodelação das proteínas miocárdicas.

Proteína cíclica do cálcio e insuficiência cardíaca A sinalização dependente de Ca2+ é altamente regulada nos cardiomiócitos e determina a força de contração do músculo cardíaco. A ciclagem de Ca2+ refere-se à liberação e recaptação de Ca2+ intracelular que impulsiona a contração e o relaxamento muscular em corações com insuficiência cardíaca. A ciclagem do Ca2+ é profundamente alterada, resultando em contratilidade prejudicada e arritmias cardíacas fatais. Os principais defeitos na ciclagem de Ca2+ ocorrem no nível do retículo sarcoplasmático (RS), uma organela de armazenamento de Ca2+ no músculo. Defeitos na regulação das proteínas cíclicas de Ca2+, incluindo o receptor de rianodina 2 (RyR2), complexos macromoleculares do canal de liberação de Ca2+ cardíaco e o retículo sarcoplasmático/endoplasmático Ca2+ ATPase2a (SERCA2a) contribuem para a insuficiência cardíaca.

A fosforilação do sítio de fosfo S2808 do receptor cardíaco de rianodina (RyR2) tem característica de insuficiência cardíaca (IC) e um mediador crítico da resposta fisiológica de luta ou fuga do coração. Em apoio a esta hipótese, camundongos incapazes de sofrer fosforilação em RyR2-S2808 (S2808A) foram significativamente protegidos contra HF e exibiram uma resposta atenuada à estimulação adrenérgica.