De ce este legată obezitatea de ritmul cardiac neregulat? Cercetătorii au descoperit un potenţial mecanism.
Fibrilaţia atrială este o bătaie neregulată a inimii, cunoscută şi sub numele de aritmie, AFib sau AF, care poate duce la cheaguri de sânge, AVC (accident vascular cerebral), insuficienţă cardiacă şi alte complicaţii legate de inimă. AFib este cel mai frecvent tip de ritm cardiac neregulat. La nivel global, milioane de oameni trăiesc fibrilaţie atrială.
În mod normal, inima se contractă şi se relaxează într-un ritm regulat. În AFib, camerele superioare ale inimii, sau atriile, bat neregulat. Deoarece nu este pompat suficient sânge din atrii, sângele se acumulează în zonă. Sângele acumulat se poate coagula - ceea ce poate fi extrem de periculos.
Dacă se formează un cheag de sânge, acesta poate fi pompat din inimă către creier. Acest lucru blochează alimentarea cu sânge a creierului şi provoacă un AVC.
Ritmul cardiac neregulat din fibrilaţia atrială (A-fib) creşte riscul unei persoane de AVC insuficienţă cardiacă şi chiar moarte prematură.
Aproximativ 15% până la 20% dintre persoanele care suferă un AVC au această aritmie cardiacă. Riscul de coagulare este motivul pentru care pacienţilor cu această afecţiune li se prescriu anticoagulante.
AFib netratată dublează riscul de deces cardiac şi este asociată cu un risc de cinci ori mai mare de AVC. Cu toate acestea, mulţi oameni nu sunt conştienţi de faptul că AFib este o afecţiune gravă.
În timp ce mulţi factori de risc contribuie la fibrilaţia atrială, unul iese în evidenţă pentru prevalenţa sa în creştere la nivel mondial: obezitatea.
Arvind Sridhar este cercetător în cardiologie, la Universitatea din Illinois Chicago şi împreună cu echipa sa a descoperit mecanismele-cheie care contribuie la efectele nocive ale obezităţii asupra funcţiei cardiace. Vizarea acestor procese poate oferi noi căi de tratament.
Cum stresează obezitatea inima
Obezitatea este mult mai mult decât o problemă de greutate - ea modifică fundamental biochimia organismului. Aceasta, la rândul său, modifică metabolismul, sau reacţiile chimice care permit organismului să funcţioneze.
În special, prezenţa crescută a acizilor graşi, un semn distinctiv al obezităţii, exercită o presiune suplimentară asupra celulelor inimii. Acizii graşi pot afecta în mod direct celulele inimii prin declanşarea producţiei crescute de specii reactive de oxigen (ROS) - molecule specifice care pot deteriora ţesuturile şi pot perturba funcţiile celulare normale. Aceste efecte duc la o perturbare a semnalelor electrice ale inimii, şi la bătăi neregulate.
Atunci când antioxidanţii nu sunt capabili să ţină sub control speciile reactive de oxigen dăunătoare, dezechilibrul duce la creşterea stresului asupra organismului.
O sursă majoră de specii reactive de oxigen este NOX2, o enzimă care devine mai activă la persoanele cu obezitate. NOX2 influenţează activitatea mai multor proteine-cheie care reglează ritmul cardiac. De asemenea, contribuie la stresul oxidativ în atrii - camerele superioare ale inimii - modificând dimensiunea, forma şi funcţia acestora. Această remodelare cardiacă este un factor-cheie al ritmurilor cardiace neregulate.
O abordare în două direcţii
Laboratorul lui Sridhar şi-a propus să înţeleagă mai bine modul în care NOX2 afectează inima şi dacă ţintirea acestei enzime ar putea reduce riscul de apariţie a ritmurilor cardiace neregulate în rândul persoanelor care suferă de obezitate.
Cercetătorii au abordat această problemă din două direcţii.
În primul rând, au folosit şoareci hrăniţi cu o dietă bogată în grăsimi pentru a induce o obezitate similară cu cea a oamenilor. Un grup din aceşti şoareci a fost capabil să producă NOX2 funcţional, în timp ce un alt grup nu a putut. Echipa a testat medicamente care inhibă în mod specific NOX2 şi a verificat cât de probabil era ca în camerele superioare ale inimii să se dezvolte ritmuri electrice neregulate.
În paralel, cercetătorii au generat celule cardiace atriale umane din celule stem şi le-au tratat cu acizi graşi pentru a simula efectele obezităţii. În timp ce modelul lor de şoarece ar surprinde efectele obezităţii asupra întregului organism, modelul celular le-ar permite să studieze modul în care aceasta afectează inima la nivel celular.
Cercetătorii au observat că o creştere a activităţii NOX2 atât la şoarecii obezi, cât şi la celulele cardiace umane tratate a dus la modificări semnificative ale proprietăţilor electrice ale inimii. Şoarecii obezi fără NOX2 au prezentat o fibrilaţie atrială mai puţin severă decât şoarecii obezi cu NOX2. În mod similar, şoarecii obezi trataţi cu inhibitori NOX2 au prezentat, de asemenea, îmbunătăţiri ale severităţii ritmurilor cardiace neregulate, deşi într-o măsură mai mică. Şi blocarea NOX2 în celulele cardiace expuse la acizi graşi a inversat modificările celulare cauzate de tratamentul cu acizi graşi.
Atât la şoareci, cât şi la celulele cardiace umane, inhibarea NOX2 a redus stresul oxidativ şi a normalizat activitatea electrică a inimii. Această constatare sugerează că NOX2 joacă un rol-cheie în dezvoltarea ritmurilor cardiace neregulate induse de obezitate.
În special, laboratorul a că NOX2 joacă un rol semnificativ în creşterea activităţii unei gene numite PITX2, care este legată de schimbările în funcţia electrică a inimii. Datele echipei au arătat că activitatea PITX2 a fost amplificată atât la şoarecii obezi, cât şi la celulele cardiace umane, dar reducerea activităţii NOX2 a redus direct nivelurile PITX2.
Aceste constatări sugerează că stresul oxidativ şi factorii genetici joacă un rol în dezvoltarea ritmurilor cardiace neregulate.
Tratarea fibrilaţiei atriale
Tratamentele actuale pentru fibrilaţia atrială, în special pentru pacienţii care trăiesc cu obezitate, s-au concentrat mai mult pe gestionarea simptomelor decât pe abordarea modificărilor fiziologice care o provoacă.
Deşi mai au până să ajungă în clinică, aceste cercetări sugerează că ţintirea NOX2 ar putea oferi o nouă strategie de tratament pentru prevenirea sau reducerea severităţii ritmurilor cardiace neregulate. O mai bună înţelegere a căilor genetice implicate în fibrilaţia atrială, cum ar fi PITX2, poate duce la tratamente mai personalizate în viitor.
Prin aprofundarea mecanismelor moleculare din spatele ritmurilor cardiace neregulate, cercetătorii pot dezvolta abordări mai bine direcţionate care să abordeze cauzele profunde şi să îmbunătăţească rezultatele pentru pacienţii care se luptă atât cu obezitatea, cât şi cu afecţiunile cardiace.
Acest videoclip este o prezentare generală a fibrilaţiei atriale, a simptomelor şi cauzelor sale. Credit: Asociaţia Americană a Inimii
