VI. Historia Familiar
6.1. Potencial de acción cardíaco y origen de las arritmias en la MCA
La correcta contracción del tejido cardíaco es la base para un funcionamiento normal del corazón. Por tanto, la propagación rítmica y coordinada de la onda despolarizante dentro del tejido cardíaco es esencial. El potencial de acción cardíaco (PA) y el acoplamiento eléctrico entre cardiomiocitos son los mecanismos que regulan dichos procesos.
El PA es el mecanismo por el cual el cardiomiocito se despolariza y posteriormente vuelve a su potencial de membrana basal, permitiendo transmitir y reproducir la corriente eléctrica. En el corazón, el PA es particular, y se define por los diferentes canales presentes en el tejido[119]. Estos canales tienen unas propiedades físico-químicas determinadas, que permiten desarrollar las distintas fases del PA, como veremos a continuación.
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Figura 11. Potencial de acción cardíaco (PA). A) Arriba se representa el flujo de los
iones a través de la membrana plasmática durante las diferentes fases del PA. Abajo se observa el cambio en el PA y las diferentes fases. Además, se indican los periodos refractarios absolutos y relativos dentro del potencial. B) Representación de los estados
conformacionales del canal Nav1.5 durante el PA cardíaco. EC: exterior celular. IC:
interior celular.
En la Figura 11A se muestra la representación del PA en el ventrículo, donde se diferencian 5 fases (0-4). Cuando la corriente eléctrica pasa al cardiomiocito a través de las conexinas, la membrana de este sufre una pequeña despolarización, que es detectada por el canal de sodio activado
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por voltaje (Nav1.5) (Figura 11B). Como consecuencia, los canales se abren y se produce una entrada masiva de iones Na+ que despolarizan la membrana, iniciándose así la fase 0 del PA (Figura 11). Luego comienza la fase 1, denominada en inglés “notch”, en la que ocurre una repolarización leve de la membrana por el cierre del canal Nav1.5 y la apertura de canales de K+ activados por voltaje. Además, la despolarización provoca la apertura de canales de Ca2+ activados por voltaje, lo que determina el inicio de la fase 2. La salida de K+ y la entrada de Ca2+ en esta fase crean un equilibrio eléctrico, que mantiene a la célula despolarizada (Figura 11A). Debido al cierre de los canales de Ca2+ al final de esta fase, el ininterrumpido flujo de iones K+ inicia la fase 3, la repolarización del potencial de membrana. Finalmente, los canales de K+ se cierran y se alcanza el potencial de reposo, la denominada fase 4 (Figura 11A)[119].
Una de las características más singulares del PA es la presencia de un periodo refractario. Este periodo se define como el tiempo en el cual la célula es incapaz de desarrollar un nuevo potencial de acción ante un estímulo eléctrico. Durante este tiempo podemos describir un periodo absoluto, donde la célula nunca puede activarse, y uno relativo, en el cual es capaz de activarse ante un estímulo excepcionalmente alto[120] (Figura 11).
En gran medida, el periodo refractario del cardiomiocito está determinado por las propiedades del canal Nav1.5. Este canal adquiere diferentes conformaciones, que coinciden con las fases del PA (Figura 11B). Durante la fase de reposo, el canal se
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encuentra en una conformación cerrado-activado, donde impide el paso de iones, pero es sensible a los cambios de voltaje. Cuando hay una bajada del potencial de membrana, el canal adquiere una conformación abierta, dejando pasar iones Na+ y generando la fase 1 del PA. Luego, al final de esta fase, el canal se cierra con una conformación de cerrado-inactivado, en el cual es insensible a cualquier cambio de voltaje en la membrana (Figura 11B). De esta manera, el estado cerrado-inactivo del canal coincide con el periodo refractario de la célula. Finalmente, el canal vuelve a su estado inicial de cerrado-activado, en el cual es de nuevo sensible, pudiendo así generar otro PA (Figura 11). A nivel tisular, el periodo refractario permite la circulación unidireccional de la corriente eléctrica. Ante el estímulo originado en los nodos, el tejido propaga una onda despolarizante, seguido por un periodo refractario. De esta manera, aunque los iones circulan en ambas direcciones, la generación del PA solo es posible en una única dirección (Figura 12A).
Por contraposición, en un tejido cardíaco patológico, la circulación de la onda despolarizante es heterogénea. Esta heterogeneidad puede deberse a la disfunción de los canales o conexinas, así como a la heterogeneidad estructural del propio tejido[120] (por ejemplo en presencia de tejido fibro-adiposo). Sea cual sea el origen, las diferentes características electrofisiológicas dentro del tejido pueden desencadenar arritmias, mediante un mecanismo denominado re-entrada. Las arritmias acontecidas entre los pacientes de MCA se deben a un mecanismo de re-entrada.
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Figura 12. Mecanismo de reentrada en MCA. A) Propagación de la corriente eléctrica a
través del tejido cardíaco sano. B) Generación de re-entrada en tejido afectado por MCA.
La heterogeneidad del tejido, con áreas de conducción lenta, genera nuevos PA en el tejido adyacente sano, generando la arritmia. Rojo: onda despolarizante. Flechas moradas: dirección de la propagación.
En la MCA, la heterogeneidad del tejido cardíaco es debida a la presencia de tejido fibro-adiposo. De esta forma, hay tejido defectuoso que favorece la formación de dichas re-entradas, y que son el origen de las arritmias en los pacientes (Figura 12). Por último, estos focos pro-arrítmicos son identificables clínicamente. Luego, mediante el método de ablación celular es posible eliminar el tejido dañado. De esta manera, se crea un tejido cicatrizante no conductor, que reduce la frecuencia de las arritmias[45] (Figura 12).
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