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Fisiologia

Os canais do coração

Equipe da Unifesp identifica interação entre batimentos e contração cardíacos, mediados por cálcio

HÉLIO DE ALMEIDAO cálcio presente na circulação sangüínea tem um papel primordial num evento que se repete, com vigor variado, centenas de milhares de vezes ao dia. A capacidade de contração do músculo cardíaco é regulada pela quantidade de cálcio no interior de suas células, cujo fornecimento depende dos canais de cálcio situados na membrana celular. Um exemplo: conforme se eleva o número de batimentos cardíacos, os canais nas membranas abrem-se e deixam mais cálcio entrar. O estiramento do músculo também deflagra uma cadeia de eventos que aumenta a capacidade de contração. São liberadas substâncias que ampliam a entrada de sódio nas células – e uma proteína na membrana promove a troca do excesso de sódio por cálcio.

O cardiologista Paulo José Ferreira Tucci, professor do Departamento de Fisiologia da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), começou a estudar há três décadas as origens da complexa cadeia de mecanismos que regula a passagem do cálcio. Um deles, mostrou Tucci nos anos 1980, tem a ver com o aumento da sensibilidade ao cálcio das proteínas contráteis do coração sempre que o músculo é estirado.

Recentemente, o grupo liderado por Tucci voltou a debruçar-se sobre os fenômenos bioquímicos que fazem o miocárdio contrair e pulsar. Utilizando um coração isolado de cachorro, abastecido pelo sangue arterial de outro cão, foi possível avaliar a interação entre dois desses eventos mediados pelo cálcio, o estiramento do músculo e o aumento da freqüência cardíaca. Concluiu-se que a freqüência cardíaca elevada intensifica a resposta do órgão ao estiramento. A preparação da experiência leva algumas horas e demanda cirurgias nos dois cães. Primeiro, retira-se o coração de um dos cachorros. Dentro deste coração isolado é instalado um balão que avalia sua capacidade contrátil e a pressão gerada no seu interior durante a contração cardíaca. Do outro lado, há o segundo cachorro, cuja função é fornecer o sangue arterial para o coração isolado e recebê-lo de volta. “Um dos méritos do trabalho foi avaliar numa condição fisiológica – o coração integrado a um organismo intacto – a interação entre fatores que antes haviam sido estudados isoladamente e em condições experimentais muito artificiais”, diz Tucci.

Em outro estudo, o grupo da Unifesp analisou o funcionamento desses mecanismos quando o fluxo sangüíneo do coração diminui – num quadro de isquemia equivalente ao da angina do peito, a dor aguda causada pelo estreitamento da artéria. Quando o fluxo é restabelecido, a função do coração demora algumas horas a voltar ao normal. Nessa fase crítica há o risco de intercorrências sérias, como o acúmulo de líquidos no pulmão. O estudo concluiu que, no período de atordoamento, a resposta do coração ao estiramento e ao aumento de freqüência não é afetada.

Velocista
A importância desses estudos não se mede só pelos achados individuais. O estiramento do músculo e o aumento dos batimentos são mecanismos que permitem ao coração ajustar-se rapidamente às demandas do organismo. Um velocista consegue quintuplicar o desempenho do coração numa corrida de 100 metros rasos. “Em vítimas de cardiopatias crônicas, o funcionamento de tais mecanismos é comprometido e os médicos não têm meios de interferir terapeuticamente neles”, diz Tucci. A pesquisa busca ampliar a compreensão de tais fatores nas doenças cardíacas.

Numa outra linha de investigação, Paulo Tucci corrobora uma tese que soa paradoxal – corações pequenos batem melhor. Estudos realizados com ratos infartados revelaram que o miocárdio dos roedores ganhou capacidade de bombeamento depois que o pedaço do ventrículo esquerdo necrosado pelo infarto foi removido e a câmara ficou com um tamanho menor. “Matematicamente, isso é fácil de provar: a força a ser gerada pelo miocárdio é diretamente proporcional à relação raio da cavidade dividido pela espessura da parede. Quanto maior a cavidade, mais difícil de gerar pressão”, diz Tucci. Na década de 1990, esse princípio foi aplicado em seres humanos. A retirada de até 30% do coração hipertrofiado, estratégia desenvolvida pelo cirurgião paranaense Randas Batista, devolveu qualidade de vida a centenas de pacientes com insuficiência cardíaca grave, que os impedia de andar ou de fazer qualquer esforço.

Médicos de todo mundo a testaram. A cavidade menor conferia ao miocárdio, mesmo debilitado, uma função mais adequada. Apesar do benefício imediato e do entusiasmo inicial, a técnica, conhecida como ventriculoplastia redutora, foi praticamente abandonada. Em médio e longo prazos, seus efeitos na mortalidade mostraram-se frustrantes.

Um benefício da redução da cavidade é observado em outra situação da prática médica: a retirada de grandes cicatrizes produzidas pelo infarto do miocárdio, quadro conhecido como aneurisma do ventrículo esquerdo. A remoção da cicatriz é unanimemente aceita como vantajosa para a evolução dos doentes. Por isso, na avaliação de Tucci, o problema pode não estar na técnica de Randas Batista, mas em sua aplicação em pacientes num estágio muito grave de insuficiência cardíaca. “Os resultados possivelmente seriam diferentes se a redução fosse aplicada em pacientes com coração dilatado mas ainda com suas funções preservadas”, afirma. O trabalho de operar os minúsculos corações dos ratos infartados coube à pesquisadora Rosemeire Kanashiro, que hoje faz pós-doutorado num hospital em Baltimore, Estados Unidos.

A resistência do coração é maior do que se imagina, como atesta uma pesquisa feita com ratos infartados submetidos à desnutrição. A conclusão foi a seguinte: embora tenham sido submetidos a um esquema de restrição de proteínas e calorias seis semanas antes do infarto e três semanas depois, não sofreram depressão da capacidade de contração miocárdica. No período de cicatrização há uma sobrecarga cardíaca causada pelo infarto. Além disso, a síntese de proteínas no coração aumenta bastante. Apesar disso, não houve comprometimento da função do músculo cardíaco. Esse estudo corroborou o conceito da existência de uma hierarquia de importância de alguns sistemas do organismo. O coração e o cérebro são poupados em situação de privação de alimentos.

O Projeto
Fisiologia e fisiopatologia em cardiologia (99/04533-4); Modalidade Projeto Temático Coordenador Paulo José Ferreira Tucci – Departamento de Fisiologia, Unifesp Investimento R$ 1.006.278,24

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