Expertos Invitados





HIPERTROFIA MIOCARDICA POR SOBRECARGA HEMODINAMICA

(especial para SIIC © Derechos reservados)
La sobrecarga hemodinámica sostenida provoca la hipertrofia del miocardio. El autor describe los mecanismos fisiopatogénicos que conducen al desarrollo de la hipertrofia miocárdica a partir de un estímulo mecánico
Autor:
Horacio Cingolani
Columnista Experto de SIIC

Institución:
Universidad Nacional de La Plata

Artículos publicados por Horacio Cingolani

HIPERTROFIA MIOCARDICA POR SOBRECARGA HEMODINAMICA

Resumen
Hemos tratado de hacer una revisión de los mecanismos que inducen hipertrofia cardíaca tras el estímulo mecánico (sobrecarga hemodinámica). El estiramiento del miocardio promueve la liberación de angiotensina II de los cardiomiocitos que a través de la estimulación de los receptores AT1 gatilla una serie de eventos en serie que involucran la activación de la NADPH oxidasa, producción de ROS mitocondriales, activación de quinasas redox sensibles, fosforilación del intercambiador Na+/H+ cardíaco (NHE-1), aumento de la concentración de Na+ intracelular, aumento de la concentración de Ca2+ intracelular y señales prohipertróficas por activación de calcineurina.

Palabras clave
hipertrofia miocárdica, sobrecarga hemodinámica, angiotensina II


Artículo completo
(castellano)
Extensión:  +/-5.19 páginas impresas en papel A4
Exclusivo para suscriptores/assinantes
Clasificación en siicsalud
Artículos originales > Expertos de Iberoamérica >
página   www.siicsalud.com/des/expertocompleto.php/

Especialidades
Principal: Cardiología, Medicina Interna
Relacionadas: Cirugía, Medicina Familiar



Comprar este artículo
Extensión: 5.19 páginas impresas en papel A4

file05.gif (1491 bytes) Artículos seleccionados para su compra



Enviar correspondencia a:
Horacio Cingolani, Universidad Nacional de La Plata-CONICET, Bs. As., Argentina, La Plata, Argentina
Bibliografía del artículo
1. Frohlich ED, Apstein C, Chobanian AV, Devereux RB, Dustan HP, Dzau V, Fauad-Tarazi F, Horan MJ, Marcus M, Massie B, et al. The heart in hypertension. The New England Journal of Medicine 327:998-1008, 1992.
2. Dorn GW, 2nd, Force T. Protein kinase cascades in the regulation of cardiac hypertrophy. The Journal of Clinical Investigation 115:527-537, 2005.
3. Gaasch WH, Zile MR. Left ventricular structural remodeling in health and disease: with special emphasis on volume, mass, and geometry. Journal of the American College of Cardiology 58:1733-1740, 2011.
4. Cingolani HE, Ennis IL, Aiello EA, Perez NG. Role of autocrine/paracrine mechanisms in response to myocardial strain. Pflugers Arch 462:29-38, 2011.
5. Sadoshima J, Xu Y, Slayter HS, Izumo S. Autocrine release of angiotensin II mediates stretch-induced hypertrophy of cardiac myocytes in vitro. Cell 75:977-984, 1993.
6. Camilion de Hurtado MC, Alvarez BV, Perez NG, Ennis IL, Cingolani HE. Angiotensin II activates Na+-independent Cl-HCO3- exchange in ventricular myocardium. Circulation Research 82:473-481, 1998.
7. Cingolani HE. Na+/H+ exchange hyperactivity and myocardial hypertrophy: are they linked phenomena? Cardiovascular Research 44:462-467, 1999.
8. Cingolani HE, Alvarez BV, Ennis IL, Camilion de Hurtado MC. Stretch-induced alkalinization of feline papillary muscle: an autocrine-paracrine system. Circulation Research 83:775-780, 1998.
9. Ito H, Hirata Y, Adachi S, Tanaka M, Tsujino M, Koike A, Nogami A, Murumo F, Hiroe M. Endothelin-1 is an autocrine/paracrine factor in the mechanism of angiotensin II-induced hypertrophy in cultured rat cardiomyocytes. The Journal of Clinical Investigation 92:398-403, 1993.
10. Alvarez BV, Perez NG, Ennis IL, Camilion de Hurtado MC, Cingolani HE. Mechanisms underlying the increase in force and Ca(2+) transient that follow stretch of cardiac muscle: a possible explanation of the Anrep effect. Circulation Research 85:716-722, 1999.
11. Perez NG, de Hurtado MC, Cingolani HE. Reverse mode of the Na+-Ca2+ exchange after myocardial stretch: underlying mechanism of the slow force response. Circulation Research 88:376-382, 2001.
12. Perez NG, Villa-Abrille MC, Aiello EA, Dulce RA, Cingolani HE, Camilion de Hurtado MC. A low dose of angiotensin II increases inotropism through activation of reverse Na(+)/Ca(2+) exchange by endothelin release. Cardiovascular Research 60:589-597, 2003.
13. Perez NG, Alvarez BV, Camilion de Hurtado MC, Cingolani HE. pHi regulation in myocardium of the spontaneously hypertensive rat. Compensated enhanced activity of the Na(+)-H+ exchanger. Circulation Research 77:1192-1200, 1995.
14. Camilion de Hurtado MC, Portiansky EL, Perez NG, Rebolledo OR, Cingolani HE. Regression of cardiomyocyte hypertrophy in SHR following chronic inhibition of the Na(+)/H(+) exchanger. Cardiovascular Research 53:862-868, 2002.
15. Cingolani HE, Rebolledo OR, Portiansky EL, Perez NG, Camilion de Hurtado MC. Regression of hypertensive myocardial fibrosis by Na(+)/H(+) exchange inhibition. Hypertension 41:373-377, 2003.
16. Ennis IL, Garciarena CD, Escudero EM, Perez NG, Dulce RA, Camilion de Hurtado MC, Cingolani HE. Normalization of the calcineurin pathway underlies the regression of hypertensive hypertrophy induced by Na+/H+ exchanger-1 (NHE-1) inhibition. Canadian Journal of Physiology and Ppharmacology 85:301-310, 2007.
17. Nakamura TY, Iwata Y, Arai Y, Komamura K, Wakabayashi S. Activation of Na+/H+ exchanger 1 is sufficient to generate Ca2+ signals that induce cardiac hypertrophy and heart failure. Circulation Research 103:891-899, 2008.
18. Cingolani HE, Ennis IL. Sodium-hydrogen exchanger, cardiac overload, and myocardial hypertrophy. Circulation 115:1090-1100, 2007.
19. Wei S, Rothstein EC, Fliegel L, Dell'Italia LJ, Lucchesi PA. Differential MAP kinase activation and Na(+)/H(+) exchanger phosphorylation by H(2)O(2) in rat cardiac myocytes. Am J Physiol Cell Physiol 281:C1542-1550, 2001.
20. Zorov DB, Filburn CR, Klotz LO, Zweier JL, Sollott SJ. Reactive oxygen species (ROS)-induced ROS release: a new phenomenon accompanying induction of the mitochondrial permeability transition in cardiac myocytes. The Journal of Experimental Medicine 192:1001-1014, 2000.
21. Kimura S, Zhang GX, Nishiyama A, Shokoji T, Yao L, Fan YY, Rahman M, Abe Y. Mitochondria-derived reactive oxygen species and vascular MAP kinases: comparison of angiotensin II and diazoxide. Hypertension 45:438-444, 2005.
22. Bendall JK, Cave AC, Heymes C, Gall N, Shah AM. Pivotal role of a gp91(phox)-containing NADPH oxidase in angiotensin II-induced cardiac hypertrophy in mice. Circulation 105:293-296, 2002.
23. Cingolani OH, Perez NG, Ennis IL, Alvarez MC, Mosca SM, Schinella GR, Escudero EM, Console G, Cingolani HE. In vivo key role of reactive oxygen species and NHE-1 activation in determining excessive cardiac hypertrophy. Pflugers Arch 462:733-743, 2011.
24. De Giusti VC, Nolly MB, Yeves AM, Caldiz CI, Villa-Abrille MC, Chiappe de Cingolani GE, Ennis IL, Cingolani HE, Aiello EA. Aldosterone stimulates the cardiac Na(+)/H(+) exchanger via transactivation of the epidermal growth factor receptor. Hypertension 58:912-919, 2011.
25. Villa-Abrille MC, Caldiz CI, Ennis IL, Nolly MB, Casarini MJ, Chiappe de Cingolani GE, Cingolani HE, Perez NG. The Anrep effect requires transactivation of the epidermal growth factor receptor. The Journal of Physiology 588:1579-1590, 2010.
26. Silvestre JS, Robert V, Heymes C, Aupetit-Faisant B, Mouas C, Moalic JM, Swynghedauw B, Delcayre C. Myocardial production of aldosterone and corticosterone in the rat. Physiological regulation. The Journal of Biological Chemistry 273:4883-4891, 1998.
27. Takeda Y, Yoneda T, Demura M, Miyamori I, Mabuchi H. Cardiac aldosterone production in genetically hypertensive rats. Hypertension 36:495-500, 2000.
28. Gomez-Sanchez EP, Ahmad N, Romero DG, Gomez-Sanchez CE: Origin of aldosterone in the rat heart. Endocrinology 145:4796-4802, 2004.
29. Pitt B, Zannad F, Remme WJ, Cody R, Castaigne A, Perez A, Palensky J, Wittes J. The effect of spironolactone on morbidity and mortality in patients with severe heart failure. Randomized Aldactone Evaluation Study Investigators. The New England Journal of Medicine 341:709-717, 1999.
30. Pitt B, Remme W, Zannad F, Neaton J, Martinez F, Roniker B, Bittman R, Hurley S, Kleiman J, Gatlin M. Eplerenone, a selective aldosterone blocker, in patients with left ventricular dysfunction after myocardial infarction. The New England Journal of Medicine 348:1309-1321, 2003.
31. Zannad F, McMurray JJ, Krum H, van Veldhuisen DJ, Swedberg K, Shi H, Vincent J, Pocock SJ, Pitt B. Eplerenone in patients with systolic heart failure and mild symptoms. The New England Journal of Medicine 364:11-21, 2011.













Figura 1: (Explicación en el texto)




Figura 2: Relación entre el índice de masa y el espesor relativo de la pared ventricular izquierda. Un aumento del índice de masa ventricular izquierda indica el desarrollo de hipertrofia cardíaca. Si el espesor de la pared ventricular en relación al radio de la cavidad no aumenta proporcionalmente, el volumen de la cavidad está aumentado ocurriendo un tipo de hipertrofia más excéntrica. Sin embargo, si tanto el espesor relativo y el índice de masa aumentan se desarrolla una hipertrofia de tipo concéntrico. En cambio, si el índice de masa no aumenta pero el espesor de la pared sí, tiene lugar el remodelamiento cardíaco.




Figura 3: equipo diseñado especialmente para poder estirar en condiciones controladas fibras miocárdicas y medir pH, Na+ y Ca2+ intracelulares, entre otros iones, simultáneamente con la fuerza desarrollada.



Figura 4: los experimentos realizados por Sadoshima y colaboradores5 en miocitos aislados de corazones de ratas neonatas mostraron que estirando las placas a las cuales estaban adheridos los cardiomiocitos, estos se hipertrofiaban. Tomando medio de cultivo de las placas con miocitos que habían sido estirados y transfundiéndolo a placas con miocitos no sometidos a estiramiento la respuesta hipertrófica también se desarrollaba. Esto sustenta la liberación de una sustancia hipertrofiante al medio. Se detectó angiotensina II (~ 500 pmol/L) en el medio. Posteriormente, Ito y colaboradores9 demostraron que era posible inhibir el desarrollo de hipertrofia inducida por angiotensina II mediante la administración de un oligonucleótido antisentido contra endotelina; sustentando que la angiotensina II inducía la liberación de endotelina.




Figura 5: El estiramiento miocárdico promueve la liberación de angiotensina II preformada en el miocito, ésta actuando en forma autocrina sobre los receptores AT1 provoca la liberación/formación de endotelina que por inducir la producción de especies reactivas derivadas del oxígeno (ROS) estimula al NHE-1.




























Figura 6: Esquema que representa en forma sintética la vía de señalización intracelular disparada por el estiramiento del miocardio. El anión super óxido, o el H2O2 originado por su dismutación, producido por la NADPH oxidasa que es activada por la angiotensinaII/ endotelina, activa la vía de quinasas redox-sensible MEK1/2-ERK1/2-p90RSK que conducen a la fosforilación del NHE-1 en el residuo serina 703 aumentando la actividad del intercambiador. El aumento de la concentración de Na+ intracelular altera el potencial de inversión del intercambiador Na+/Ca2+ (NCX) y de esta forma favorece la entrada de Ca2+ a la célula, activando a la fosfatasa calcineurina. La calcineurina así activada defosforila a factores de transcripción de la familia NFAT que se traslocan al núcleo y estimulan la trasncripción génica iniciando la respuesta hipertrófica.




Figura 7: En experimentos realizados en ratones a los cuales se les realizó una constricción de la aorta transversa al cabo de 7 semanas se detectó. Un aumento del espesor de la pared libre del ventrículo izquierdo (A); aumento del estrés oxidativo detectado por la determinación de T-Bars (B); aumento de la fosforilación de la quinasa p90RSK y del NHE-1 detectada por fosforilación del sitio de unión a la proteína 14-3-3 (D). Estos parámetros no se alteraron en los ratones que simultáneamente con la constricción de la aorta transversa recibieron tratamiento con losartan, bloqueante selectivo de los receptores AT1. Estos resultados confirmarían que la sobrecarga cardíaca induce la liberación de angiotensina II que gatilla señales que conducen al desarrollo de hipertrofia cardíaca. Modificado de Cingolani y col.23.
Título español
Resumen
 Palabras clave
 Bibliografía
 Artículo completo
(exclusivo a suscriptores)
 Autoevaluación
  Tema principal en SIIC Data Bases
 Especialidades

  English title
  Abstract
 Key words
Full text
(exclusivo a suscriptores)

Autor 
Artículos
Correspondencia
Patrocinio y reconocimiento
Imprimir esta página
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Está expresamente prohibida la redistribución y la redifusión de todo o parte de los contenidos de la Sociedad Iberoamericana de Información Científica (SIIC) S.A. sin previo y expreso consentimiento de SIIC.
ua31618
Inicio/Home

Copyright siicsalud © 1997-2024 ISSN siicsalud: 1667-9008