Fisiologia

Mecanismos moleculares de la contracción del músculo cardíaco

Disertantes: BERECOCHEA, Carlos; BETIGER, Diego Luis; LOMBANA, Marina Eugenia


La función cardiaca esta centralizada en la capacidad del corazón de bombear sangre oxigenada hacia los tejidos periféricos, pero si estudiamos al corazón de esta forma tan amplia es difícil determinar donde se encuentra la anomalía responsable de lafalla cardiaca. Por ello es conveniente estudiar al corazón como músculo y no como una bomba y aplicar los principios de la fisiología cardiaca.

Las células musculares cardíacas constituyen el 75% del volumen total del corazón, siendo los componentes principales de los miocitos las miofibrillas y en un menor porcentaje las mitocondrias. El resto de los componentes son: el sistema T, el retículosarcoplásmico, el núcleo, el sarcoplasma, el sarcolema y los lisosomas.

El sarcolema es la membrana celular de la fibra muscular. Ella se invagina en el interior celular para tomar más contacto con las miofibrillas, formando una red de paredes gruesas que recibe el nombre de túbulos T. En sectores del túbulo T muy dilatados que toman estrecha relación con el retículo endoplásmatico penetra elpotencial de acción que provocará la liberación de calcio necesaria para la contracción muscular. Estos túbulos también mediarán la recolección del mismo para provocar la relajación.

En el músculo cardíaco se puede distinguir uniones entre las células (los discos intercalares) que unen los miocitos por sus extremos haciendo que el corazón funcione en forma sincronizada como un sincitio.
Lafunción del miocito es la contracción y detallaremos como se produce la misma a nivel molecular.

La maquinaria contráctil esta representada por la miofibrillas. Las mismas están compuestas por unidades contráctiles denominadas sarcómeras de 2,2 um de longitud y un ancho equivalente a la miofibrilla. Con microscopio electrónico se puede ver una estructura electro densa denominada disco Z que separauna sarcómera de otra. Este disco se encuentra ubicado en una región poco densa llamada la banda I (por isotrópica) en donde solamente hay filamentos finos. Estas bandas alternan con otras denominadas bandas A (por anisotrópica) donde se hallan filamentos gruesos y finos. En la parte media de las bandas A se encuentra la banda H de menor densidad aun (donde solo hay filamentos gruesos). Fig. 1.Estas distintas bandas sufren variaciones periódicas que se deben a la superposición de las proteínas cito esqueléticas.

En la sarcómera pueden distinguirse los filamentos de actina (filamento fino) que nacen de los discos Z, donde existe la a actinina que es la proteína que une la actina y la titina, esta ultima es una proteína elástica (la más grande del organismo). La titina posee dosfunciones:
[pic]mantiene a la miosina en su posición y, debido a que tiene una parte elástica,
[pic]actúa como resorte recuperando la longitud de la miofibrilla después de la contracción muscular. Fig. 2

La miosina, proteína que forma el filamento grueso, esta formada por dos cadenas ligeras (muy parecidas a la calmodulina y troponina c pero que han perdido la afinidad por el calcio) , que forman lacola y dos cadenas pesadas que formas la cabeza. Cada cadena pesada esta compuesta por tres dominios: uno el terminal NH2, el segmento central y el extremo terminal COOH, estos dos últimos son los que interaccionan con la actina. La ATP asa que proporciona la energía necesaria a partir de la hidrólisis del ATP se encuentra en un sitio diferente al de la unión a la actina. Fig. 1

El filamentofino esta formado por actina G proteína globular la cual se va polimerizando para formar un filamento de actina F que luego se combinara con otro para formar el filamento de actina. Fig. 2

Cada siete pares de actina G encontramos un complejo de proteínas reguladoras formado por la troponina T que se une a la tropomiosina, la troponina C que es la que tiene afinidad por el calcio y la Troponina...