un nuevo estudio da ideas sobre la compleja sincronización de dos relojes celulares que ayudan a regular el latido del corazón humano, apuntando hacia nuevos mecanismos terapéuticos potenciales para los trastornos del ritmo cardíaco que requieren la implantación de marcapasos artificiales.
los hallazgos de un equipo liderado por el Dr. Edward Lakatta, jefe del laboratorio de Ciencia Cardiovascular del IRP de NIA, se publicaron en la edición del 12 de junio de Science Signaling.,
nuestros corazones siempre están haciendo ejercicio, incluso cuando nuestros cuerpos están en reposo, y bombean automáticamente más fuerte y más rápido durante la actividad extenuante. En un corazón sano, un grupo especializado de células en la pared de la aurícula derecha llamado nódulo sinoauricular (nódulo SA) produce espontáneamente impulsos eléctricos que viajan a través del sistema de conducción del órgano para que se contraiga regularmente. Por lo tanto, el nodo SA actúa como marcapasos natural del cuerpo, estableciendo el ritmo de un latido normal.,
El mal funcionamiento en la red de señalización eléctrica del nodo SA puede conducir a condiciones anormales como el síndrome del seno enfermo, un latido cardíaco demasiado lento o irregular, que generalmente se tratan mediante la instalación de un marcapasos artificial permanente. Los problemas del nodo SA son más comunes en los ancianos, ya que la red conductora del sistema cardíaco cicatriza y degenera con la edad.,
la escasez de investigación sobre la estimulación cardíaca con células humanas ha impedido el desarrollo de un tratamiento de próxima generación, sin dispositivos y más rentable que pueda reemplazar el implante de marcapasos eléctrico artificial.
si bien la mayoría de las investigaciones en esta área han utilizado células cardíacas animales, este equipo utilizó células de marcapasos ganglionares sinoauriculares humanas (SANC) de tejido cardíaco donado. Encontraron que un reloj de calcio (Ca 2+) estaba acoplado al reloj de producción eléctrica (m clock) de las moléculas de membrana de superficie natural del SANC.,
Los investigadores demostraron que el monofosfato cíclico de adenosina (cAMP)—un derivado del adenosinetrifosfato (ATP) importante en la señalización intracelular-mejora la función de los relojes M y Ca2+ por fosforilación mediada por la proteína quinasa A. Este impulso de campamento acelera directamente la velocidad del reloj Ca2+.,
el equipo pasó a mostrar que la estimulación de los receptores beta-adrenérgicos (Beta-AR)–receptores importantes en la unión con la adrenalina y la epinefrina para procesos como la relajación muscular y la dilatación bronquial—juegan un papel esencial en la marcapasos del corazón al regular la producción intracelular de cAMP. También se encontró que los receptores Beta-AR aceleran la generación espontánea de impulsos eléctricos del SANC a través de la mejora del acoplamiento entre los relojes Ca2+ y M.,
los científicos luego miraron otras muestras de SANC que imitaban un latido cardíaco detenido o detenido, y encontraron que al aumentar las concentraciones de cAMP con la estimulación Beta-AR, podían restaurar los ritmos espontáneos y las cargas eléctricas necesarias para reanudar los latidos cardíacos normales.
este trabajo revela los mecanismos complejos y altamente interdependientes de los latidos cardíacos y muestra la promesa de nuevas dianas terapéuticas a nivel celular que podrían ofrecer algún día alternativas al tratamiento con marcapasos artificial en personas con trastornos del ritmo cardíaco.