resumen 5

Cerbada Dominguez Marlen

Temas selectos de biofisica

ART. 5 la mitocondria y el corazón

El corazón depende estrechamente de la energía oxidativa generada en las mitocondrias, principalmente apartir de la betaoxidación de los ácidos grasos, de la cadena respiratoria de los electrones y la fosforilacion oxidativa.

Los defectos en la estructura y función mitocondriales se asocian a enfermedades cardiovasculares, como las miocardiopatias hipértrofica y dilatada, defectos con la conducción cardiaca y muerte súbita. Miocardiopatias isquémicas y alcoholicas y miocarditis. Aunque una parte de estas anomalías mitocondriales tienen una base genética definida. Los cambios en el DNA mitocondrial conducen a una disfunción de la fosoforilacion oxidativa, o a los defectos de la betaoxidación de los ácidos grasos debido a mutaciones especificas del ADN nuclear.

Las anomalías en la función , estructura de las mitocondrias se han encontrado cada vez con mayor frecuencia asociadas con enfermedades cardiovasculares , aunque las aberraciones en la función bioenergética  de las mitocondrias esta frecuentemente asociadas  con la disfunción cardiaca, los defectos específicos  que causan la disfunción bioenergética a menudo residen  en vías metabolicas no bioenergéticas, por ejemplo, en las vías de señalización entre las mitocondrias y el núcleo , o en el conjunto de la biogénesis mitocondrial y las vías de degradación.

Las mitocondrias son muy abundantes en el corazón, constituyen un 20-40% del volumen celular, por  ser un téjido de gran demanda energética. La producción energética mitocondrial depende de factores genéticos codificados por el núcleo y por el ADNmt que modulan la función mitocondrial normal, incluyendo la actividad enzimática y la disponibilidad de factores  ambientales como la disposición de combustibles. (azucares, grasas, proteínas)

La fosforilacion oxidativa genera un 80-90% del ATP celular, se lleva a cabo a partir de complejos de proteínas localizados en la membrana mitocondrial interna, que incluyen los complejos I-IV de la cadena respitaroria de transporte de electrones, la ATP sintasa y la translocasa de los núcleotidos de adenina. Los acidos grasos son el principal sustrato energético para la producción de ATP en el musculo cardiaco a partir de la fosforilacion oxidativa. Deben ser transportados de forma efectiva al interior de cardiomiocito primero,  y luego al interior de la mitocondria para poder ser utilizados en la producción energética a través de la betaoxidación mitocondrial y este proceso de transporte requiere diversas proteínas que forman parte del transportador de carnitina.

En el corazón fetal, que funciona en un ambiente hipoxico, la glucosa y el lactato son los principales sustratos energéticos utilizados por la glucolisis y el ATP en el miocardio. La glucogénesis es particularmente importante en situaciones de deprivación de oxígeno, y puede hacer que el corazón fetal sea más resistente a los efectos de la hipoxia y la isquemia que el corazón adulto. Los corazones  fetales  tienen un menor contenido mitocondrial , y por tanto,  menores grados  de actividad del complejo respiratorio  y del ciclo de los ácidos tricarboxilicos.

La glucogenolisis es particularmente  es particularmente importante en situaciones de deprivación  de oxígeno, y puede hacer que el corazón fetal  sea más resistente a los efectos.

En el periodo pstnatal se produce un cambio de manera que los acidos grasos  se convierten en el principal sustrato energético del corazón. L a expresión de genes que codifican enzimas de ácidos grasos, las enzimas e isoformas de la palmitotrasnferasa mitocondrial de carnitina experimenta un cambio importante en el periodo postnatal temprano que va en paralelo con el aumento de la utilización de los acidos grasos con el sustrato  energético del corazón del neonato.los grdos de actividad específicos aumentan durante el primer mes de vida,

Entre los múltiples cambios metabólicos que tienen lugar en el músculo cardiaco en la edad avanzada se encuentran las modificaciones en la composición de ácidos grasos y lípidos de la membrana como, un aumento de los valores de ácidos grasos saturados y una reducción de las concentraciones de ácidos grasos poli saturados, y de cardiolipina. L a cardiolipina es el fosfolipido insaturado celular más abundante, es el principal componente de la membrana mitocondrial interna, y desempeña un papel integral en la función de transporte de la membrana mitocondrial interna, en la fluidez y estabilidad, además de facilitar la función de las enzimas bioenergéticas que se encuentran en la membrana.