MADRID, 16 Oct. (EUROPA PRESS) -
Un equipo dirigido por científicos de la Facultad de Medicina Perelman de la Universidad de Pensilvania, en Estados Unidos, ha elaborado una imagen detallada del uso de combustible y nutrientes por parte del corazón humano.
El estudio, publicado esta semana en la revista 'Science', fue el primero de su tipo, en el que se ha realizado el muestreo simultáneo de sangre de diferentes partes del sistema circulatorio en decenas de participantes humanos, con el fin de registrar los niveles de moléculas relacionadas que entran y salen del corazón latiendo.
Los datos resultantes han revelado características clave del uso de combustible en el corazón normal, así como en el corazón defectuoso, estableciendo un nuevo marco para estudiar el corazón en estado de salud y enfermedad.
"Comprender, a este nivel de detalle, cómo el corazón maneja el combustible y los nutrientes debería informar el desarrollo de futuros tratamientos para la insuficiencia cardíaca y afecciones relacionadas --señala el autor principal del estudio, Zoltan Arany, profesor de Medicina y director de la Programa de Metabolismo Cardiovascular en Penn Medicine--. Ahora que tenemos una idea clara de cómo se alimenta el corazón, podemos fijar nuestra mirada en idear formas de mejorar el metabolismo cardíaco en la insuficiencia cardíaca".
La insuficiencia cardíaca, que a menudo ocurre como resultado de una enfermedad de las arterias coronarias o un ataque cardíaco, resulta en la incapacidad de bombear sangre con la suficiente fuerza a través del cuerpo para sostener normalmente otros órganos.
Los tratamientos actuales para la insuficiencia cardíaca se dirigen principalmente a sus síntomas, como el tratamiento de la acumulación de líquido en los pulmones y las extremidades inferiores, el uso de dispositivos para ayudar a bombear y, para algunos, someterse a un trasplante de corazón. Una comprensión más profunda de la función cardíaca podría permitir a los investigadores desarrollar terapias más efectivas que restablezcan la capacidad de bombeo del corazón.
Para el estudio, Arany y su equipo tomaron muestras de sangre que entraba y salía del corazón simultáneamente en 87 sujetos, hombres y mujeres que ya se sometían a un procedimiento para tratar una afección común llamada fibrilación auricular, pero que no tenían insuficiencia cardíaca.
Los investigadores realizaron un muestreo similar en 23 pacientes de fibrilación auricular que sí tenían insuficiencia cardíaca. En todos los pacientes, los investigadores también tomaron muestras de sangre que entraba y salía de la pierna, para compararlas.
Luego, el equipo utilizó herramientas de última generación para cuantificar los niveles de cientos de diferentes metabolitos (moléculas involucradas en el uso de combustible y el crecimiento celular) en las muestras de sangre. El objetivo principal era revelar en detalle qué metabolitos consume el corazón en funcionamiento en equilibrio y cuáles produce como subproductos.
El análisis fue importante principalmente para proporcionar la primera imagen clara y detallada de la captación y liberación normal de metabolitos en el corazón, una instantánea de referencia que los estudios futuros pueden ampliar. En total, los investigadores detectaron 277 metabolitos de manera confiable en la sangre de los participantes humanos y encontraron que para 65 de ellos, los niveles que salían del corazón eran significativamente diferentes de los niveles que ingresaban.
El equipo también hizo algunas comparaciones iniciales para resaltar lo que pueden ser características únicas del metabolismo cardíaco normal. Por ejemplo, los datos indicaron que el corazón, en comparación con las piernas, depende mucho más de la absorción, aparentemente como fuente de energía, de pequeñas moléculas orgánicas llamadas ácidos grasos.
Al mismo tiempo, según el análisis, el corazón libera cantidades relativamente grandes de una clase diferente de moléculas llamadas aminoácidos, los componentes básicos y los productos de descomposición de las proteínas, lo que sugiere que una descomposición relativamente intensa de las proteínas dentro del corazón es una la forma en que el músculo cardíaco activo alimenta su actividad.
Una gran diferencia entre los corazones sanos y los corazones defectuosos en el estudio fue que estos últimos consumieron más cetonas (moléculas que el cuerpo usa como intermediarios en la conversión de las grasas almacenadas en energía), aunque los investigadores sospechan que esta disparidad puede deberse simplemente a el paso más lento de la sangre a través del corazón, lo que permite un mayor tiempo para la absorción de cetonas. En comparación con los corazones normales, los corazones defectuosos también liberaron más aminoácidos, lo que sugiere una mayor degradación y renovación de proteínas.
"Si este aumento de la degradación de proteínas en la insuficiencia cardíaca es adaptativo o desadaptativo, será necesario realizar más estudios --señala Arany--. Los próximos pasos requerirán pruebas rigurosas de esta y otras preguntas similares en organismos modelo; después de eso, podemos volver a los estudios en humanos con una comprensión mucho más profunda y nuevos conocimientos sobre cómo mejorar la función cardíaca en la insuficiencia cardíaca".
