activación de la miosina ATPas
a 26-28, la hidrólisis del ATP, y cambios
de la configuración de la cabeza de la miosina, fenómenos que
facilitan la unión de la cabeza de la miosina a la actina y la gene-
ración de un golpe de potencia de la cabeza de la miosina. De
acuerdo con este modelo, es evidente que la velocidad del ciclado
de los puentes cruzados depende de la actividad de la miosina
ATPas
a 31 .La inactivación del ciclado de los puentes cruzados se
inicia en gran medida por la disminución del calcio citosólico.
La relajación de los miocitos es un proceso que requiere
energía, porque la restauración del calcio citosólico hasta las con-
centraciones de reposo precisa el consumo de ATP. La disminución
del calcio citosólico se produce mediante la recaptación activa de
calcio hacia el RS por la SERCA, y por la salida de calcio por el
intercambiador de Na
+
-Ca
2+
. Esta actividad da lugar a la liberación
de la unión del Ca
2+
a la TnC y a la separación del puente cruzado
miosina-actina. La relajación de los miocitos depende de la cinética
del ciclado de los puentes cruzados, la afinidad del Ca
2+
por la TnC,
y la actividad de los mecanismos de recaptación del calcio. La
relajación es potenciada por el aumento de la cinética del ciclado
de los puentes cruzados, la disminución de la afinidad del Ca
2+
por
la TnC, y el aumento de la actividad de los mecanismos de recap-
tación del calci
o 25.
La titina es una proteína filiforme gigante que actúa como
tercer filamento del sarcómero. Una única molécula de titina abarca
la mitad del sarcómero. Estructuralmente, la titina está formada por
un segmento de anclaje no extensible y un segmento elástico exten-
sible. Sus dos principales funciones son el ensamblado y la elasticidad
musculares. La titina es el principal determinante de las propiedades
pasivas del miocardio a un volumen ventricular baj
o 32.
La relación de Frank-Starling afirma que el aumento del
volumen telediastólico da lugar a un aumento de la función sistó-
lic
a 33,34. Al nivel celular, el principal componente de la relación de
Frank-Starling es una modificación de la sensibilidad al Ca
2+
dependiente de la longitu
d 35-37. Se han propuesto varios posibles
mecanismos para esta modificación de la sensibilidad al Ca
2+
,
como: 1) sensibilidad al Ca
2+
en función del espaciado en la rejilla
de los miofilamentos, 2) sensibilidad al Ca
2+
debido a la coopera-
ción positiva en la unión de los enlaces cruzados con la actina y
3) dependencia de la sensibilidad del Ca
2+
de la tensión que se
ejerce sobre la proteína elástica titin
a 31,36.
Proteínas del citoesqueleto
El citoesqueleto es el armazón proteico del interior del citoplasma
que une, ancla o fija los componentes estructurales en el interior
de la célula
17,18. Los microfilamentos (filamentos de actina), los
microtúbulos y los filamentos intermedios son tres clases de pro-
teínas del citoesqueleto que se encuentran en el citoplasma. Las
proteínas de los microfilamentos son filamentos de actina, sarco-
méricos o corticales, dependiendo de su localización. Los filamen-
tos de actina sarcoméricos son los filamentos finos de la maquinaria
contráctil que ya se han descrito en párrafos anteriores. Los fila-
mentos de actina corticales se encuentran debajo de la membrana
plasmática en la superficie celular y están unidos a otras diversas
proteínas de los microfilamentos, como la distrofina, la vinculina
y la anquirina. Los microtúbulos se ensamblan mediante la poli-
merización de los dímeros
a
y
b
de la tubulina. Tienen una función
importante en el transporte intracelular y la división celula
r 38. La
unión de los extremos de los microtúbulos a las estructuras celu-
lares hace que los microtúbulos se expandan y se contraigan,
tirando y empujando estas estructuras por toda la célula. Los fila-
mentos intermedios son relativamente insolubles. Se ha demos-
trado que son importantes para la función y el comportamiento
normales de las mitocondrias. El filamento intermedio de desmina
de los miocardiocitos conecta el núcleo con la membrana plasmá-
tica y es importante para la transmisión de la tensión y la sobre-
carga de la fuerza contráctil entre las célula
s 39. El citoesqueleto
constituye la organización de microentornos dentro de la célula
para la actividad y la interacción enzimas/proteínas.
Mientras que la miocardiopatía hipertrófica familiar es una
enfermedad sarcomérica genética, la miocardiopatía dilatada fami-
liar (MCDF) es una enfermedad de las proteínas del citoesqueleto.
La base genética de la MCDF incluye dos genes para la MCDF ligada
al X (distrofina, G4.5) y cuatro genes para la forma dominante
autosómica (actina, desmina, lamina A/C,
d
-sarcoglucano
) 17 .Control de la función cardíaca
Regulación neural de la función cardíaca
Las dos ramas del sistema nervioso autónomo envían aferencias
contrapuestas para regular la función cardíac
a 40 .El neurotransmisor
del sistema nervioso simpático es la noradrenalina, que tiene efectos
cronotrópico (frecuencia cardíaca), inotrópico (contractilidad) y
lusitrópico (relajación) positivos. El sistema nervioso parasimpático
tiene un efecto inhibidor más directo en las aurículas y tiene un
efecto modulador negativo en los ventrículos. El neurotransmisor
del sistema nervioso parasimpático es la acetilcolina. La noradrena-
lina y la acetilcolina se unen a receptores acoplados a proteínas G
con siete dominios transmembranarios para transducir sus señales
intracelulares y ejercer sus respuestas funcionales
( fig. 6-15 ) 41 .En
reposo, el corazón tiene un nivel tónico de descarga de los nervios
cardíacos parasimpáticos y una actividad simpática escasa o nula.
Por tanto, la principal influencia sobre el corazón en reposo es para-
simpática. Sin embargo, durante el ejercicio o la sobrecarga la
influencia neural simpática adquiere gran importancia.
La inervación parasimpática del corazón está mediada por
el nervio vago. El tejido supraventricular recibe una inervación
vagal mucho mayor que los ventrículos. Los principales neuro
efectores parasimpáticos son los receptores muscarínicos del
corazó
n 42,43. La activación de los receptores muscarínicos reduce la
actividad del marcapasos, ralentiza la conducción AV, reduce
directamente la fuerza contráctil auricular y ejerce una modulación
inhibidora de la fuerza contráctil ventricular. Se ha clonado un
total de cinco receptores muscarínico
s 44. Los receptores M
2
son el
subtipo predominante que se encuentra en el corazón de los mamí-
feros. En la circulación coronaria se han identificado receptores
M
3
. Además, se ha descrito que en el corazón también hay recep-
tores distintos a M
2
. En general, para la transducción de señales
intracelulares los receptores M
1
, M
3
y M
5
se acoplan a la proteína
G
q/11
y activan al sistema de la fosfolipasa C-diacilglicerol-fosfato
de inositol. Por otro lado, los receptores M
2
y M
4
se acoplan a la
proteína G sensible a la toxina de
B.
pertussis
G
i/o
para inhibir la
adenilil ciclasa. Los receptores M
2
se pueden acoplar a determina-
dos canales de K
+
y modular la actividad de los canales de calcio,
la corriente I
f
, la fosfolipasa A
2
, la fosfolipasa D y tirosincinasas.
170
Fisiología y anestesia
I
Figura 6-15
Esquema general de un receptor acoplado a una proteína G
formado por el receptor, la proteína G heterotrimérica y la unidad efectora.
(Reproducida con autorización de Bers DM: Cardiac excitation-contraction
coupling.
Nature
415:198-205, 2002. Copyright MacMillan Magazines Ltd.)