Komórkowe mechanizmy zaburzeń rozkurczu w niewydolności serca

*Urszula Mackiewicz, Joanna Kołodziejczyk, Bohdan Lewartowski

Streszczenie
Rozkurcz mięśnia sercowego jest złożonym kilkuetapowym procesem. W jego przebiegu wyróżniamy rozkurcz czynny i rozkurcz bierny. Rozkurcz czynny obejmuje usuwanie jonów Ca²⁺ z cytoplazmy i odłączenie się jonów Ca²⁺ od aparatu kurczliwego, po którym następuje separacja białek kurczliwych – miozyny i aktyny. Szybkość usuwania jonów Ca²⁺ z cytoplazmy zależy od aktywności i ekspresji ATP-azy wapniowej siateczki sarkoplazmatycznej oraz zlokalizowanego w błonie komórkowej wymiennika Na⁺/Ca²⁺. Z kolei odłączenie Ca²⁺ od aparatu kurczliwego zależy od wrażliwości troponiny C na jony Ca²⁺, która jest regulowana przez stopień ufosforylowania troponiny I. Rozkurcz bierny obejmuje przywrócenie długości spoczynkowej kardiomiocytów oraz ich spoczynkowe rozciąganie kardiomiocytów przez napływającą do serca krew. O sprawności tego etapu decydują sztywność białka cytoszkieletu – titiny, zależna od fosforylacji jej sprężystych domen, oraz skład kolagenowy macierzy zewnątrzkomórkowej oplatającej kardiomiocyty. Szczegółowe badania na poziomie komórkowym pokazują, że każdy z wymienionych etapów rozkurczu może być zaburzony w niewydolności serca. Dotyczy to przede wszystkim chorych z rozkurczową postacią niewydolności serca, u których frakcja wyrzucania lewej komory jest zachowana, a objawy są wynikiem zaburzeń rozkurczu. Skuteczna terapia tych pacjentów wymaga znalezienia metod korekty zaburzonych etapów rozkurczu.

Summary
The relaxation of cardiac muscle is the complicated process comprising two stages: active and passive. Active part of relaxation includes ATP-dependent Ca²⁺removal from the cytoplasm and dissociation of Ca²⁺ from contractile apparatus followed by separation of contractile proteins – myosin and actin. Ca²⁺ removal from the cytoplasm depends on activity and expression of the two main Ca²⁺ transporters: sarcoplasmic reticulum Ca²⁺-ATPase and located in extracellular membrane Na⁺/Ca²⁺ exchanger. The rate of Ca²⁺ dissociation from the contractile apparatus is determined by Ca²⁺ sensitivity of troponin C, which, in turn, depends on the phosphorylation level of troponin I. Passive stage of relaxation process comprises the restoration of cardiomyocyte resting length and subsequent cardiomyocyte stretching through blood flowing into the heart. These processes are determined by the stiffness of titin, the important cytoskeletal protein, as well as by the collagen composition of the extracellular matrix. The titin stiffness is regulated by the phosphorylation level of its elastic domains. Detailed investigations on the cardiomyocyte and the tissue levels reveled disturbances at the each stage of relaxation process in the heart failure patients. It is especially truth for patients with preserved ejection fraction and the diastolic dysfunction as a dominant contributor to symptoms. The effective therapy of these patients requires improvement of diastolic function throughout targeting disturbed stages of the relaxation process.

To jest tylko fragment artykułu. Aby przeczytać całość, przejdź do Czytelni medycznej.