A insuficiência cardíaca é a fase final de todos os tipos de doenças cardíacas e, com o envelhecimento da nossa população e o aumento da incidência de doenças cardiovasculares, a incidência de insuficiência cardíaca tem uma tendência crescente significativa. Nos últimos anos, devido ao estudo aprofundado do papel do sistema nervoso simpático e do sistema renina-angiotensina-aldosterona no aparecimento e na progressão da insuficiência cardíaca, medicamentos como os β-bloqueadores e a ACE-I tornaram-se a base do tratamento da insuficiência cardíaca. Por outro lado, o estudo aprofundado do metabolismo energético do miocárdio na insuficiência cardíaca pode também fornecer-nos novas ideias para o tratamento da insuficiência cardíaca. I. Características do metabolismo energético do miocárdio normal A contração e a diástole do miocárdio requerem energia, e o coração pode converter a energia química armazenada nos ácidos gordos e na glicose em energia mecânica da interação entre a actina e a miosina nas fibras do miocárdio. Este processo de conversão é composto por três partes: (1) a utilização de substratos produtores de energia, como os ácidos gordos e a glicose; (2) a produção de energia (ATP) por fosforilação oxidativa na cadeia respiratória das mitocôndrias no miócito cardíaco; e (3) o transporte e a utilização desta energia. Os ácidos gordos, a glucose, o lactato e o piruvato são todos substratos que fornecem energia. Em condições normais, 60%-90% da energia requerida pelo miocárdio provém da β-oxidação dos ácidos gordos livres. Os ácidos gordos de cadeia longa entram na mitocôndria para serem β-oxidados com a ajuda das carnitina propioniltransferases-1 e -2 (CPT-1 e CPT-2) para produzir acetil-coenzima A, que entra no ciclo do ácido tricarboxílico para produzir ATP para fornecer energia. Os restantes 10-40% da energia são fornecidos pelos hidratos de carbono, como a glucose, o lactato e o piruvato. A glicose sofre glicólise para produzir piruvato, enquanto o lactato produz piruvato sob a ação da lactato desidrogenase (LDH) e, finalmente, sob a ação da piruvato desidrogenase (PDH), é convertido em acetil coenzima A para entrar no ciclo do ácido tricarboxílico para fornecer energia. Em termos de consumo de oxigénio, a β-oxidação dos ácidos gordos é uma forma de fornecimento de energia que consome muito mais oxigénio, e a oxidação dos ácidos gordos consome mais 10% de oxigénio do que a oxidação da glicose para o mesmo fornecimento de uma molécula de ATP. Em condições normais, o fornecimento de oxigénio é adequado e não causa comprometimento do metabolismo energético do miocárdio. Na mitocôndria, os electrões do ciclo dos ácidos tricarboxílicos são transferidos para o oxigénio através do complexo da cadeia respiratória, produzindo um gradiente eletroquímico através dos protões da membrana mitocondrial que acciona a ATP sintase, que fosforila o ADP para produzir ATP. A ligação fosfato de alta energia no ATP liga-se à creatina para formar fosfato de creatina. catalisam a libertação de ATP, que é utilizado como energia para a contração e a diástole do miocárdio. O metabolismo dos ácidos gordos e o metabolismo da glicose regulam-se mutuamente. O aumento do metabolismo oxidativo dos ácidos gordos pode inibir o metabolismo oxidativo da glicose: (1) o ácido cítrico produzido pela oxidação dos ácidos gordos pode inibir a atividade da fosfofrutoquinase (PFK) e (2) o aumento da oxidação dos ácidos gordos pode aumentar os níveis de acetil-coenzima A e de coenzima I reduzida (NADH) e pode inibir a atividade da piruvato desidrogenase (PDH), que, por sua vez, pode inibir a glicólise. Por outro lado, um aumento da glicose e do lactato, ou um aumento dos níveis de insulina, pode promover a síntese da acetil coenzima A e estimular a produção de malonil coenzima A, inibindo assim a oxidação dos ácidos gordos. Em segundo lugar, o metabolismo energético do miocárdio isquémico Na isquemia ligeira, não há alterações significativas na energia do miocárdio. Na isquemia moderada, a glicólise é acelerada nas células do miocárdio, a oxidação de ácidos gordos livres é aumentada e a fosforilação oxidativa da glicose é inibida. Na isquemia grave, a oxidação dos ácidos gordos livres e da glicose é inibida, e a pequena quantidade de ATP fornecida pela glicólise torna-se a única fonte de energia para manter a sobrevivência dos cardiomiócitos. Portanto, na isquemia moderada a grave, a fosforilação oxidativa da glicose é incompatível com a glicólise anaeróbica e, nesse momento, a oxidação aumentada de ácidos graxos livres exacerbará a hipóxia miocárdica e a acidose intracelular, que podem exacerbar a lesão celular miocárdica ou levar à morte celular miocárdica. Em terceiro lugar, o metabolismo energético do miocárdio na insuficiência cardíaca As principais alterações patológicas na insuficiência cardíaca são a remodelação do miocárdio e a fibrose do miocárdio. A remodelação do miocárdio reduz o número de capilares por unidade de peso do miocárdio e aumenta a distância de difusão do oxigénio, resultando em hipoxia relativa. Além disso, a atividade da ATPase no miocárdio pode ser reduzida em 20-40% na insuficiência cardíaca, resultando numa utilização deficiente da energia do miocárdio e numa contratilidade miocárdica enfraquecida. Nas fases iniciais da insuficiência cardíaca, a utilização da glicose aumenta, enquanto a utilização dos ácidos gordos livres pode permanecer inalterada ou apenas ligeiramente aumentada. Na insuficiência cardíaca grave, a utilização de ácidos gordos livres é significativamente reduzida. Além disso, a utilização da glucose é reduzida, uma vez que a resistência à insulina pode estar presente na insuficiência cardíaca grave. Na insuficiência cardíaca, também pode haver anomalias estruturais mitocondriais, com processos de fosforilação oxidativa prejudicados e atividade reduzida ou diminuída do complexo da cadeia de transporte de electrões e da produção de ATP nas mitocôndrias. Na insuficiência cardíaca grave, os níveis de ATP no miocárdio podem ser reduzidos em 30-40% e os níveis de fosfato de creatina podem ser reduzidos em 30-70%, juntamente com uma função reduzida do transportador de creatina. A redução dos compostos de fosfato de alta energia e a redução da atividade do sistema da creatina quinase podem levar a uma redução da energia transferida para as miofibrilhas, o que, em última análise, leva a uma redução da reserva contrátil do miocárdio. Em quarto lugar, melhorar o metabolismo energético do miocárdio pode ser uma nova ideia para o tratamento da insuficiência cardíaca 1, a ECA-I é a pedra angular do atual tratamento da insuficiência cardíaca, o seu mecanismo de ação é através da inibição da atividade excessiva do sistema renina – angiotensina – aldosterona dos doentes com insuficiência cardíaca in vivo, inibição da remodelação do miocárdio, de modo a bloquear o processo fisiopatológico da ocorrência e desenvolvimento da insuficiência cardíaca. No entanto, do ponto de vista do metabolismo energético, a ACE-I também pode melhorar direta ou indiretamente o processo de metabolismo energético do miocárdio, melhorar a função mitocondrial dos cardiomiócitos e aumentar o nível de compostos de fósforo de alta energia do miocárdio. 2, o β-bloqueador é um dos principais medicamentos para o tratamento da insuficiência cardíaca crónica, que pode não só melhorar os sintomas clínicos dos doentes com insuficiência cardíaca, mas também melhorar o prognóstico dos doentes com insuficiência cardíaca e reduzir a taxa de mortalidade da insuficiência cardíaca. Do ponto de vista 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 falta de energia do miocárdio na insuficiência cardíaca. Por outro lado, podem inibir a lipólise mediada por catecolaminas e a libertação de ácidos gordos livres, reduzindo a oxidação de ácidos gordos que consomem mais oxigénio e aliviando assim a hipoxia do miocárdio. Os β-bloqueadores podem também diminuir a sensibilidade à insulina, aumentar a captação de lactato pelo miocárdio e permitir que o miocárdio utilize mais a glicose para o metabolismo energético. metabolismo energético do miocárdio. Estes efeitos dos β-bloqueadores melhoram, em certa medida, o metabolismo energético do miocárdio. Na insuficiência cardíaca causada por isquémia do miocárdio, a oxidação dos ácidos gordos é um processo metabólico que consome mais oxigénio e, em condições de hipóxia, a oxidação excessiva dos ácidos gordos pode agravar a hipóxia do miocárdio e causar acidose intracelular. Por conseguinte, a inibição adequada da oxidação dos ácidos gordos, de modo a que o fornecimento de energia ao miocárdio seja transferido para a oxidação da glicose, que consome menos oxigénio, pode ajudar a aliviar a isquemia miocárdica, melhorar o fornecimento de energia ao miocárdio e reduzir a acidose intracelular. A trimetazidina pode otimizar o metabolismo energético do miocárdio através da inibição da β-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 na angina de peito estável, pode também melhorar a função cardíaca dos doentes. Também foi relatado em países estrangeiros e nacionais que a utilização de trimetazidina em dose regular durante uma semana antes da ICP, seguida de uma dose de carga de trimetazidina 60 mg 30 minutos antes da cirurgia, reduziu significativamente a angina de peito intra-operatória e a lesão isquémica intra-operatória do miocárdio durante a ICP no grupo da trimetazidina em comparação com o grupo placebo. Além disso, a função cardíaca pós-operatória pode ser significativamente melhorada. Um fármaco semelhante à trimetazidina é a ranolazina, que também inibe a beta oxidação dos ácidos gordos e optimiza o metabolismo energético do miocárdio.