La insuficiencia cardíaca después de un ataque cardíaco es una epidemia mundial que conduce a la patología de la insuficiencia cardíaca crónica. Alrededor de 6 millones de personas en los Estados Unidos y 23 millones en todo el mundo sufren de esta enfermedad en etapa terminal que involucra disfunción del corazón, un cambio que los médicos llaman remodelación cardíaca. A pesar de los avances médicos, entre el 2 y el 17 por ciento de los pacientes mueren en el plazo de un año después de un ataque cardiaco debido a la insuficiencia para resolver la inflamación. Más del 50 por ciento muere en un plazo de cinco años.

El Dr. Ganesh Halade está buscando formas de retrasar o revertir esta insuficiencia cardíaca, que proviene de una inflamación crónica no resuelta. Los leucocitos sobreactivados del bazo que se precipitaron en el músculo cardíaco para extraer el tejido muerto y comenzar las reparaciones no se calman adecuadamente y no reciben una señal de «salida».

Por lo tanto, es importante aprender los detalles de la señalización metabólica que controla las respuestas inmunitarias, tanto durante la inflamación aguda después de la lesión como en la resolución posterior. Halade, profesor asociado de la Universidad de Alabama en Birmingham en el Departamento de Medicina de la División de Enfermedades Cardiovasculares de la UAB, está trabajando para descubrir qué firmas metabólicas son biomarcadores para la fisiología saludable y qué firmas metabólicas son biomarcadores para la patología de la insuficiencia cardíaca.

Esto podría permitir el desarrollo de un plan de prevención y medidas precisas, pronósticas y personalizadas para retrasar la insuficiencia cardíaca.

Este trabajo sigue a su descubrimiento en 2017 de que eliminar la 12/15 lipoxigenasa, o 12/15LOX, una enzima modificadora de lípidos que compite con otras dos enzimas modificadoras de lípidos, conduce a una mayor supervivencia en un modelo de ratón de insuficiencia cardíaca después de un ataque cardíaco.

En un estudio ahora publicado en línea antes de la impresión en la revista Metabolism: Clínico y Experimental, Halade y sus colegas detallan las firmas lipidómicas y metabólicas profundas y el perfil de leucocitos modificado que retrasan la progresión de la insuficiencia cardíaca y proporcionan una mejor supervivencia en ratones con deficiencia de 12/15LOX. Sólo el 6 por ciento de los ratones con deficiencia de 12/15LOX murieron en la progresión de la insuficiencia cardiaca crónica, 56 días después del ataque cardiaco, mientras que el 38 por ciento de los ratones con 12/15LOX normal tuvieron mortalidad por insuficiencia cardiaca o ruptura.

Importante descubrimiento

Específicamente, los investigadores cuantificaron los cambios en los perfiles metabólico, lipídico e inmunológico durante la insuficiencia cardiaca aguda, un día después del ataque cardiaco, y durante la insuficiencia cardiaca crónica, ocho semanas después del ataque cardiaco.

Hallaron que los ratones con deficiencia de 12/15LOX biosintetizaron las moléculas de señalización de los ácidos epoxyeicosatrienoicos, también conocidos como EET o cipoxinas, en el tejido cardiaco del ventrículo izquierdo después de un ataque cardiaco para facilitar la curación cardiaca. Los ratones con deficiencia de lipoxigenasa también tenían cantidades reducidas del biomarcador de riesgo de diabetes, el ácido 2-aminoadípico, y presentaban alteraciones profundas de la señalización metabólica plasmática de hexosis, aminoácidos, aminas biogénicas, acilcarnitinas, glicerofosfolípidos y esfingolípidos durante la insuficiencia cardíaca aguda. Estos cambios se acompañan de un retraso en la insuficiencia cardíaca y una mejor supervivencia.

«Se justifican estudios futuros para definir la red molecular del lipidoma y el metaboloma en pacientes de insuficiencia cardiaca aguda y crónica«, aseguró Halade, aunque señala que esto necesita ser precedido por el trabajo con otros modelos animales. «Colectivamente, nuestros estudios han descubierto un nuevo vínculo de señalización LOX entre firmas lipidómicas y metabólicas en el síndrome de insuficiencia cardíaca aguda y crónica.»

Los coautores del estudio, junto con Halade, «La lipoxigenasa impulsa la reprogramación lipidómica y metabólica en la insuficiencia cardíaca isquémica«, son Vasundhara Kain, Bochra Tourki y Jeevan Kumar Jadapalli, de la División de Enfermedades Cardiovasculares del Departamento de Medicina de la UAB.

El apoyo vino de los subsidios de los Institutos Nacionales de Salud AT006704 y HL132989, una beca de la UAB Pittman, y la beca postdoctoral POST31000008 de la Asociación Americana del Corazón.

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