Hispanopedia WikiLa corriente marcapasos ( I f , o I K f , también llamada corriente divertida ) es una corriente eléctrica en el corazón que fluye a través del canal HCN o canal marcapasos. Estos canales son partes importantes del sistema de conducción eléctrica del corazón y forman parte del marcapasos natural .
Descrita por primera vez a finales de la década de 1970 en fibras de Purkinje y miocitos sinoauriculares , la corriente marcapasos cardíaca "divertida" (I f ) ha sido ampliamente caracterizada y su papel en la generación del ritmo cardíaco ha sido investigado. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Entre las características inusuales que justificaron el nombre "divertida" se encuentran la permeabilidad mixta a Na + y K + , la activación por hiperpolarización y una cinética muy lenta. [ 1 ]
Función
La corriente funny se expresa en gran medida en regiones cardíacas espontáneamente activas, como el nódulo sinoauricular (NSA, la región marcapasos natural), el nódulo auriculoventricular (NAV) y las fibras de Purkinje del tejido de conducción. La corriente funny es una corriente mixta de sodio-potasio que se activa al hiperpolarizarse a voltajes en el rango diastólico (normalmente de -60/-70 mV a -40 mV). Cuando, al final de un potencial de acción sinoauricular, la membrana se repolariza por debajo del umbral I f (aproximadamente -40/-50 mV), la corriente funny se activa y suministra corriente de entrada, responsable del inicio de la fase de despolarización diastólica (DD); mediante este mecanismo, la corriente funny controla la frecuencia de actividad espontánea de los miocitos sinoauriculares y, por lo tanto, la frecuencia cardíaca. El potencial de inversión de la corriente funny se encuentra entre -20 y -10 mV. [ 4 ]
Otra característica inusual de I f es su activación dual por voltaje y por nucleótidos cíclicos. Las moléculas de monofosfato de adenosina cíclico (AMPc) se unen directamente a los canales f y aumentan su probabilidad de apertura. [ 5 ] La dependencia del AMPc es una propiedad fisiológica particularmente relevante, ya que subyace a la regulación autonómica de la frecuencia cardíaca dependiente de I f . La estimulación simpática eleva el nivel de moléculas de AMPc que se unen a los canales f y desplazan el rango de activación de I f hacia voltajes más positivos; este mecanismo conduce a un aumento de la corriente en voltajes diastólicos y, por lo tanto, a un aumento de la pendiente de DD y la aceleración de la frecuencia cardíaca.
La estimulación parasimpática (que actúa aumentando la probabilidad de apertura de los canales de potasio pero disminuyendo la probabilidad de apertura de los canales de calcio) disminuye la frecuencia cardíaca por la acción opuesta, es decir, desplazando la curva de activación de I f hacia voltajes más negativos. Cuando la acetilcolina (ACh) liberada por el nervio vago se une a los receptores muscarínicos M2 , esto promueve la disociación de los complejos de subunidades βγ, lo que conduce a la apertura directa del canal de K+ rectificador interno (Girk/Kir) IKACh, regulado por proteína G. [ 6 ]
Corrientes relacionadas
También se ha descrito una corriente similar, denominada I h (activada por hiperpolarización), en diferentes tipos de neuronas, donde desempeña diversas funciones, entre ellas la contribución al control de la actividad rítmica, la regulación de la excitabilidad neuronal, la transducción sensorial, la plasticidad sináptica y otras. [ 7 ]
Determinantes moleculares
Los determinantes moleculares de la corriente marcapasos pertenecen al canal HCN ( canal activado por hiperpolarización y regulado por nucleótidos cíclicos ), del cual se conocen 4 isoformas (HCN1 a HCN4). Según su secuencia, los canales HCN se clasifican como miembros de la superfamilia de canales de K + (Kv) y CNG regulados por voltaje . [ 3 ] [ 8 ]
Importancia clínica
Debido a su relevancia en la generación de la actividad del marcapasos y la modulación de la frecuencia espontánea, los canales f son dianas naturales de fármacos destinados a controlar farmacológicamente la frecuencia cardíaca. Varios agentes denominados "agentes reductores de la frecuencia cardíaca" actúan inhibiendo específicamente la función de los canales f. [ 3 ] La ivabradina es el inhibidor de I f más específico y selectivo , y el único miembro de esta familia que actualmente se comercializa para el tratamiento farmacológico de la angina estable crónica en pacientes con ritmo sinusal normal que presentan contraindicación o intolerancia a los betabloqueantes. Estudios recientes también han indicado que la inhibición del canal funny puede utilizarse para reducir la incidencia de eventos de enfermedad coronaria en un subgrupo de pacientes con frecuencia cardíaca ≥70 lpm. [ 9 ]
Las enfermedades cardiovasculares representan una causa importante de mortalidad mundial, y la relevancia del componente genético en estas enfermedades se ha hecho más evidente recientemente. Se han reportado alteraciones genéticas de los canales HCN4 (el correlato molecular de los canales f sinoauriculares) acopladas a trastornos del ritmo en humanos. Por ejemplo, una mutación hereditaria de un residuo altamente conservado en el CNBD de la proteína HCN4 (S672R) está asociada con bradicardia sinusal hereditaria . [ 10 ] Los estudios in vitro indican que la mutación S672R causa un desplazamiento hiperpolarizante de la curva de probabilidad de apertura del canal HCN4 de aproximadamente 5 mV en heterocigosis, un efecto similar al desplazamiento hiperpolarizante causado por la estimulación parasimpática y capaz de explicar una reducción de la corriente de entrada durante la diástole y la frecuencia espontánea resultante más lenta.
Los marcapasos biológicos, generalmente concebidos como sustratos celulares capaces de inducir actividad espontánea en tejido silente, representan una herramienta potencial para superar las limitaciones de los marcapasos electrónicos . Una de las estrategias utilizadas para generar marcapasos biológicos implica el uso de células que expresan de forma inherente o que han sido modificadas genéticamente para expresar canales iónicos. Se pueden utilizar diferentes tipos de células madre para este fin. [ 8 ]
Véase también
Referencias
- 1 2 Brown HF, DiFrancesco D, Noble SJ (julio de 1979). "¿Cómo acelera la adrenalina el corazón?". Nature . 280 ( 5719): 235– 6. Bibcode : 1979Natur.280..235B . doi : 10.1038/280235a0 . PMID 450140. S2CID 4350616 .
- ↑ DiFrancesco D, Ojeda C (noviembre de 1980). "Propiedades de la corriente if en el nódulo sinoauricular del conejo comparadas con las de la corriente iK, en las fibras de Purkinje" . The Journal of Physiology . 308 : 353–67 . doi : 10.1113/jphysiol.1980.sp013475 . PMC 1274552. PMID 6262501 .
- 1 2 3 Baruscotti M, Bucchi A, Difrancesco D (julio de 2005). "Fisiología y farmacología de la corriente del marcapasos cardíaco ("graciosa")". Farmacología y terapéutica . 107 (1): 59– 79. doi : 10.1016/j.pharmthera.2005.01.005 . PMID 15963351 .
- ↑ DiFrancesco, Dario (19 de febrero de 2010). "El papel de la corriente divertida en la actividad del marcapasos" . Circulation Research . 106 (3): 434– 446. doi : 10.1161/CIRCRESAHA.109.208041 .
- ↑ DiFrancesco D, Tortora P (mayo de 1991). "Activación directa de los canales marcapasos cardíacos por AMP cíclico intracelular". Nature . 351 (6322): 145– 7. Bibcode : 1991Natur.351..145D . doi : 10.1038/351145a0 . PMID 1709448. S2CID 4326191 .
- ↑ Mesirca P, Marger L, Toyoda F, Rizzetto R, Audoubert M, Dubel S, Torrente AG, Difrancesco ML, Muller JC, Leoni AL, Couette B, Nargeot J, Clapham DE, Wickman K, Mangoni ME (agosto de 2013). "El canal de K+ activado por proteína G, IKACh, es necesario para la regulación de la actividad del marcapasos y la recuperación de la frecuencia cardíaca en reposo después de la estimulación simpática" ( PDF) . The Journal of General Physiology . 142 (2): 113– 26. doi : 10.1085/jgp.201310996 . PMC 3727310. PMID 23858001 .
- ↑ DiFrancesco JC, DiFrancesco D (2015). "Canales iónicos HCN disfuncionales en enfermedades neurológicas" . Frontiers in Cellular Neuroscience . 6 : 174. doi : 10.3389/fncel.2015.00071 . PMC 4354400. PMID 25805968 .
- 1 2 Barbuti A, Baruscotti M, DiFrancesco D (marzo de 2007). "La corriente del marcapasos: de lo básico a la clínica". Journal of Cardiovascular Electrophysiology . 18 (3): 342– 7. doi : 10.1111/j.1540-8167.2006.00736.x . PMID 17284289. S2CID 18907313 .
- ↑ Fox K, Ford I, Steg PG, Tendera M, Ferrari R (septiembre de 2008). "Ivabradina para pacientes con enfermedad coronaria estable y disfunción sistólica del ventrículo izquierdo (BEAUTIFUL): un ensayo aleatorizado, doble ciego y controlado con placebo". Lancet . 372 (9641): 807–16 . doi : 10.1016/S0140-6736( 08 )61170-8 . hdl : 2437/89476 . PMID 18757088. S2CID 26282333 .
- ↑ Milanesi R, Baruscotti M, Gnecchi-Ruscone T, DiFrancesco D (enero de 2006). "Bradicardia sinusal familiar asociada a una mutación en el canal del marcapasos cardíaco" . The New England Journal of Medicine . 354 (2): 151– 7. doi : 10.1056/NEJMoa052475 . PMID 16407510 .
- Electrofisiología cardíaca
