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Publicación2019-01-10T10:45:29-03:00
Envejecimiento y salud cardiovascular (parte II). Reconquistando al corazón a través de la debida atención mitocondrial

Envejecimiento y salud cardiovascular (parte II). Reconquistando al corazón a través de la debida atención mitocondrial

Julio 2019 por Jorge Roig

El corazón, como todo músculo, necesita energía para asegurar la contracción de sus cardiomiocitos, algo que está garantizado principalmente por los ácidos grasos (AG), los que aportan entre el 40 y el 70% de los ATP cardíaco, aunque también se vale, en menor medida, del lactato, cetonas y glucosa. Resulta de interés que prácticamente entre la glucosay el lactato acaban por satisfacer una gran parte del resto de la energía de resíntesis de ATP a nivel del corazón, siendo de cerca de un 5 a un 15% lo que garantizan para dichos fines además las cetonas.

Si bien un aumento en la carga de trabajo miocárdico se acompaña de crecido catabolismo de múltiples sustratos, los ácidos grasos son los mayores contribuyentes en la energía de resíntesis, lo que se ve también ante la tasa aumentada de los mismos con el incremento del trabajo cardíaco (Bergman BC, et al. Myocardial FFA metabolism during rest and atrial pacing in humans. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2009).

Una consideración particular aquí es el haberse documentado que después de la adaptación al ejercicio, los genes responsables del transporte de ácidos grasos y el catabolismo son elevados, lo que ayudaría a optimizar la utilización de la grasa en el corazón (Strom CC, et al. . Expression profiling reveals differences in metabolic gene expression between exercise-induced cardiac effects and maladaptive cardiac hypertrophy. FEBS J. 2005).

Dado que la necesidad de energía de resíntesis de ATP a nivel cardíaco es permanente y elevada, y que ella tiene como principal sustrato a los AG, las mitocondrias no solo deberán funcionar en estado de excelencia sino además estar presentes en forma abundante. Cualquier deterioro funcional o reducción cuantitativa de ellas necesariamente tendrá su impacto, algo no menor tratándose del corazón. Lamentablemente para el caso, la vejez se presenta con la función mitocondrial disminuida, algo fuertemente ligado al daño del ADN mitocondrial (ADNmt) y en el cual los radicales libres de oxígeno (ROS) son altamente responsables (Yakes FM, Van Houten B. Mitochondrial DNA damage is more extensive and persists longer than nuclear DNA damage in human cells following oxidative stress. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1997). Estos son producidos de una manera tan elevada como ineficazmente controlados, generándose mutaciones del ADN a una tasa de entre 10 y 20 veces mayor a la que se produce normalmente en los núcleos. Estos daños mitocondriales acaban por generar menor biogénesis mitocondrial, una disminuida resíntesis de ATP y un incremento de la apoptosis, lo que arrastra hacia la reducción de la densidad mitocondrial.

Es de gran interés la consideración de la energética del cardiomiocito en la enfermedad cardíaca debido a que hay suficiente evidencia de que en la insuficiencia cardíaca (IC) se afecta la producción y transferencia de energía celular. Esto es tan relevante que se llega a afirmar que la IC es una enfermedad bioenergética (Brown D. Et al. Mitochondrial function as a therapeutic target in heart failure, Nat Rev Cardiol. 2017).

Un punto de importancia a considerar también es que la musculatura esquelética muestra disfunción mitocondrial en la enfermedad cardíaca, lo que agrava el cuadro porque ello impacta fuertemente en la prescripción de ejercicio. Esta condición a nivel de la musculatura esquelética contribuye a la intolerancia a ciertas formas de ejercitación como las que son oxígeno-dependientes (Abozguia K, et al. Reduced in vivo skeletal muscle oxygen consumption in patients with chronic heart failure — a study using Near Infrared Spectrophotometry (NIRS) Eur. J. Heart Fail. 2008).

En virtud de saberse que quienes padecen IC a menudo presentan también insuficiencia renal y resistencia a la insulina, tratar debidamente la disfunción mitocondrial en la enfermedad cardíaca impacta con beneficios que van más allá de mejorar la función cardíaca, convirtiéndose esta acción sobre el corazón en un efecto de mejoras funcionalmente rentables para el organismo en general (Eirin A, et al. Mitochondrial protection restores renal function in swine atherosclerotic renovascular disease. Cardiovasc. Res. 2014).

Numerosos trabajos han dado muestras de que el ejercicio puede no solo controlar la pérdida de mitocondrias sino también multiplicarlas. Se conoce que los ejercicios oxígeno-dependientes, tanto en su forma aguda como crónica, tienen la capacidad de estimular a la proteína PGC-1α, la que está involucrada en la regulación de distintosgenes y que se la reconoce como central y fuertemente responsable de la biogénesis mitocondrial (Bayod S, et al. Long-term physical exercise induces changes in sirtuin 1 pathway and oxidative parameters in adult rat tissues. Experimental gerontology. 2012).

Durante el envejecimiento, Ling y su equipo de colaboradores destacan que la PGC-1 se muestra sensiblemente reducida en su expresión muscular, lo que es coincidente las alteraciones de la función mitocondrial (Ling C, et al.. Multiple environmental and genetic factors influence skeletal muscle PGC-1alpha and PGC-1beta gene expression in twins. The Journal of clinical investigation. 2004).

Diversos trabajos de investigación se han concretado a los fines de analizar si efectivamente la PGC-1α podía tener efectos cardioprotectores, especialmente por conocerse que esta proteína acciona no solo controlando sino también reduciendo la formación de ROS (St-Pierre J, et al. Suppression of reactive oxygen species and neurodegeneration by the PGC-1 transcriptional coactivators. Cell. 2006). Al presente son varios los investigadores que sostienen estas respuestas protectoras sobre la salud mitocondrial, tanto en músculo cardíaco como esquelético, por lo que la prescripción de ciertas formas de ejercicio físico que comprometan fuertemente a la PGC-1α, como lo son aquellos de muy larga duración y moderada intensidad o sus opuestos, de duración reducida y alta intensidad, podrían ser los mejor indicados para buscar no solo incrementar la referida proteína sino también con ello aumentar la biogénesis mitocondrial (Muthusamy VR, et al. Acute exercise stress activates Nrf2/ARE signaling and promotes antioxidant mechanisms in the myocardium. Free radical biology & medicine. 2012).

Aun conociéndose que el ejercicio agudo tiene efectos protectores rápidos, hay estudios transversales que comparan adultos mayores de vida sedentaria con los que son aun deportistas. Estos documentan que la actividad física concretada a través de los años está asociada con menores cambios relacionados con el envejecimiento en el corazón, lo que implica decir que habría una cierta protección al envejecimiento miocárdico. Pero también se advierte que en este contexto la dosis y la intensidad son protagónicas al momento de buscar dichos cambios (Bhella PS, et al. Impact of lifelong exercise “dose” on left ventricular compliance and distensibility. Journal of the American College of Cardiology. 2014).

Para tener en cuenta es la advertencia desde la ciencia de que las terapias medicamentosas existentes proporcionan ciertos beneficios clínicos y sintomáticos, pero no logran abordar plenamente las alteraciones moleculares que se producen en los cardiomiocitos. Aquí el ejercicio ha dado muestras esperanzadoras, porque su acción es a través de estímulos absolutamente fisiológicos que podrían dar un orden a las alteraciones locales y sistémicas a través de mensajes moleculares generados en la propia intimidad biológica. Quizás el mayor problema a enfrentar desde el ejercicio no sea el cardiomiocito sino de qué manera se lo aborda, porque hasta el presente no hay ninguna evidencia científica de que las caminatas sean multiplicadoras mitocondriales afectando fuertemente las vías moleculares que impactan sobre la biogénesis mitocondrial. Y justamente esa indicación, masificada desde demasiados consultorios, es la que se prescribe.