El estrés y el corazón: es complicado

El ejercicio es bueno para el corazón y la presión arterial alta es mala: los investigadores descubren por qué.

Cuando el corazón sufre estrés durante el ejercicio, se considera saludable. Sin embargo, el estrés debido a la presión arterial alta es malo para el corazón. ¿Por qué? Y este es siempre el caso? Investigadores del Centro Alemán de Investigación Cardiovascular (DZHK) y del Hospital Universitario de Heidelberg han obtenido nuevos hallazgos que indican que una vía de señal previamente no detectada causa o protege de la insuficiencia cardíaca, dependiendo del tipo de estrés. Informan sus hallazgos en el número actual de Nature Medicine.

Los investigadores examinaron una cadena de procesos metabólicos en el corazón que tiene un interruptor epigenético llamado histona deacetilasa 4 (HDAC4) desde el principio. La epigenética investiga cómo las influencias ambientales regulan los genes. La vía de transmisión de señal recientemente descubierta puede regularse hacia arriba o hacia abajo en corazones de ratón dependiendo del estrés. Los investigadores identificaron esto, porque al final de la ruta de señal, un fragmento de HDAC4 es más frecuente en corazones de ratón sanos después del estrés fisiológico, es decir, después del ejercicio. Sin embargo, los corazones de ratón que fueron sometidos a estrés patológico, por ejemplo, estrés permanente debido al aumento de la presión sanguínea, no generaron este fragmento.

Insuficiencia cardíaca temporal

Los investigadores intentaron investigar el efecto más de cerca y, por lo tanto, produjeron ratones genéticamente modificados que no pueden generar el fragmento HDAC4. Los animales fueron sometidos a estrés fisiológico y, sorprendentemente, el ejercicio ya no tuvo el efecto saludable sobre ellos. En cambio, desarrollaron insuficiencia cardíaca temporal después del entrenamiento intensivo que condujo a un rendimiento claramente reducido. Esta insuficiencia cardíaca, sin embargo, regresó nuevamente.

"Encontramos fatiga cardíaca temporal", dice el Profesor DZHK Johannes Backs del Hospital Universitario de Heidelberg, Director del recientemente establecido Departamento de Cardiología Molecular y Epigenética (Medicina Interna VIII) desde 2015. El síndrome también se encuentra en pacientes, pero se subestima de acuerdo con Dr. Lorenz Lehmann, autor principal del estudio del Departamento de Cardiología (Medicina Interna VIII) en el Hospital Universitario de Heidelberg. Lehmann afirma que esto se debe a que solo se puede detectar si la función cardíaca se examina durante o en los minutos inmediatamente posteriores al ejercicio.

Todo depende de los descansos

El fragmento HDAC4 puede proteger el corazón del daño causado por el estrés fisiológico temporal. Sin embargo, ¿por qué no también del estrés causado por la presión arterial alta u otros tipos de estrés mórbido? "Los descansos marcan la diferencia", dice Backs. Durante el ejercicio, con frecuencia hay períodos de descanso para el corazón. Una enzima llamada proteína quinasa A se recupera durante estos períodos y luego asegura que el camino saludable a través de la activación del fragmento HDAC4 se sigue en una encrucijada de la cadena metabólica.

Durante el estrés permanente causado por la presión arterial alta severa, las señales en las células del corazón, por otro lado, siguen la ruta recién descubierta y mórbida: la actividad de la proteína quinasa A finalmente disminuye con el estrés permanente y el fragmento desaparece. El metabolismo de las células del miocardio utiliza más azúcar que grasa para producir energía. Sin embargo, no es el cambio en la producción de energía lo que hace que el corazón se enferme. Más bien, es porque los residuos de azúcar se unen a las proteínas también. Algunas de estas proteínas alteradas por el azúcar finalmente inhiben el metabolismo del calcio y, por lo tanto, la función contráctil del miocardio, lo que conduce a una deficiencia en el poder de bombeo del corazón.

"Estos hallazgos son nuevos y cambian la forma en que pensamos sobre cómo puede fallar una célula del miocardio. Pudimos demostrar que existe un vínculo entre la epigenética a través del metabolismo y la contractilidad, es decir, hasta la función cardíaca", dice Backs. Los investigadores también demuestran que una terapia génica con el fragmento HDAC4 protege contra esta deficiencia de potencia de bombeo en ratones. Este principio terapéutico completamente nuevo está siendo intensamente investigado.

Deportes extremos de resistencia pueden dañar el corazón

Incluso desde una perspectiva evolutiva, el mecanismo parece plausible para los investigadores. Nuestros antepasados, recolectores y cazadores, a menudo tenían que estar físicamente activos durante muchas horas para encontrar comida y llevarla a casa. La vía de señal recientemente descubierta podría haber protegido el corazón en este caso. Los resultados también explican por qué los deportes de resistencia extrema sin períodos de descanso pueden dañar el corazón. "Todos intuitivamente sabemos que los descansos son importantes. Tal vez ahora hemos encontrado las causas moleculares para esto", afirma Backs.

Que el estrés prolongado en el corazón provoque cambios en la vía de la señal también puede ser la causa del síndrome del corazón roto (miocardiopatía de Takotsubo), en el que la insuficiencia cardíaca temporal se produce, en particular, por el estrés emocional. Los investigadores liderados por Johannes Backs están poniendo este fenómeno bajo el microscopio.