Artículos de actualización

El sodio intracelular como responsabledel daño miocárdico por isquemiaCECILIA MUNDIÑA-WEILENMANN', HORACIO E . CINGOLANI'

El Na+ intracelular (Na'¡ ) aumenta durante la isquemia y más aún en la fase inicial de la reperfu-sión. Este aumento es el responsable, a través del intercambiador Na-1/Ca2+, de la sobrecargacálcica que ocurre durante los primeros minutos de la reperfusión y que provoca el deterioro dela función contráctil . Durante la isquemia y la reperfusión el aumento de Na+i se produce porinhibición de los mecanismos que causan el eflujo de Na* y/o por estimulación de los mecanis-mos que provocan el influjo de Na* a la célula (en particular el intercambiador Na'/H') . Se hanelaborado nuevas estrategias terapéuticas que al inhibir el influjo de Na -, impiden el aumentodel Na`-¡. Estas estrategias funcionan como cardioprotectoras ya que interfieren los pasos poste-riores al aumento del Na+ i en la cascada de eventos que conducen a la sobrecarga cálcica . REVARGENT CARDIOL 2000; 68: 859-867.

Palabras clave Na* intracelular - Isquemia y reperfusión - Intercambiador Na'/H' - Intercambiador Na*/Caz+ -Sobrecarga cálcica

La interrupción del flujo coronario induce en el mio-cardio una serie de modificaciones intracelulares yextracelulares que de persistir conducen a lesionesirreversibles . Algunas de estas alteraciones son: dis-minución intracelular de los sustratos energéticosATP y fosfocreatina con aumentos del Pi, aumentosintracelulares de Na - , Cal' y de especies reactivas deloxígeno (ROS), disminución del pH intracelular yextracelular y aumento del K+ extracelular. ¿Estasalteraciones están interrelacionadas? ¿Todas ellas sondeletéreas? En esta revisión pretendemos analizar ydar respuesta a estas preguntas enfocando las altera-ciones intracelulares en tomo de las modificacionesdel Na - . Creemos que el conocimiento racional deestos mecanismos permitirá en un futuro cercanointentar terapéuticas destinadas a evitar estas modi-ficaciones y sus efectos deletéreos . (1-5)

El aumento del sodio intracelular (Na';) en la is-quemia es una alteración que se halla de maneraconstante. Como se muestra en la Tabla 1, numero-sos estudios describen el aumento del Na+i utilizan-do distintas técnicas para su determinación y dis-tintos modelos experimentales. (6) El Na' ¡ se acu-

mula en el miocardio durante la isquemia y vuelverápidamente a valores preisquémicos durante la re-perfusión. (7-9) Numerosos investigadores sugierenque esta acumulación de Na', durante la isquemia ydurante la fase inicial de la reperfusión es la que lle-va a la sobrecarga de Cal' de los primeros minutosde la reperfusión . (8,10) La acumulación de Na+i tam-bién tiene efectos nocivos sobre el metabolismo ener-gético; es capaz de provocar fibrilación ventriculardurante la reperfusión y de ocasionar una pérdidaneta de K+ durante la isquemia o la hipoxia con elresultado de arritmias letales . (11-13) Muchos traba-jos demuestran que la disminución de la acumula-ción del Na'¡ durante la isquemia, a través de la in-hibición de los mecanismos responsables del ingre-so de Na', mejora la recuperación de la función con-tráctil en la reperfusión . (12, 14)

Veamos por qué ocurre el aumento del Na+i du-rante la isquemia miocárdica y el porqué de sus efec-tos deletéreos .

La acumulación de Na-'¡ durante la isquemia po-dría deberse a un aumento en la entrada de Na - enla célula (flujo de entrada de Na') o a una disminu-

Centro de Investigaciones Cardiovasculares . Facultad de Ciencias Médicas . Universidad Nacional de La Plata' Miembros de la Carrera del Investigador Científico del CONICET .Trabajo recibido para su publicación: 6/00. Aceptado : 8/00Dirección para separatas: Dra. Cecilia Mundiña-Weilenmann, Centro de Investigaciones Cardiológicas, calles 60 y 120, (1900) La Plata,Pcia . de Buenos Aires, Argentina .

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* Aumentos del Na', en distintos modelos experimentales y utilizando diferentes técnicas para su determinación . Los aumentos seexpresan como % del valor preisquémico y en algunos casos se muestra el % de aumento del Na'; en presencia de inhibidores del NHEcomo amilorida, EIPA o HOE 694. El menor aumento del Na' 1 en estas condiciones indica la participación del NHE . RMN, resonanciamagnética nuclear. Perf ., perfusión .

ción en la salida de Na' de ella (flujo de salida deNa') . En la Figura 1 puede verse que son varios losmecanismos que median el ingreso y egreso de Na'de la célula . El principal mecanismo que provoca elingreso de Na' durante la isquemia es el intercam-biador Na - /H - (NHE). Este intercambiador, quetransporta iones H+ fuera de la célula intercambián-dolos por iones Na' del espacio extracelular, es uno

Ingreso de Na -,

Canales de Na'

Cotransporte Intercambiadorpersistentes y rápidos Na*/CO3H -

Na }/H+

de los mecanismos más importantes de regulacióndel pHi en el miocardio. (15,16) La energía para estetransporte deriva del gradiente de Na' que a su vezes mantenido por la bomba de Na+/K+-ATPasa . Elintercambiador posee un sitio intracelular que es sen-sible a la concentración de H+ de manera tal que suactividad aumenta cuando el pHi disminuye, comoocurre durante la isquemia. En la isquemia, otra

Ingreso/egreso de Na -, Egreso de Na'

Cotransporte

Intercambiador

Na'/K' -Na+/CI-/K'

Na'/Ca+2

ATPasa

Fig. 1 . Vías de ingreso y egreso de Na' . El Na' puede entrar en la célula por canales rápidos de Na', por canales persistentes de Na', porel cotransporte Na•/CO3H- o por el intercambiador Na'/H' (NHE) ; estos dos últimos mecanismos están involucrados en la regulación

del pH El principal mecanismo responsable de la salida de Na' es la bomba de Na'/K'-ATPasa . El intercambiador Na'/Caz+ y elcotransporte Na'/Cl-/K', con dependencia de la concentración intracelular y extracelular de iones, el potencial de membrana, el pH y

los niveles de ATP intracelulares, podrán actuar ingresando o haciendo salir Na' de la célula .

Tabla 1Aumentos del Na+ intracelular en la isquemia*

Técnica Modelo Tiempo deisquemia

Aumentodel Na',

Aumento del Na', +inhibición del NHE

Referencia

(%) (%)

Rata perf ./C0 3H- 35 min 400 Malloy, 1990 (39)Cobayo perf./HEPES 20 min 500 Pike, 1990 (9)Rata perf ./C0 3H- 20 min 300 0 (amilorida) Murphy, 1991 (40)Rata perf ./HEPES 21 min 178 0 (EIPA) Pike, 1993 (41)Rata perf ./C03H- 20 min 165 Butwell, 1993 (42)

RMN Rata perf ./C0 3H- 20 min 163 114 (EIPA) Navon, 1994 (43)Rata perf . /C0 3H- 32 min (bajo flujo) 925 Cross, 1995 (44)Rata perf ./C0 3H- 20 min 450 Van Emous, 1997 (45)Conejo neonato/CO3H- 40 min 550 200 (EIPA) Liu, 1997 (46)Rata en reposo/C03H- 50 min 203 160 (HOE 694) Choy, 1997 (47)Rata perf./HEPES 45 min (hipoxia) 200 0 (EIPA) Dizon, 1998 (48)

Absorción Rata perf ./CO3H- 30 min 390 320 (amilorida) Tani, 1989 (10)atómica Rata perf ./HEPES 40 min 325 170 (amilorida) Weiss, 1990 (49)

Miocitos/CO3H- 20 min (inh . metab .) 300 Satoh, 1995 (50)Fluorescencia Rata miocito/C03H - hipoxia 137 Haigney, 1994 (18)

Rata miocito/HEPES anoxia, bajo pH 150 Ladilov, 1995 (51)Rata miocito/HEPES CN, bajo pH 200 200 (HOE 694) Russ, 1996 (38)

Cobayo perf./COSH- global -20 Kleber, 1983 (52)MicroelectrodosCobayo papilar/CO 3H- 15 min simulada 140 Vanheel, 1990 (53)

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A. Isquemia

B . Reper tusión

K+

K+

H+

Na+

Na+

Fig . 2 . Aumento del Na' intracelular en isquemia/reperfusión .A. Durante la isquemia el aumento intracelular de iones H` acti-va al NHE que saca H • de la célula intercambiándolos con ionesNa'. Los H' acumulados en el espacio extracelular podrían fre-nar al NHE . La disminución de los niveles intracelulares deATPimpide el funcionamiento de la bomba de Na'/K'-ATPasa y lamenor salida de Na' por esta vía también contribuye a aumen-tar el Na' intracelular (Na',) . B. En la reperfusión temprana, laacidosis intracelular aún persiste y el NHE, sobre el que ya nopesa la inhibición de los iones H' extracelulares, ingresa Na' . Larestitución de los niveles de ATPpone en funcionamiento la bom-ba de Na'/K'-ATPasa que saca el Na' 1 .

posible vía de entrada de Na' son los canales persis-tentes de Na+. Estos canales no se inactivan y por lotanto permanecen abiertos, con lo cual permiten laentrada de Na - desde el espacio extracelular . (17-19) De persistir las despolarizaciones durante la is-quemia, los canales rápidos de Na+ también podríancontribuir al aumento de Na'i .

El principal mecanismo involucrado en el egreso

de Na' es la bomba de Na+/K'-ATPasa . En condi-ciones fisiológicas, esta bomba es la única vía paraexpulsar Na+ i de las células . La salida de iones Na'en contra de su gradiente electroquímico y el ingre-so de iones K' requiere la energía que provee la hi-drólisis del ATP. El egreso de Na' es importante paramantener el balance osmótico y el volumen intrace-lular así como para mantener la fuerza impulsorade Na' que es utilizada por transportadores como elantes mencionado NHE o el intercambiador Na'/Cae+. Un ejemplo de este acople es el hecho de quela inhibición de la bomba de Na+/K' por acción delos digitálicos lleva a un aumento del Na +i, Na+ 1 quea través del intercambiador Na+/Caz+ provoca unaumento del Caz+i y, en consecuencia, de la contrac-tilidad miocárdica . (20)

¿Qué sucede con los mecanismos de ingreso yegreso de Na+ durante la isquemia?

Durante la isquemia la célula es forzada a realizarun metabolismo anaeróbico y esto lleva a un aumen-to de la concentración de H+i, es decir una disminu-ción del pH i (Figura 2A). Esto activa a los transpor-tadores que regulan el pH i, en especial al NHE . Enausencia de flujo coronario, estos H+ se acumulan enel espacio extracelular y podrían inhibir al NHE . (16)Durante la isquemia, la actividad del NHE, y porende la entrada de Na+ por este mecanismo, depen-derá entonces de cuánto lo active la acidosis intrace-lular y de cuánto lo inhiba la acidosis extracelular.Durante los primeros minutos de la isquemia, la bom-ba de Na+/K+-ATPasa se encarga de sacar iones Na'que se acumulan en la célula por el NHE, pero estolleva a un consumo mayor de ATP que aumenta elmetabolismo anaeróbico y la acumulación de más H'generando un círculo vicioso . Durante los primerosminutos de la isquemia, los niveles de ATP están pro-tegidos por el consumo de la fosfocreatina . Pero cuan-do los niveles de ATP disminuyen, la bomba de Na+/K+-ATPasa está impedida de eliminar Na+ i y contri-buye a la sobrecarga de Na+ 1 .

¿Qué sucede en la reperfusión?Con la restauración del flujo en la reperfusión, la

acidosis extracelular desaparece y también la inhi-bición que pesa sobre el NHE . Dado que la acidosisintracelular persiste por un período inicial, el NHEhiperactivo aumentaría más el Na+ 1 . La restituciónde los niveles de ATP pone en funcionamiento labomba Na+/K'-ATPasa (Figura 2B) . El aumento dela entrada de Na+ por el NHE y su salida por la bom-ba se contraponen ; por lo tanto, el aumento de laconcentración de Na+i en los primeros minutos de lareperfusión dependerá del balance entre estos dosmecanismos. (19, 21) Otro mecanismo que podríacolaborar en la disminución del Na' ¡ es el cotrans-porte Na'/K+/2Cl- . (8)

Recientemente se ha descripto que la prevención

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A Modo forwardEgreso de Ca2+

B

Sobreexpresiónmenor lesión

Na+

Intercambiador Na+/Ca 2+

T

NTG TG

de la sobrecarga de Na - , durante la isquemia, y aunal inicio de la reperfusión, protege de las alteracio-nes contráctiles que ella produce . (1-5)

El aumento de Na'¡ podría llevar a un aumentodel Caz'¡ a través del intercambiador Na+/Caz+ . Esteintercambiador saca Cal' de la célula intercambián-dolo con Na' extracelular (modo forward) pero tam-bién puede promover la entrada de Caz+ en la célulaintercambiándolo con Na'¡ (modo reverse), con de-pendencia de las concentraciones de los dos iones,el potencial de membrana, el pH y los niveles ATEAlgunos estudios en los que se midieron Ca2+ y Na+intracelulares en la misma preparación muestran queexiste un aumento de Na+ i inmediatamente antes ojunto con el aumento del Caz+i, compatible con el

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Modo reverseIngreso de Ca2+

Ca+2

Sobreexpresiónmayor lesión

Fig . 3 . A . Modelos de modo de acción del inter-cambiador Na+/Caz+durante la isquemia/reper-fusión. El intercambiador podría actuar en sumodoforward, promoviendo el egreso de Ca2+ dela célula y entonces su sobreexpresión llevaría auna lesión menor por isquemia/reperfusión opodría actuar en su modo reverse y su sobreex-presión aumentaría entonces el ingreso de Cal'durante la isquemia/reperfusión, aumentandomás aun el Ca 2+ intracelular e incrementando lalesión . B . Recuperación funcional . Recuperaciónde la presión desarrollada por el ventrículo iz-quierdo (PDVI) de corazones de ratones transgé-nicos que sobreexpresan el intercambiador Na+/Ca2 + ( TG) y ratones no transgénicos (NTG) . LaPDVI se midió luego de 40 min de reperfusiónque siguieron a 20 min de isquemia global y seexpresa como % de su valor preisquémico . Loscorazones de los ratones TG se recuperaron sig-nificativamente menos que los corazones de losratones NTG. Modificado de (22) .

papel del intercambiador Na- /Ca z+ en el aumentode Ca21 durante la isquemia y la reperfusión . (10) Sibien pareciera que existe consenso en el hecho deque el intercambiador Na+/Ca2+ es el responsabledel aumento de Ca2-' en la reperfusión temprana,todavía se debate si se debe a que se inhibe el modoforward (elimina Ca2+ de la célula) o a que se activael modo reverse (incorpora Ca2+ a la célula) de ac-ción del intercambiador. Para distinguir entre estasdos posibilidades se diseñaron experimentos que uti-lizaron ratones transgénicos sobreexpresando elintercambiador Na'/Ca z+ . (22) Si el intercambiadorfunciona en su modoforward durante la reperfusión,de manera tal que provoca la salida de Ca2 +, aumen-tar la expresión del intercambiador sería beneficio-

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Acidosis intracelular

µ Acidosis intracelular

Activación del

Inhibición de laNa*/H+

Na+/K* ATPasa

Disminución del ATP

Activación del Na+/Ca2+modo reverse

1Ca 2 +

ISQUEMIA

,1 1 Degradación parcial de Tn I Oxidación de proteínas contráctiles

1ROS

Disminución de la respuestaal Ca2+ de los miofilamentos

Canales de Na+

Fig . 4 . Esquema de los eventos de-sencadenados por la isquemia queconducen a la sobrecarga cálcica . Laisquemia produce acidosis intracelu-lar que activa al intercambiador Na*/H*, disminución del ATP intracelularque inhibe la actividad de la Na*/K+-ATPasa y por mecanismos aún noconocidos podría aumentar la entra-da de Na* a través de los canales deNa*. En conjunto, esto conduce a unaumento del Na+ intracelular (Na*,) .El aumento del Na* i , a través delintercambiador Na*/Ca 2+ actuandoen su modo reverse, promueve la en-trada de Ca2+ en la célula que aumen-ta la concentración intracelular deCa 2 * ( Ca 2+ i ) .

Fig. 5. Esquema de la secuencia deeventos que conducen a la disminu-ción de la respuesta al Ca2+ de los mío-filamentos . La sobrecarga de Ca 2 +

puede activar a proteasas dependien-tes de Ca2,, que llevan a la degrada-ción parcial de la troponina I (Tn l) .Esta modificación de la Tn I conducea una disminución de la respuestamáxima y de la sensibilidad al Ca 2+de los miofilamentos (respuesta me-nor al Ca21 de los miofilamentos) . Porotro lado, la isquemia transitoria se-guida de reperfusión aumenta la for-mación de especies reactivas del oxí-geno (ROS) . Estos radicales libres quese forman durante la reperfusión tem-prana y dan lugar al estrés oxidativo,pueden llevar a la sobrecarga de Ca 2 +

por provocar daño (oxidación de pro-teínas y de lípidos) a nivel del sarco-lema y del retículo sarcoplasmático .La sobrecarga de Caz+ puede amplifi-car entonces el daño iniciado por lasROS. Pero además es posible que lasobrecarga de Ca2+ . pueda aumentarla producción de las ROS. Las ROSpueden actuar directamente sobre lasproteínas contráctiles y provocar suoxidación . La consecuencia última deesta cascada de eventos es la dismi-nución de la respuesta al Ca 21 de losmiofilamentos que es la base molecu-lar del miocardio atontado .

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Paciente 1

Isquemia

20'

60'-7

20' 30'

10' 20'sq

Fig. 6. Degradación de la Tn I en el corazón atontado de rata . Los corazones se perfundieron ya sea durante 60 min (control) o durante 10min y luego sometidos a una isquemia global de 20 min seguida por un período de reperfusión de 30 min (atontado) . En un tercer grupo,luego de la isquemia, los corazones se reperfundieron durante los primeros 10 min con solución con Cae, 0,1 mM y pH 6,80 y luego consolución con pH y Ca 2 + normales los próximos 20 min (bajo Ca2 ', bajo pH) . Finalizado el experimento, muestras de los corazones fueronresueltas en geles y la presencia de la Tn I truncada se estudió por Western blot con un anticuerpo específico. En la figura se esquematizanlos resultados obtenidos : se observó la banda de peso molecular correspondiente a la Tn I, pero en el corazón atontado se observó ademásuna banda de menor peso molecular que corresponde a un producto de proteólisis de la Tn I que desapareció en los corazones reperfundi-dos con bajo Cal'/bajo pH. Los mismos resultados se observan en los perfiles densitométricos de la izquierda . Modificado de (24) .

so. Si el intercambiador opera en su modo reversedurante la reperfusión, haciendo incorporar Ca2' ala célula, su sobreexpresión empeoraría la recupera-ción de la disfunción contráctil posisquémica (Figu-ra 3A) . Los resultados mostraron que los ratones quesobreexpresaron el intercambiador Na+/Caz+ se re-cuperaron menos (22) (Figura 3B), lo cual sugiere queel intercambiador está actuando en su modo reverse,haciendo ingresar Ca2' en la célula durante la reper-fusión. El esquema de la Figura 4 resume la cascadade eventos que llevan al aumento del Na', y a la so-brecarga cálcica en respuesta a la isquemia .

Paciente 2

Fig . 7 . Western blots de muestras de ventrículo derecho (RV) eizquierdo (LV) de dos pacientes sometidos a cirugía de revascu-larización (bypass coronario) . Las muestras se obtuvieron antesde la operación (LV, RV) y luego de ella (LVI, RVI) . La Tn I y susproductos de proteólisis se identificaron utilizando anticuerposespecíficos . La flecha indica un producto de proteólisis de la TnI similar al detectado en el corazón atontado de rata, descriptoen la Figura 6. Nótese que el paciente 1 muestra proteólisis par-cial de Tn I en LV aun antes de producirse la isquemia globalinducida por el cross-clamping aórtico debido a su enfermedadisquémica previa . Modificado de (28) .

La sobrecarga de Ca2+ podría afectar la funcióncontráctil y producir el atontamiento miocárdico através de una proteólisis dependiente del Ca 2+ (Fi-gura 5). (23) El daño que provoca el Ca2+ en otrostejidos está mediado por lo menos en parte porcalpaínas, proteasas dependientes de Caz+ . Estasenzimas, presentes también en el miocardio, produ-cen una proteólisis limitada que podría provocar al-

120-

100-

00-

20-

o Control (n=5)• Atontado (n=5)o Preacondicionado (n=5)

0-

0 .0

0 .5

1~0

1 .5

2 .0

[Ca 2+], (µmol/L)

Fig . 8. Relación [Ca 2 +] _fuerza desarrollada en estado estaciona-rio, de trabéculas de ventrículo derecho de rata . Las trabéculasde corazones sometidos a 20 min de isquemia seguidos de 20min de reperfusión (atontado) desarrollaron menor fuerza quelas trabéculas de corazones controles en todas las concentracio-nes de Ca` estudiadas . Un período de isquemia breve (5 min)previo a la isquemia de 20 min (preacondicionado), previno lamenor respuesta al Ca 2 + detectada en los corazones atontados .Modificado de (29) .

2 .5

Protocolos Western Densidad relativablot de Tn I

Control

i

lo ,Atontado 1

Bajo Caz, 10'bajo pH

SODIO INTRACELULAR Y DAÑO MIOCARDICO POR ISQUEMIA / Cecilia Mundiña-Weilenmann y col .

teraciones en las proteínas no detectables por méto-dos histológicos convencionales pero con consecuen-cias funcionales importantes . Dentro de las proteí-nas contráctiles, la troponina I (Tn I) es blanco de laacción de las calpaínas . Varios hechos avalan estahipótesis : 1) la reperfusión con bajo Cal' y bajo pHpreviene la degradación de la Tn I que ocurre luegode 20 minutos de reperfusión (Figura 6) ; (24) 2) lareperfusión con calpastatina, inhibidor natural de lacalpaína, y con otros inhibidores de proteasas pro-tegen al miocardio del atontamiento ; (25-27) 3) ex-perimentos en animales transgénicos que poseen laalteración de la Tn I igual a la hallada luego de unperíodo de isquemia y reperfusión muestran que secomportan como corazones atontados (28) y 4) seencontró proteólisis de la Tn I en miocardio de pa-cientes sometidos a cirugía de bypass coronario porenfermedad isquémica ; proteólisis que en algunoscasos se detectó aun antes de la cirugía (Figura 7) .(28) Los trastornos a nivel de la Tn I podrían ser labase molecular que explica la disminución de la res-puesta al Cal' de las proteínas contráctiles, causaúltima de la disminución de la contractilidad en elcorazón atontado. (23, 25) Como se muestra en laFigura 8, en el corazón atontado la respuesta al Ca 2+

de los miofilamentos está disminuida y esta dismi-nución se revierte con el preacondicionamíento is-quémico. (29)

Hasta aquí describimos uno de los principalesmecanismos propuestos en la lesión por isquemia/reperfusión : la sobrecarga transitoria de Ca2' en lacual el aumento de Na+, aparece como un paso pre-vio muy importante (Figura 4) . Pero otro factor quese involucra como mediador en la lesión por reper-fusión es la generación de radicales libres . La hipó-tesis de los radicales libres no es mutuamente exclu-yente con la hipótesis de la sobrecarga de Cal' yquizás ambas representen facetas diferentes de unmismo proceso fisiopatológico.

La hipótesis de los radicales libres sugiere quedurante la fase inicial de la reperfusión del miocar-dio isquémico se produce un rápido aumento deespecies reactivas del oxígeno (ROS) . Estos radica-les libres son derivados del oxígeno, como el aniónsuperóxido, precursor a su vez de otras especies reac-tivas como el peróxido de hidrógeno y el radicaloxhidrilo. El anión superóxido también podría reac-cionar con el óxido nítrico (NO) para dar el radicalperoxinitrito, una especie altamente reactiva . (30) Elestrés oxidativo resultante de la generación de ROSpuede llevar directamente a una disminución de larespuesta al Ca2' de los miofilamentos por oxida-ción de las proteínas contráctiles (oxidación de losgrupos tioles) (31) o indirectamente por causar so-brecarga de Caz+. Las ROS podrían provocar la so-brecarga de Ca2+ por actuar: 1) a nivel del sarcolema,

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alterando su permeabilidad (por peroxidación deácidos grasos poliinsaturados que constituyen lamembrana) y/o la actividad de las ATPasas Na'/K'y Caz+ dependientes y del intercambiador Na+/Caz`(32, 33) y 2) a nivel del retículo sarcoplasmático, dis-minuyendo la actividad de la Caz+ ATPasa y en con-secuencia el secuestro de Ca2+ por esta organela,aumentando así el Ca2+ citosólico . (7) Pero así comoel aumento de ROS puede causar un aumento delCa2+ intracelular, un aumento del Ca2+ intracelularpodría estimular la síntesis de ROS (Figura 5) . (34)

Como se mencionó, el radical superóxido, gene-rado en el miocardio reperfundido, puede reaccio-nar con el NO . Esta reacción tendría por un lado unefecto beneficioso al impedir los efectos deletéreosdel radical superóxido (función antioxidante del NO)pero por otro lado el producto de la reacción del NOcon el anión superóxido es el peroxinitrito, una es-pecie que luego de protonarse se descompone enproductos altamente tóxicos como el radical oxhidri-lo. A pesar de que los estudios aún son controverti-dos, la producción de NO aparece como cardiopro-tectora por su habilidad de atrapar radicales libresdurante la reperfusión del miocardio isquémico ytambién por acciones mediadas por el segundo men-sajero GMPc. (30, 35) El aumento en la producciónde NO parece ser el responsable de la ventana tardíadel precondicionamiento isquémico . (35)

Sin lugar a dudas el conocimiento acabado de losmecanismos involucrados en la isquemia permitediseñar estrategias terapéuticas racionales de pro-tección basadas sobre la prevención del aumento delNa'¡ y su consecuencia, la sobrecarga cálcica. Res-pecto de esta última como responsable de alteracio-nes contráctiles, diremos que se ha logrado con éxi-to la protección de la lesión por isquemia y reperfu-sión en distintos eslabones de la cascada de eventosque hemos detallado anteriormente (Figura 4) . Esasí que actuando sobre uno de los últimos eslabo-nes, la sobrecarga cálcica, por medio de la preven-ción del ingreso de Cal' en la célula con bloquean-tes cálcicos en forma aguda (36) o crónica, (37) pue-de lograrse protección . Es interesante que esta pro-tección, que también se consigue perfundiendo co-razones con bajo calcio extracelular, se logra no porimpedir exactamente la vía por la cual el ingreso deCal' aumenta durante la isquemia/reperfusión, sinopor mantener una concentración intracelular de Ca 2+

baja. Recordemos que la sobrecarga cálcica se pro-duce a través del intercambiador Na+/Ca+z y no através de los canales L . De cualquier manera, la in-hibición de esta vía parece que es efectiva para dis-minuir la sobrecarga cálcica . El mecanismo racional,sin embargo, sería impedir que el intercambiadorNa+/Caz+ actuara ingresando Caz+ en la célula . Estopodría lograrse impidiendo al aumento de Na+ i o

8 6 6

actuando directamente sobre el intercambiador Na'/Cal' en su modo reverse. Se ha comprobado experi-mentalmente que estas dos estrategias, la anulacióndel aumento del Na, por impedir la activación delNHE (1, 2, 5, 38) y el bloqueo del intercambiadorNa+/Ca2+ en su modo reverse, (3, 4) son efectivos enla protección del miocardio atontado .

SUMMARY

INTRACELLULAR SODIUM RESPONSIBLE OFMYOCARDIAL ISCHEMIC DAMAGE

Intracellular Na' (Na+ i ) increases during ischemiaand a further increase is detected at the beginningof reperfusion . This increase is responsible,through the Na+/Ca2 + exchange, for the calciumoverload that occurs during the first minutes ofreperfusion and causes detrimental effects on thecontractile function . During ischemia and reper-fusion the increase in Na+i is produced by a de-crease in the mechanisms that cause Na+ efflux and/or by an increase in the mechanisms that promoteNa+ influx to the cell (in particular the Na+/H+ ex-change). New therapeutic strategies that block Na+influx inhibiting the increase in Na + i have beendeveloped. These strategies are cardioprotective bypreventing downstream steps to the increase inNa+ i in the sequence of events that leads to the cal-cium overload .Key words Intracellular Na* - Ischemia and reperfusion -Na*/H+ exchanger - Na+/Ca2 + exchanger - Calcium overload

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