Efecto de la rosuvastatina sobre el infarto experimental en conejos normales e hipercolesterolémicos
Cristina Lorenzo Carrión1, Verónica Miksztowicz2, Lukas Erni1, Bruno Buchholz1, Verónica D'annunzio†, 1, Gabriela Berg2, Laura Schreier, Regina Wikinski2, Nidia Basso1
Las autoras primera y segunda participaron en igual medida del trabajo de investigación.
† Para optar a Miembro Titular de la Sociedad Argentina de Cardiología
1 Instituto de Fisiopatología Cardiovascular, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires, Argentina
2 Laboratorio de Lípidos y Lipoproteínas, Departamento de Bioquímica Clínica, Facultad de Farmacia y Bioquímica, Universidad de Buenos Aires,
Argentina
Dirección para separatas: Cristina Lorenzo Carrión Instituto de Fisiopatología Cardiovascular, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires J. E. Uriburu 950 - Piso 2 (1114) Buenos Aires, Argentina Tel. 4508-3606 e-mail: infica@fmed.uba.ar
Recibido: 13/09/2007
Aceptado: 28/12/2007
RESUMEN
Es conocido que el pretratamiento con rosuvastatina disminuye el tamaño del infarto y
mejora la disfunción ventricular. Sin embargo, no existe evidencia experimental que demuestre
su efecto cuando se administra durante la reperfusión. El objetivo del presente
estudio fue evaluar si la rosuvastatina administrada durante la reperfusión modifica el tamaño
del infarto y la recuperación de la función ventricular posisquémica en corazones de
conejos normocolesterolémicos e hipercolesterolémicos. Corazones aislados e isovolúmicos
de conejo fueron perfundidos según la técnica de Langendorff. En el grupo 1 (G1) se realizó
una isquemia global de 30 minutos seguidos por 120 minutos de reperfusión. En el grupo 2
(G2) se administró rosuvastatina (50 µM) durante toda la reperfusión. En los grupos 3 y 4
(G3 y G4) se repitieron los protocolos de G1 y G2, respectivamente, pero en conejos alimentados
durante un mes con una dieta rica en colesterol al 1%. El colesterol total antes de
iniciar la dieta fue de 59,6 ± 9,3 mg/dl y luego de la alimentación durante 4 semanas con
una dieta rica en colesterol se incrementó hasta un valor de 185,4 ± 21,4 (p < 0,05). No
hubo diferencias en la recuperación de la presión desarrollada (PDVI) ni en la presión
diastólica final del ventrículo izquierdo (PDFVI) en los animales normocolesterolémicos.
Sin embargo, en G3 y G4 la administración de rosuvastatina atenuó la disfunción ventricular
posisquémica sistólica y diastólica. El tamaño del infarto de G1 y G3 fue de 16,6 ± 2,6 y 25,6
± 2,7, respectivamente (p < 0,05). La administración de rosuvastatina redujo el tamaño del
infarto en G2 y G4 a un valor de 4,5 ± 1,1 y 5,5 ± 1,6 (p < 0,05), respectivamente.
La rosuvastatina administrada desde el inicio de la reperfusión disminuye el tamaño del
infarto en conejos normales e hipercolesterolémicos y mejora la recuperación de la función
ventricular sólo en los animales hipercolesterolémicos.
Palabras clave: Infarto del miocardio; Rosuvastatina; Pirimidinas; Hipercolesterolemia; Función ventricular
Abreviaturase
eNOS Óxido nítrico sintetasa endotelial
HDL Lipoproteínas de alta densidad
LDL Lipoproteínas de baja densidad
L-NAME NG-nitro-L-arginina metil éster
PDFVI Presión diastólica final del ventrículo izquierdo
PDVI Presión desarrollada del ventrículo izquierdo
PVI Presión intraventricular
SUMMARY
Effects of Rosuvastatin on Experimental Infarction on Normal and in Hypercholesterolemic Rabbits
It is well accepted that previous treatment with rosuvastatin
may reduce infarct size and improve ventricular dysfunction.
Nevertheless, there is no experimental evidence of this action
when administered during reperfusion. The objective of
the present study was to assess if the administration of
rosuvastatin during reperfusion might modify not only the
infarct size but also ventricular function recovery after an
ischemic episode in normocholesterolemic and hypercholesterolemic
rabbits. Isolated and isovolumetric rabbit hearts were
perfused according to Langendorff technique. Rabbits in group
1 (G1) underwent a 30-minute global ischemia followed by a
reperfusion lasting for 120 minutes. Rosuvastatin (50 µM) was
administered to rabbits in group 2 (G2) throughout the whole
reperfusion. Protocols G1 and G2 were repeated in groups 3
and 4 (G3 and G4), respectively, but in rabbits previously fed
for a month with a 1% cholesterol-rich diet. Total cholesterol
levels were 59.6±9.3 mf/dl before treatment with the diet, and
after a cholesterol-rich diet for 4 weeks, cholesterol levels increased
to 185.4±21.4 (p<0.05). No differences among recovery
in left ventricle developed pressure (LVDP) or in end-diastolic
left ventricle pressure (EDLVP) were reported in
normocholesterolemic animals. Nevertheless, the administration
of rosuvastatin mitigated systolic and diastolic post-ischemic
left ventricular dysfunction. Infarct size in G1 and G3
was 16.6±2.6 and 25.6 ± 2.7, respectively (p < 0.05). Administration
of rosuvastatin reduced the infarct size in G2 and G4
to 4.5±1.1 y 5.5±1.6 (p<0.05), respectively.
The administration of rosuvastatin since the beginning of
reperfusion reduces the infarct size in normocholesterolemic
and hypercholesterolemic rabbits, and improves ventricular
function only in hypercholesterolemic animals.
Key words: Myocardial Infarction; Rosuvastatin; Pyrimidines; Hypercholesterolemia; Ventricular Function
INTRODUCCIÓN
Los inhibidores de la enzima HMG-CoA reductasa
(estatinas) son drogas con conocida actividad hipolipemiante,
que reducen la morbilidad y la mortalidad
de causa cardiovascular. (1, 2) En los últimos años ha
crecido el interés en el estudio de estos fármacos debido
a la descripción de efectos beneficiosos independientes
de su capacidad hipolipemiante. (3) Estas acciones
incluyen la preservación de la función endotelial, como
también la atenuación de los procesos inflamatorios y
de proliferación del músculo liso vascular y de fibroblastos.
(4, 5) Esto llevó a que se hayan desarrollado
y continúen realizándose estudios con el objeto de
dilucidar los mecanismos intrínsecos que expliquen los
efectos pleiotrópicos de las estatinas. (4, 5)
En diferentes trabajos experimentales se sugiere
la existencia de un efecto protector de las estatinas
sobre el miocardio sometido a lesión por isquemia y
reperfusión. (6, 7) Así, se demostró que el pretratamiento
con rosuvastatina, tanto la administración crónica
(durante 3 semanas) (6) como aguda (18 horas
antes de la isquemia), (7) atenúa el tamaño del infarto
y la disfunción ventricular posisquémica en un
modelo de corazón aislado de rata. En un estudio diferente,
Jones y colaboradores (8) demostraron que el pretratamiento con simvastatina (18 h/6 h/3 h/1 h
antes de la isquemia) limita el tamaño del infarto y la
disfunción posisquémica en ratones. En el mismo sentido,
Tiefenbacher y colaboradores (9) demostraron
que la administración intravenosa de fluvastatina 20
minutos antes de un episodio de isquemia regional
reduce el tamaño del infarto y mejora la recuperación
de la función ventricular. Un hecho interesante fue
que al administrar L-NAME el efecto protector de la
fluvastatina fue abolido, lo que evidencia que la protección
alcanzada con la estatina fue a través del aumento
de la biodisponibilidad del óxido nítrico.
Sin embargo, en todos estos trabajos las diferentes
drogas se administraron antes del evento isquémico
y sería más relevante que este tipo de protección
se lograra durante la reperfusión. En este sentido,
Bell y colaboradores (10) administraron atorvastatina
durante el período de reperfusión en un
modelo de corazón aislado de ratón, luego de 35 minutos
de isquemia global. Estos autores encontraron
una reducción significativa del tamaño del infarto. Sin
embargo, todos estos estudios se realizaron en animales
normales y, al menos en nuestro conocimiento,
no existen trabajos que hayan evaluado el efecto de
esta droga en animales con comorbilidades como es la
hipercolesterolemia. Además, es conocido que aproximadamente
el 30-40% de los pacientes con cardiopatía
isquémica presentan cierto grado de hipercolesterolemia
y, en consecuencia, sería interesante evaluar
los efectos de las estatinas, en este caso la rosuvastatina,
en animales normocolesterolémicos e
hipercolesterolémicos y con la administración de la
droga durante la reperfusión.
El presente trabajo se llevó a cabo con el objetivo
de evaluar si la administración de rosuvastatina durante
la reperfusión modifica el tamaño del infarto y
las alteraciones de la función ventricular, luego de 30
minutos de isquemia global en animales normales e
hipercolesterolémicos.
MATERIAL Y MÉTODOS
Se utilizaron conejos neozelandeses machos (1,8–2,0 kg), que
se asignaron aleatoriamente a dos tipos de dieta: 20 animales
fueron alimentados con dieta estándar y otros 18 recibieron
una dieta enriquecida con colesterol (1% colesterol) por 4 semanas.
Luego de finalizada la dieta, se sacrificaron los animales,
se extrajo el corazón y se colocó en un sistema de perfusión
para órgano aislado según la técnica de Langendorff.
El corazón se perfundió con solución de Krebs-Henseleit compuesta
de NaCl 118,5 mM, KCl 4,7 mM, NaHCO3 24,8 mM,
KH2PO4 1,2 mM, MgSO4 1,2 mM, CaCl2 2,5 mM y glucosa 10
mM, que fue termostatizada a 37 °C y equilibrada con una
mezcla de 95% O2 - 5% CO2 para obtener un pH de 7,45 ±
0,02.
En el ventrículo izquierdo se colocó un balón de látex
conectado a través de un tubo rígido de polietileno a un
transductor de presión Deltram II (Utah Medical System);
esto permite medir la presión intraventricular (PVI). El
balón de látex se llenó con solución acuosa hasta lograr una
presión diastólica final (PDFVI) de 8-12 mm Hg y este volumen
se mantuvo constante durante todo el experimento. Se
evaluaron los cambios en la PDFVI como un índice de rigidez
miocárdica. En este sentido, si se considera que la rigidez
ventricular se expresa a través de la relación dP/dV, en
un modelo de corazón isovolúmico, la PDFVI es índice de
rigidez ventricular. También se evaluó el estado contráctil a
través de la presión desarrollada del ventrículo izquierdo
(PDVI), la cual se calculó restando la PDFVI a la presión
ventricular sistólica pico. El flujo coronario y la frecuencia
cardíaca se mantuvieron constantes durante todo el experimento,
con una bomba de perfusión y un marcapasos, respectivamente.
Medición del tamaño del infarto
Al finalizar la evaluación de la función ventricular, los corazones
se perfundieron durante 2 horas y posteriormente se
congelaron. Luego se cortaron de punta a base y se incubaron
en una solución de cloruro de 2,3,5-trifeniltetrazolio
(1%). Luego, las áreas de infarto se midieron con empleo de
planimetría computarizada (Analizador de imágenes: Image
Pro Plus®, versión 4.5). El tamaño del infarto se expresa
como porcentaje del área del ventrículo izquierdo.
Análisis bioquímico
Se obtuvieron muestras de sangre antes de finalizada la dieta
y después de concluida. Se midieron las concentraciones de
colesterol total, el colesterol LDL y el colesterol HDL. (8)
Protocolos experimentales en animales normales
Grupo 1 (G1; n = 10): en corazones de animales normales
se realizó una isquemia global de 30 minutos seguida de un
período de reperfusión de 30 minutos. La isquemia global
se logró con cese del flujo coronario tras el cierre brusco de
la bomba de perfusión peristáltica.
Grupo 2 (G2; n = 10): en corazones de animales normales
desde el inicio del período de reperfusión y durante 30
minutos se administró rosuvastatina (50 µM).
Grupo 3 (G3; n = 10): se repitió el protocolo del G1, pero
en animales alimentados durante 4 semanas con una dieta
rica en colesterol (1%).
Grupo 4 (G4; n = 8): se repitió el protocolo del G2, pero
en animales alimentados durante 4 semanas con una dieta
rica en colesterol (1%).
Análisis estadístico
Los resultados se expresan como la media ± error estándar
(EE) y los datos se analizaron por ANOVA de dos vías seguido
por la prueba de Bonferroni para comparaciones múltiples.
Se consideró una diferencia significativa cuando el valor
de p fue menor de 0,05.
RESULTADOS
En los animales alimentados con una dieta enriquecida
con colesterol se observó un incremento significativo
de los niveles de colesterol total desde 61,6 ± 9,3
mg/dl, antes de comenzar la dieta, hasta 284,4 ± 45,4
mg/dl a las 4 semanas (p < 0,05). El colesterol LDL
aumentó desde 21,5 ± 2,3 mg/dl hasta 158,5 ± 37,2
mg/dl (p < 0,05). Por último, el colesterol HDL no se
modificó en forma significativa.
En la Figura 1 se muestran los valores de presión
desarrollada del ventrículo izquierdo (panel superior)
y de presión diastólica final (panel inferior) en situación
basal y durante diferentes tiempos de la reperfusión
en el grupo de animales alimentados con una
dieta normal. En el grupo control, la PDVI disminuyó
durante la reperfusión desde un valor de 94,6 ± 3,6
hasta 37,7 ± 3,8 mm Hg a los 30 minutos de la reperfusión.
La administración de rosuvastatina no modificó
las alteraciones del estado contráctil, con una disminución
de la PDVI desde un valor de 102,5 ± 3,7
hasta 43,7 ± 7,9 mm Hg a los 30 minutos de la reperfusión.
La PDFVI (rigidez miocárdica) se incrementó
durante la reperfusión en ambos grupos, sin que se
observaran diferencias entre ellos.
Fig. 1. En el panel superior se muestra el comportamiento de
la presión desarrollada del ventrículo izquierdo (PDVI) en los
animales normocolesterolémicos. No se observaron diferencias
significativas entre los dos grupos estudiados. En el panel
inferior se grafica la presión diastólica final del ventrículo
izquierdo (PDFVI). Tampoco se observaron diferencias en este
índice de función diastólica. Ros: Rosuvastatina. Estabiliz.: Estabilización.
La Figura 2 muestra el comportamiento de la función ventricular en los grupos de animales alimentados con una dieta rica en colesterol. En el panel superior se grafica la PDVI, la cual disminuye significativamente durante la reperfusión desde un valor de 85,5 ± 5,9 hasta 26,7 ± 3,9 mm Hg a los 30 minutos de la reperfusión. Sin embargo, la administración de rosuvastatina atenuó el deterioro del estado contráctil, que alcanzó un valor de 48,3 ± 9,6 mm Hg hacia el final de la reperfusión (p < 0,05). En el panel inferior puede verse el comportamiento de la rigidez miocárdica evaluado a través de la PDFVI. En el grupo control, sometido a 30 minutos de isquemia, se produjo un incremento significativo de esta variable desde un valor de 10,5 ± 0,3 hasta 81,5 ± 6,3 mm Hg hacia el final de la reperfusión. De manera interesante, la administración de rosuvastatina atenuó este incremento al alcanzar un valor de 48,3 ± 9,6 mm Hg a los 30 minutos de la reperfusión.
Fig. 2. En el panel superior se muestra el comportamiento de la
PDVI en los animales hipercolesterolémicos. Durante la reperfusión
se observa una mejoría significativa del estado contráctil en el grupo
al cual se le administró rosuvastatina. En el panel inferior se grafica
el comportamiento de la rigidez miocárdica (PDFVI); en el grupo
con rosuvastatina se observa una PDFVI menor durante la reperfusión,
indicativa de menor rigidez miocárdica. Ros: Rosuvastatina. Estabiliz:
Estabilización. * p < 0,05 versus hipercolesterolémico sin ros.
En la Figura 3 se muestra el tama ño del infarto luego de 30 minutos isquemia. En los corazones normales, el tamaño del infarto fue del 16,6% ± 2,6%, mientras que en los corazones de animales hipercolesterolémicos fue del 25,6% ± 2,7% (p < 0,05 versus normal control). La administración de rosuvastatina redujo el área de infarto en ambos grupos (normales e hipercolesterolémicos), hasta un valor de 4,5 ± 0,9% y 5,5 ± 1,6%, respectivamente (p < 0,05 versus control).
Fig. 3. Tamaño del infarto expresado como porcentaje del área
del ventrículo izquierdo. La administración de rosuvastatina disminuyó
en forma significativa el tamaño del infarto tanto en los
animales normales como en los hipercolesterolémicos. * p < 0,05
versus control normocolesterolémico. # p < 0,05 versus control
hipercolesterolémico. : representan los experimentos individuales.
: representan la media y el error estándar de cada grupo.
DISCUSIÓN
En este trabajo hemos demostrado que la administración
aguda de rosuvastatina, desde el inicio de la reperfusión,
disminuye significativamente el tamaño del
infarto en los animales normocolesterolémicos e
hipercolesterolémicos. Además, hemos evidenciado
una mejoría significativa en la recuperación del estado
contráctil y una atenuación en el incremento de la
rigidez miocárdica sólo en los corazones de los animales
hipercolesterolémicos.
Estos hallazgos extienden las observaciones realizadas
por otros grupos (6, 7) que describieron los efectos
beneficiosos de la rosuvastatina sobre el tamaño
del infarto.
Sin embargo, en esos trabajos la estatina se administró
en forma previa a la isquemia. Al administrar
la droga al inicio de la reperfusión y encontrar un grado
de protección similar, nuestros hallazgos son más
extrapolables al ámbito clínico. Dado que la intervención
se aplica durante el período de reperfusión, una
vez instaurado el evento isquémico, esta cardioprotección
podría extrapolarse al ámbito clínico particularmente
en pacientes sometidos a terapias de reperfusión.
Sin embargo, algunos autores administraron
estatinas luego del evento isquémico. Así, Bauersachs
y colaboradores (11) administraron cerivastatina 24
horas luego del infarto de miocardio en ratas y no
pudieron demostrar una reducción en el tamaño del
infarto.
Nuestros resultados concuerdan con los de Bell y
colaboradores, (10) quienes administraron atorvastatina
en agudo, durante el período de reperfusión. En
este caso, estos autores utilizaron un modelo de corazón
aislado de ratón y encontraron una reducción significativa
del tamaño del infarto luego de 35 minutos
de isquemia global.
Una diferencia importante con trabajos previos es
que en nuestro estudio utilizamos animales normales
e hipercolesterolémicos, lo cual lo hace relevante para
una posible extrapolación clínica. En este sentido, y
de interés, los animales hipercolesterolémicos presentaron
un tamaño del infarto mayor respecto de
los normales. (12, 13) Este hallazgo, descripto por
otros autores, (12, 13) se ha atribuido a varios factores,
entre los que se describen la presencia de disfunción
endotelial, (12) un aumento en la expresión
de moléculas de adhesión endotelial (13) y alteraciones
en la homeostasis del calcio. (14) En un trabajo
previo demostramos que la dieta utilizada en este
estudio para lograr hipercolesterolemia provoca
disfunción endotelial, evaluada con la administración
de acetilcolina. Importa destacar que esta disfunción
del endotelio se presenta sin lesiones histopatológicas
en las arterias coronarias; en consecuencia, este
modelo representa un estadio inicial del proceso de
aterosclerosis. (15)
Una diferencia importante observada en nuestro
trabajo es el hecho de que la mejoría en la recuperación
de la función ventricular sólo se observó en los
corazones de los animales hipercolesterolémicos. Si
bien no hemos analizado los posibles mecanismos que
expliquen este hallazgo, podemos plantear alguna hipótesis.
Al tener los animales hipercolesterolémicos
un tamaño del infarto mayor, el porcentaje de reducción
alcanzado luego del tratamiento con rosuvastatina
es significativamente mayor que el obtenido en los
animales normales. Por lo tanto, es probable que la
mejoría en la recuperación de la función ventricular
se deba a esta reducción en el tamaño del infarto.
Si bien en el presente estudio no hemos estudiado
los mecanismos involucrados en el fenómeno de protección
de la rosuvastatina, podemos hacer algunas
especulaciones al respecto.
En este sentido, Maron y colaboradores (16) demostraron
que las estatinas aumentan la biodisponibilidad
de óxido nítrico (NO) a nivel ventricular.
Las estatinas incrementarían la actividad de la eNOS
por activación de la enzima PI3-kinasa/Akt, lo cual
lleva a la fosforilación del residuo serina 1177 de la
eNOS. (17, 18) Así, la activación de la eNOS, a través
de la fosforilación de la PI3-kinasa/Akt, podría ser
responsable de la reducción del tamaño del infarto
cuando la droga se administra en la reperfusión, ya
que se ha mostrado que este mecanismo puede ser
activado en minutos. (17)
Dadas las características de la atorvastatina y de
la rosuvastatina, es posible que compartan mecanismos
protectores similares. Sin embargo, estos mecanismos
deberían estudiarse en profundidad para dilucidar
los efectos protectores de la rosuvastatina.
CONCLUSIÓN
El presente trabajo muestra que la rosuvastatina administrada durante la reperfusión disminuye significativamente el tamaño del infarto en los animales normocolesterolémicos e hipercolesterolémicos. Además, se evidenció una mejoría significativa en la recuperación del estado contráctil y una atenuación en el incremento de la rigidez miocárdica sólo en los corazones de los animales hipercolesterolémicos. Dado que la administración de la rosuvastatina fue durante el período de la reperfusión, este hallazgo podría ser más extrapolable al ámbito clínico, en comparación con los trabajos que administran la droga en forma previa a la instauración de la isquemia.
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