Estudian el Efecto del Cigarrillo sobre la Miocarditis Inducida por Virus

• AUTOR : Bae S, Ke Q, Morgan J y colaboradores
• TITULO ORIGINAL : Exacerbation of Acute Viral Myocarditis by Tobacco Smoke Is Associated With Increased Viral Load and Cardiac Apoptosis
• CITA : Canadian Journal of Physiology and Pharmacology 88(5):568-575, May 2010
• MICRO : En un modelo murino de miocarditis viral, la exposición al humo del cigarrillo antes de la infección agravó considerablemente la enfermedad cardíaca mediante un aumento de la carga viral y de la apoptosis -independiente de las caspasas- de las células del corazón.

Introducción

El tratamiento de la insuficiencia cardíaca congestiva (ICC) ha mejorado sustancialmente en los últimos años; aún así, la enfermedad se asocia con un índice de mortalidad al año de alrededor del 20%. Un 80% de los pacientes mueren en el transcurso de los 8 años posteriores al diagnóstico. La miocarditis viral (MV) es una causa común de ICC; no obstante, la evolución clínica de la MV es muy variable y todavía no se conocen los mecanismos que contribuyen a su progresión o a su mejoría. Diversos trabajos que utilizaron un modelo murino de miocarditis inducida por Encephalomyocarditis virus (EMCV) revelaron el papel de las catecolaminas en la evolución de la MV: las catecolaminas exacerbarían la MV aguda y crónica, mientras que la inhibición de las catecolaminas podría retrasar la progresión de la enfermedad.

El tabaquismo representa un importante factor de riesgo cardiovascular; la exposición al humo del cigarrillo se acompaña de múltiples efectos perjudiciales sobre el corazón. La respuesta inflamatoria asociada y la muerte celular serían algunos de los procesos más importantes en la toxicidad cardiológica asociada con el tabaquismo. El objetivo del presente trabajo es determinar si la exposición al tabaco se asocia con la gravedad de la MV inducida por el EMCV en ratones.

Materiales y métodos

Se trabajó con ratones BALB/c de 4 semanas de vida inoculados por vía intraperitoneal con 100 a 500 unidades formadoras de placas (UFP) de la variante M del EMCV. Los ratones del grupo de control sólo recibieron el vehículo. La exposición al tabaco se logró colocando los animales en cámaras especiales durante 90 minutos por día durante 15 días.

Inmediatamente después de sacar los ratones de las cámaras se tomaron muestras de sangre para la determinación de la carboxihemoglobina (COHb) mediante cromatografía de gases.

En el estudio de mortalidad se compararon 4 grupos de animales: 1) un grupo de control de ratones sin exposición al humo del cigarrillo, inoculados con el vehículo; 2) animales sólo expuestos al cigarrillo; 3) ratones infectados 10 días antes de ser sacrificados y 4) ratones expuestos al humo del cigarrillo desde 5 días antes hasta 10 días después de la inoculación del virus. En los animales sacrificados se efectuaron estudios bioquímicos y fisiopatológicos.

En los corazones se efectuó reacción en cadena de la polimerasa inversa (PCR) para determinar la carga viral. La función cardíaca se valoró 5 días después de la infección mediante la determinación del volumen minuto, la precarga, la poscarga y la contractilidad, entre otros parámetros.

La inmunoelectrotransferencia con los anticuerpos monoclonales correspondientes permitió conocer la expresión de diversas proteínas: factor inductor de apoptosis (apoptosis-inducing factor, AIF) total; AIF en las distintas subfracciones citosólicas y conexina 43 (Cx43). Se realizaron ensayos de apoptosis (técnica TUNEL). El análisis estadístico incluyó pruebas de Student-Newman-Keuls.

Resultados

En los experimentos iniciales, los autores determinaron el efecto de la exposición corta (2 horas) y prolongada (90 minutos por día durante 10 días) al humo del tabaco mediante la determinación de la COHb. Se detectó un aumento significativo de la concentración plasmática de COHb 2 horas después de exposición al tabaco y luego de la exposición crónica. En un paso posterior se determinó el efecto de distintos inóculos virales (100 a 500 UFP). Los resultados mostraron una susceptibilidad dependiente del título: la inoculación de 100 UFP se asoció con un índice de mortalidad del 30%; en los experimentos posteriores se utilizó esta dosis de inóculo.

Los animales expuestos al humo del cigarrillo 5 días antes de la infección tuvieron una mortalidad más de 2 veces más alta respecto de los que sólo recibieron el inóculo viral. En cambio, la exposición durante 10 días no tuvo per se ningún efecto sobre la mortalidad. En conjunto, las observaciones sugieren que la exposición al humo del cigarrillo antes de la inoculación del virus agrava considerablemente la evolución de la MV.

La evaluación post mortem mostró incrementos sustanciales de la masa cardíaca y de la masa pulmonar en relación con la masa corporal en los animales infectados, 5 días después del inóculo viral; estos resultados sugieren insuficiencia cardíaca izquierda. Los animales expuestos al humo del cigarrillo tendieron a presentar mayores cocientes respecto de los controles; no obstante, las diferencias no fueron significativas.

Se recuerda que el factor natriurético auricular (FNA) es un marcador de hipertrofia cardíaca y de insuficiencia cardíaca; la concentración del FNA en el corazón fue sustancialmente mayor en los animales infectados y la exposición al humo del tabaco antes de la inoculación viral se asoció con un incremento aún mayor de la expresión del ARN mensajero del FNA, en comparación con los animales que sólo recibieron el inóculo viral.

La función cardíaca no difirió significativamente entre los animales del grupo de control y los expuestos al humo del cigarrillo. Sin embargo, la inoculación del virus se asoció con una disminución sustancial de la funcionalidad cardíaca en comparación con la de los animales del grupo de control. Más aún, el volumen minuto y el trabajo cardíaco, en los animales expuestos al cigarrillo e infectados, fueron significativamente más desfavorables en comparación con los valores de los ratones infectados no expuestos al humo del cigarrillo. Estos hallazgos señalan que la exposición previa al humo del cigarrillo agrava la insuficiencia cardíaca asociada con la exposición al virus.

Los estudios con PCR revelaron un aumento significativo del ARN viral en los ratones expuestos al virus y al humo del cigarrillo respecto de los animales infectados. El hallazgo sugiere que el tabaco ocasiona el aumento de la carga viral en las células cardíacas. La exposición al virus se asoció con un incremento importante de los niveles de los 3 marcadores inflamatorios evaluados (factor de necrosis tumoral alfa, TNF-a; molécula de adhesión intercelular, ICAM-1; proteína quimiotáctica de monocitos, MCP-1); la concentración del TNF-a y de la MCP-1 aumentó aún más en los animales expuestos al humo del cigarrillo.

Los niveles de la Cx43 -una proteína de unión de las células cardíacas- disminuyeron en forma no significativa después de la inoculación del virus. La exposición al virus y al humo del tabaco se acompañó de un descenso aún más marcado de la Cx43; los resultados indican que la exposición al humo antes de la infección viral se asocia con inflamación y con trastornos en la integridad de las uniones entre las células cardíacas. Estas modificaciones permitirían una mayor penetración del virus en las células del corazón.

Se sabe que la insuficiencia cardíaca asociada con la infección por EMCV está relacionada con una mayor apoptosis celular. La exposición al virus se asoció con un aumento significativo del número de células en apoptosis; la cantidad fue aún mayor en los ratones expuestos al humo del cigarrillo antes de ser inoculados con el virus.

La infección motivó la translocación del AIF desde las mitocondrias, un marcador que refleja la activación de la apoptosis independiente de las caspasas. La exposición previa al humo del cigarrillo elevó aún más la expresión del AIF, sin cambios importantes en la expresión del AIF total. En conjunto, las observaciones señalan un aumento significativo de la activación de la apoptosis, independiente de las caspasas; la exposición al humo del cigarrillo antes de la infección agrava este fenómeno.

Discusión

Los hallazgos de la presente investigación demuestran que la exposición al tabaco agrava significativamente la miocarditis viral y compromete la funcionalidad cardíaca como consecuencia de una mayor carga viral y del aumento de la apoptosis de las células cardíacas.

La exposición al humo del cigarrillo antes de la infección se asoció con mayor expresión de diversos marcadores de inflamación y con disrupción de las uniones intercelulares (menor expresión de la Cx43). Los autores recuerdan que la miocarditis inducida por el EMCV es un modelo murino bien establecido de miocardiopatía dilatada. Aunque el estudio demuestra por primera vez la relación entre la miocarditis viral y la exposición al cigarrillo, los mecanismos involucrados en dicha asociación todavía no se conocen.

Sin embargo, en el modelo estudiado en esta ocasión, la exposición al tabaco aceleró los trastornos funcionales y se asoció con un aumento significativo de la expresión del ARN mensajero del FNA y con una menor expresión de la Cx43, el componente más importante de las uniones intercelulares en el corazón. La pérdida de las uniones entre las células y las anormalidades en la comunicación intercelular son hallazgos característicos de la remodelación cardíaca en respuesta a diferentes tipos de daño tisular. Según diversos trabajos, las anormalidades en la expresión de la Cx43 se correlacionan con una variedad de enfermedades cardíacas y trastornos de la conducción.

La apoptosis es un factor importante de contribución en la miocarditis experimental, que puede estar mediada por caspasas o ser independiente de este sistema, como ocurrió en el modelo evaluado en esta ocasión. Entre los mecanismos independientes de las caspasas, la liberación del AIF desde las mitocondrias tendría un papel fundamental. Por primera vez, este estudio demuestra que la apoptosis independiente de las caspasas está involucrada en la apoptosis inducida por el EMCV.

En conclusión, la exposición al tabaco antes de la inoculación viral agrava la miocarditis viral. Los resultados deberían ser tenidos en cuenta a la hora de asesorar a los pacientes con miocarditis sobre los efectos nocivos de la exposición al humo del cigarrillo.

Especialidad: Bibliografía - Cardiología