Unos niveles bajos de oxígeno en el corazón predisponen a sufrir arritmias cardíacas

Se sabe desde hace tiempo que los bajos niveles de oxígeno en el corazón producen arritmias que ponen en peligro la vida, incluso la muerte súbita.  Hasta ahora, no estaba claro cómo.

Nuevos hallazgos, en un estudio dirigido por Steve A. N. Goldstein, vicerrector de Asuntos de Salud de la Universidad de California, Irvine, y profesor distinguido de los Departamentos de Pediatría y Fisiología y Biofísica de la Facultad de Medicina de la UCI, revelan el mecanismo subyacente de este peligroso trastorno cardíaco.  

"Nuestra investigación muestra que en cuestión de segundos, a bajos niveles de oxígeno (hipoxia), una proteína llamada modificador pequeño similar a la ubiquitina (SUMO) se vincula al interior de los canales de sodio que son responsables de iniciar cada latido del corazón", dijo Goldstein. "Y, mientras que los canales SUMOilados se abren como deberían para iniciar el latido del corazón, se vuelven a abrir cuando deberían estar cerrados. El resultado son corrientes de sodio anormales que predisponen a ritmos cardíacos peligrosos".

El estudio fue publicado en la revista Cell Reports. La autora principal, Leigh D. Plant, profesora asistente en el Colegio de Ciencias de la Salud Bouvé, Departamento de Ciencias Farmacéuticas de la Universidad Northeastern, fue una ex becaria de postdoctorado con el Dr. Goldstein.

Nuevas investigaciones muestran cómo la rápida SUMOilación de los canales de sodio cardíaco de la superficie celular causa una corriente de sodio tardía en respuesta a la hipoxia, un desafío que enfrentan muchas personas con enfermedades cardíacas. Este descubrimiento ofrece nuevos objetivos terapéuticos para prevenir la corriente tardía y la arritmia asociada a los ataques cardíacos, la insuficiencia cardíaca crónica y otras condiciones cardíacas de bajo oxígeno que ponen en peligro la vida. (Foto: UCI School of Medicine)

Cuando falta oxígeno

Cada latido comienza cuando los canales de sodio se abren y los iones se precipitan en las células del corazón, esto inicia el potencial de acción que hace que el músculo cardíaco se contraiga.  Cuando funcionan normalmente, los canales de sodio se cierran rápidamente después de abrirse y permanecen cerrados.  A partir de entonces, los canales de potasio se abren, los iones salen de las células del corazón y el potencial de acción termina en el momento oportuno, de modo que el músculo puede relajarse en preparación para el siguiente latido.  Si los canales de sodio se vuelven a abrir y producen corrientes de sodio tardías, como se ha observado en este estudio con bajos niveles de oxígeno, el potencial de acción se prolonga y puede comenzar una nueva actividad eléctrica antes de que el corazón se haya recuperado, arriesgando que se produzcan ritmos peligrosos y desorganizados.

Hace quince años, el grupo Goldstein informó de la regulación SUMO de los canales de iones en la superficie de las células, un hallazgo inesperado, ya que se pensaba que la vía SUMO funcionaba únicamente para controlar la expresión de genes en el núcleo.

"Esta nueva investigación muestra cómo la rápida SUMOilación de los canales de sodio cardíacos de la superficie de las células causa una corriente de sodio tardía en respuesta a la hipoxia, un desafío que afrontan muchas personas con enfermedades cardíacas", dijo Goldstein.  "Anteriormente, el peligro de la corriente de sodio tardía se reconocía en pacientes con raras mutaciones hereditarias de los canales de sodio que causan el síndrome cardíaco del QT largo, y que son el resultado de un polimorfismo común en el canal que identificamos en un subconjunto de bebés con el síndrome de muerte súbita del lactante (SIDS)".

La información, obtenida a través del estudio actual, ofrece nuevos objetivos terapéuticos para prevenir la corriente tardía y la arritmia asociada a los ataques cardíacos, la insuficiencia cardíaca crónica y otras condiciones cardíacas de bajo oxígeno que amenazan la vida.

Este estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud. (Fuente: NCYT Amazings)