Enzima "voluble" ayuda a proteger, pero también puede promover la insuficiencia cardíaca, muestra el estudio de los animales

Mayo 7, 2016 Admin Salud 0 5
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Las enzimas que hacen que el gas de óxido nítrico (NO), no sólo proteger al corazón del daño debido a la presión arterial alta o un ataque al corazón, sino también para promover la insuficiencia cardíaca a través de sobrecrecimiento y la ampliación del tejido muscular, dicen investigadores de animales de Johns Hopkins.

Estudio Hopkins, que será publicado en la edición del 02 de mayo de la revista Journal of Clinical Investigation, se cree que es el primero en sugerir futuras terapias para la insuficiencia cardíaca utilizando cofactores químicos que controlan la acción de enzimas.

Amplia cartera de óxido nítrico de los efectos naturales incluye la posibilidad de ampliar las arterias coronarias, lo que mejora el flujo de sangre, y para ayudar a regular la fuerza de contracción del corazón, dice el cardiólogo David Kass, MD, especialista en corazones agrandados, o hipertrofia, y profesor en la Escuela Universitaria de Medicina Johns Hopkins y su Instituto del Corazón.




Pero es obvio que existe un lado oscuro, un coste biológico, a esta actividad en algunas situaciones en las que la enzima cambia de forma, añadió Kass.

En varios experimentos, los investigadores simularon para la hipertrofia de hasta nueve semanas en grupos de 10 a 40 ratones machos, criados algunos con y algunos criados sin el gen para la enzima más importante NO-haciendo, sintasa de óxido nítrico-3 (NOS3 ).

NOS3 deja de funcionar normalmente cuando los niveles de su cofactor, llamado tetrahidrobiopterina (BH4), disminuyen.

Los resultados no sólo mostraron que los niveles de BH4 caen en corazones hipertrofiados, sino también que NOS3 desacopla, o escisiones de diferencia, en ausencia de su cofactor. Menos NO se produce, y en su lugar, la enzima produce factores que contribuyen al estrés oxidativo en el corazón. Cuando los investigadores restauraron los niveles de BH4, revocó estos efectos nocivos.

En el primer experimento, los ratones sin NOS3 mejor compensados ​​por la tensión perjudicial de la hipertrofia, mostrando menos el crecimiento muscular y fibrosis (tejido cicatricial) y una mejor función cardíaca de los ratones con la enzima.

Los ratones normales con el gen de la NOS3 no pudieron adaptarse al estrés, lo que lleva a los investigadores a concluir que las enzimas habían perdido su valor protector para el corazón durante la hipertrofia.

El análisis bioquímico reveló que los ratones con NOS3 tenían una mezcla de dos formas químicas de la enzima. La forma de NOS3 que funciona mejor con el cofactor BH4 dominado en los corazones agrandados, pero no acoplado cuando los niveles de su cofactor disminuyeron. Los científicos creen que este desacoplamiento enzimática es clave para explicar lo que sucede a causar el agrandamiento del corazón e insuficiencia de bombeo.

"En estos animales, que era mejor para el corazón no tener NOS3 que tiene la enzima en su estado desacoplado", dice Kass.

En un segundo experimento, para ver si los efectos de la hipertrofia podrían invertirse, los investigadores trataron de preservar la función normal de la enzima NOS3 y suplementos alimentados de cofactor BH4 al grupo de ratones con la enzima. Después de tres semanas de tratamiento, los resultados mostraron que la hipertrofia se redujo y mejoró la función cardíaca notablemente.

Para todos los ratones con la hipertrofia, la condición fue producida quirúrgicamente mediante la constricción de la arteria principal que lleva la sangre desde el corazón para crear presión y el estrés oxidativo. Corazones de los ratones no tratados con NOS3 duplicaron su tamaño después de tres semanas y casi se triplicó en tamaño, después de nueve semanas. Los tratados con BH4 o carente de NOS3 desarrollaron hipertrofia leve.

BH4 y otros cofactores son sustancias químicas "vitamina-como" requerido por las enzimas para funcionar correctamente.

"Este estudio muestra que la enzimas óxido nítrico de decisiones puede tener efectos tanto positivos como negativos en el corazón", dice Kass. "Sin embargo, los efectos nocivos pueden, al menos en ratones, tratados con su cofactor natural, BH4, lo que sugiere una posible terapia en el futuro."

Los investigadores planean más experimentos para evaluar los efectos terapéuticos de BH4 en la hipertrofia y cómo, junto con NOS3, compensa el daño que conduce a la insuficiencia cardíaca.

Los fondos para el estudio de dos años vino de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), la Asociación Americana del Corazón, la Fundación Peter Belfer Laboratory, la American Physiological Society y la Fundación de la Familia Bernard.

Los investigadores llevan Hopkins que participaron en este estudio fueron Eiki Takimoto, MD, Ph.D .; Campeón Hunter, M. D., Ph.D .; y Maxiang Li, MD, Ph.D. Otros investigadores de Hopkins que participaron fueron Shuxun Ren, MD; E. René Rodríguez, M.D .; Nazareno Paolocci, Ph.D .; Kathleen Gabrielson, D.V.M., Ph.D .; y Yibin Wang, Ph.D. Otros investigadores incluyeron Barbara Tavazzi, Ph.D., de la Universidad de Roma, Italia; y Giuseppe Lazzarino, Ph.D., de la Universidad de Catania, Italia. Kass es el autor principal del estudio también Abraham y Virginia Weiss profesor de cardiología de Hopkins.

La investigación hasta la fecha se limita a BH4, pero el cofactor se utiliza como un tratamiento para la fenilcetonuria, un trastorno genético poco común en niños que resulta de una deficiencia de la enzima fenilalanina hidroxilasa. La pérdida de esta enzima puede conducir a retraso mental, daño de órganos y la postura inusual.

La hipertrofia cardiaca se desarrolla comúnmente de presión arterial alta, lo que obliga al corazón a bombear más fuerte para hacer circular la sangre por todo el cuerpo. Según las últimas estadísticas de la American Heart Association, en 2002, 65 millones de estadounidenses tienen presión arterial alta (definida como una presión arterial sistólica de 140 milímetros de mercurio o mayor, y/o una presión diastólica de 90 milímetros de mercurio o mayor, tomando fármacos antihipertensivos o que le digan al menos dos veces por un médico u otro profesional de la salud que tienen presión arterial alta). Los pacientes que desarrollan hipertrofia tienen dos a tres veces el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares, incluyendo insuficiencia cardíaca y muerte súbita cardíaca.

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