Em condições normais, 60-90% da energia requerida pelo músculo cardíaco provém da beta-oxidação dos ácidos gordos livres. Os ácidos gordos de cadeia longa entram nas mitocôndrias para a beta-oxidação com a ajuda de carnitina propioniltransferase-1 e -2 (CPT-1 e CPT-2) para produzir a acetil coenzima A, que entra no ciclo do ácido tricarboxílico para produzir ATP para fornecer energia. Os outros 10-40% de energia são fornecidos por hidratos de carbono, tais como glicose, lactato e piruvato. A glicose é submetida a glicólise para produzir piruvato, enquanto o lactato é convertido em piruvato pela acção da lactato desidrogenase (LDH) e finalmente em acetil coenzima A pela acção da piruvato desidrogenase (PDH), que entra no ciclo do ácido tricarboxílico para fornecer energia. Em termos de consumo de oxigénio, a beta-oxidação dos ácidos gordos é uma forma de fornecimento de energia mais intensiva em oxigénio, fornecendo a mesma molécula de ATP, a oxidação dos ácidos gordos consome 10% mais oxigénio do que a oxidação da glicose. Em condições normais, o fornecimento de oxigénio é adequado e não causa danos no metabolismo da energia do miocárdio. Nas mitocôndrias, os electrões gerados pelo ciclo do ácido tricarboxílico são transferidos para o oxigénio através do complexo da cadeia respiratória, gerando um gradiente electroquímico através do protão da membrana mitocondrial que conduz a ATP synthase, que fosforila ADP para produzir ATP. a ligação de fosfato de alta energia em ATP liga-se à creatina para formar fosfato de creatina. após o ATP ter libertado um fosfato, este torna-se ADP. o fosfato de creatina pode difundir-se para as miofibrilas, onde é catalisado pela creatina cinase Catalisado por creatina cinase, o ATP é relançado e utilizado como energia para contracção miocárdica e diástole. I. Em condições normais, o metabolismo dos ácidos gordos e o metabolismo da glicose podem ser regulados um pelo outro. O metabolismo oxidativo melhorado dos ácidos gordos pode inibir o metabolismo oxidativo da glucose: (1) o ácido cítrico produzido pela oxidação dos ácidos gordos pode inibir a actividade da fosfofructoquinase (PFK), e (2) a oxidação melhorada dos ácidos gordos pode aumentar a acetil coenzima A e reduzir os níveis de coenzima I (NADH) e pode inibir a actividade da piruvar desidrogenase (PDH), que por sua vez pode inibir as enzimas da glucose. Pelo contrário, o aumento da glicose e do lactato, ou o aumento dos níveis de insulina, pode promover a síntese da acetil coenzima A e estimular a produção da malonil coenzima A, inibindo assim a oxidação dos ácidos gordos. Em segundo lugar, o metabolismo energético do miocárdio isquémico Na isquemia ligeira, não há alteração significativa na energia do miocárdio. Na isquemia moderada, a glicólise dos cardiomiócitos é acelerada, enquanto que a oxidação dos ácidos gordos livres é aumentada e a fosforilação oxidativa da glicose é inibida. Na isquemia grave, tanto os ácidos gordos livres como a oxidação da glucose são inibidos, e a pequena quantidade de ATP fornecida pela gluconeogénese torna-se a única fonte de energia para manter vivo o miocárdio. Portanto, na isquemia moderada a grave, a fosforilação oxidativa da glicose é incompatível com a glicólise anaeróbia, e a oxidação aumentada dos ácidos gordos livres pode exacerbar a hipoxia miocárdica e a acidose intracelular, o que pode exacerbar a lesão das células miocárdicas ou levar à morte das células miocárdicas. Metabolismo da energia miocárdica na insuficiência cardíaca As principais alterações patológicas na insuficiência cardíaca são a remodelação do miocárdio e a fibrose miocárdica. A remodelação do miocárdio reduz o número de capilares por unidade de peso do miocárdio e aumenta a distância de dispersão de oxigénio, resultando em hipóxia miocárdica relativa. Além disso, a actividade da ATPase no miocárdio pode diminuir em 20-40% na insuficiência cardíaca, resultando numa utilização deficiente da energia miocárdica e numa contractilidade miocárdica reduzida. Na insuficiência cardíaca precoce, a utilização de glicose aumenta, enquanto que a utilização de ácidos gordos livres pode permanecer inalterada ou aumentar apenas ligeiramente. Na insuficiência cardíaca grave, a utilização de ácidos gordos livres é significativamente reduzida. Além disso, a utilização de glicose é reduzida, pois pode haver resistência à insulina na insuficiência cardíaca grave. Na insuficiência cardíaca pode também haver anomalias estruturais nas mitocôndrias, com processos de fosforilação oxidativa comprometidos e actividade reduzida ou diminuída do complexo da cadeia de transporte de electrões e produção de ATP nas mitocôndrias. Na insuficiência cardíaca grave, os níveis de ATP miocárdico podem ser reduzidos em 30-40% e os níveis de fosfato de creatina podem ser reduzidos em 30-70%, juntamente com uma redução na função de transporte de creatina. A diminuição dos compostos de fosfato de alta energia e a redução da actividade do sistema de creatina cinase podem levar a uma redução do transporte de energia para as fibras miogénicas e, em última análise, a uma redução da reserva contrátil miocárdica. Melhorar o metabolismo da energia miocárdica pode ser uma nova ideia no tratamento da insuficiência cardíaca. 1. ACE-I é actualmente a pedra angular do tratamento da insuficiência cardíaca, e o seu mecanismo de acção é inibir a remodelação miocárdica através da supressão da actividade excessiva do sistema renina-angiotensina-aldosterona em doentes com insuficiência cardíaca, bloqueando assim o processo fisiopatológico de início e progressão da insuficiência cardíaca. No entanto, da perspectiva do metabolismo energético, a ACE-I também pode directa ou indirectamente melhorar o processo metabólico energético do miocárdio, melhorar a função mitocondrial dos cardiomiócitos e aumentar o nível de compostos de fosfato de alta energia do miocárdio. 2. β-bloqueadores são um dos principais medicamentos utilizados no tratamento da insuficiência cardíaca crónica, que pode não só melhorar os sintomas clínicos dos pacientes com insuficiência cardíaca, mas também melhorar o prognóstico dos pacientes com insuficiência cardíaca e reduzir a taxa de mortalidade da insuficiência cardíaca. Da perspectiva do metabolismo energético, há uma elevação dos ácidos gordos livres na insuficiência cardíaca e uma correlação negativa com a relação creatina fosfoquinase/ATP, que é um sinal de escassez de energia miocárdica na insuficiência cardíaca. os beta-bloqueadores podem reduzir o consumo de oxigénio miocárdico. Por outro lado, inibe a lipólise mediada por catecolaminas e a libertação de ácidos gordos livres, reduzindo a oxidação de ácidos gordos que consomem mais oxigénio e reduzindo assim a hipoxia miocárdica. β-bloqueadores também reduzem a sensibilidade à insulina, aumentam a absorção de lactato pelo miocárdio e aumentam a utilização da glicose no metabolismo energético. β-bloqueadores têm estes efeitos em parte para melhorar o metabolismo miocárdico metabolismo energético. Estes efeitos dos beta-bloqueadores podem melhorar em certa medida o metabolismo da energia do miocárdio. Na insuficiência cardíaca causada pela isquemia miocárdica, uma vez que a oxidação dos ácidos gordos é um processo metabólico mais consumidor de oxigénio, sob condições hipóxicas, a oxidação excessiva dos ácidos gordos pode agravar a hipoxia miocárdica e pode causar acidose intracelular. Portanto, a inibição adequada da oxidação dos ácidos gordos, que transfere mais do fornecimento de energia miocárdica para a oxidação da glucose, que consome menos oxigénio, pode ajudar a aliviar a isquemia miocárdica, melhorar o fornecimento de energia miocárdica e reduzir a acidose intracelular. A trimetazidina pode optimizar o metabolismo da energia miocárdica ao inibir a beta-oxidação dos ácidos gordos. estudos como os estudos TRIMPOL-I e TRIMPOL-II e o meta-estudo Cochrane demonstraram que para além de aumentar a capacidade de exercício em angina estável, também pode melhorar a função cardíaca em pacientes. Estudos estrangeiros e domésticos também relataram que a utilização de uma dose convencional de trimetazidina durante uma semana antes da ICP, seguida de uma dose de carga de trimetazidina 60mg 30 minutos antes do procedimento, reduziu significativamente a angina intra-operatória e a lesão isquémica miocárdica intra-operatória no grupo da trimetazidina em comparação com o grupo do placebo. Além disso, a função cardíaca pós-procedimento poderia ser significativamente melhorada. Uma droga semelhante à trimetazidina é a ranolazina, que também pode inibir a beta-oxidação dos ácidos gordos e optimizar o metabolismo da energia miocárdica. Outros medicamentos para melhorar o metabolismo da energia miocárdica: (1) Levocarnitina: A levocarnitina é um cofactor essencial para o metabolismo dos ácidos gordos e pode ajudar a transportar a coenzima acetil acumulada A para as mitocôndrias, o que pode alterar o metabolismo da energia miocárdica de glicólise principalmente anaeróbica para a oxidação principalmente dos ácidos gordos e restaurar o metabolismo normal da energia intracelular. Ao mesmo tempo, a levocaína pode reduzir a acumulação de ácidos gordos livres e de levocaína acilídea de cadeia longa em cardiomiócitos, reduzindo os danos nos cardiomiócitos. A levocarnitina é adequada para a insuficiência cardíaca por cardiomiopatia dilatada. (2) Coenzima Q10: A coenzima Q10 actua como portadora de transferência de electrões e desempenha um papel no processo de fosforilação oxidativa da mitocôndria miocárdica, participando na síntese de ATP. (3) Fosfato de creatina: uma substância funcional importante no metabolismo do miocárdio, exogenamente fornecida para fornecer energia actuando em múltiplos locais do metabolismo da energia do miocárdio (transporte, armazenamento e distribuição de energia). (4) Fosfato de frutose (FDP): o fosfato de frutose é um produto intermediário da glicólise, fornecendo um substrato de reacção para glicólise exógena numa variedade de condições hipóxicas e, em certa medida, aumentando a produção de pequenas quantidades de ATP. (5) fármacos inotrópicos positivos dependentes de AMP (ciclofosfoglicosídeo glucosamina, milrinona, dobutamina, etc.): estes fármacos podem fornecer ATP exógenos, activar directa ou indirectamente uma gama de quinases proteicas, promover o fluxo interno de cálcio e melhorar a fosforilação. Estes medicamentos podem melhorar os sintomas em pacientes com insuficiência cardíaca, mas só podem ser utilizados por curtos períodos de tempo. O uso a longo prazo destes medicamentos tem demonstrado aumentar a mortalidade dos pacientes. (6) Inibidores de Carnitina propioniltransferase-1 (CPT-1): Etmoxir e Metilpalmoxir pertencem a este grupo de fármacos, que funcionam inibindo a CPT-1 e reduzindo a entrada de ácidos gordos livres nas mitocôndrias, reduzindo assim a beta-oxidação dos ácidos gordos. (7) Medicina Tradicional Chinesa: Ginseng e Astragalus. Os ginsenósidos na injecção de Ginseng-Mai podem melhorar o metabolismo da energia miocárdica e aumentar a contratilidade miocárdica ao inibirem a actividade do Na-K-ATPase na membrana do cardiomiócito. Mai Dong pode estabilizar as membranas cardiomiocitárias, reduzir o inchaço mitocondrial e a libertação de desidrogenase láctica e fosfocreatina quinase, acelerar a síntese proteica para a replicação do ADN nos cardiomiócitos danificados, facilitar a reparação de lesões e aumentar as reservas de energia no miocárdio isquémico. Foi também demonstrado que o Astragalus pode melhorar o metabolismo energético do miocárdio e assim ser utilizado no tratamento da insuficiência cardíaca. Existe uma diminuição significativa do metabolismo da energia miocárdica na insuficiência cardíaca, pelo que a modulação do metabolismo da energia miocárdica dependendo da condição do paciente pode ser um novo alvo para o tratamento da insuficiência cardíaca. Actualmente, os medicamentos que visam todos os aspectos do metabolismo da energia miocárdica têm demonstrado ser eficazes na melhoria dos sintomas da insuficiência cardíaca, mas é necessário acumular provas sobre se outros medicamentos que não ACE-I e beta-bloqueadores que melhoram o metabolismo do miocárdio podem melhorar o prognóstico dos pacientes.