A bioquímica cardiovascular explora os mecanismos moleculares subjacentes à aterosclerose, hipertensão, insuficiência cardíaca e infarto do miocárdio. Compreender esses mecanismos é essencial para desenvolver estratégias preventivas e terapêuticas.

Aterosclerose

A aterosclerose é uma doença inflamatória crônica da parede arterial, iniciada por disfunção endotelial e impulsionada pelo acúmulo de lipídios e respostas imunes. O processo começa quando partículas de LDL penetram no endotélio e ficam retidas no espaço subendotelial ligando-se a proteoglicanos. A LDL retida sofre oxidação por espécies reativas de oxigênio produzidas por células endoteliais e macrófagos.

A LDL oxidada ativa o endotélio, induzindo a expressão de moléculas de adesão como VCAM-1 e ICAM-1 que recrutam monócitos circulantes. Os monócitos diferenciam-se em macrófagos, que captam LDL oxidada através de receptores scavenger como SR-A e CD36. Diferentemente da captação mediada pelo receptor de LDL, os receptores scavenger não são regulados negativamente pelo acúmulo de colesterol, levando à formação de células espumosas. As células espumosas acumulam-se na íntima, formando estrias gordurosas, as lesões ateroscleróticas mais precoces.

Progressão da Placa

As células espumosas produzem citocinas inflamatórias incluindo IL-1-beta e TNF-alfa, recrutando mais células imunes e promovendo proliferação e migração de células musculares lisas da média para a íntima. As células musculares lisas sintetizam matriz extracelular, criando uma capa fibrosa sobre o núcleo rico em lipídios. Placas avançadas contêm um núcleo necrótico de células espumosas mortas e debris celulares, com capas fibrosas finas propensas à ruptura.

A ruptura da placa expõe material trombogênico, desencadeando ativação plaquetária e coagulação, levando à trombose aguda. O infarto do miocárdio ou acidente vascular cerebral resulta quando o trombo oclui o lúmen do vaso. Placas vulneráveis são caracterizadas por núcleo necrótico grande, capa fibrosa fina e infiltração inflamatória densa.

Fatores de Risco Bioquímicos

O colesterol LDL está causalmente ligado à aterosclerose. Cada redução de 1 mmol/L no LDL reduz eventos cardiovasculares em cerca de 20%. Partículas LDL pequenas e densas são particularmente aterogênicas porque penetram mais facilmente no endotélio e são mais suscetíveis à oxidação. O colesterol HDL é considerado protetor porque medeia o transporte reverso de colesterol e tem propriedades anti-inflamatórias e antioxidantes.

A lipoproteína A é uma partícula semelhante à LDL com uma apolipoproteína A adicional que é geneticamente determinada e prediz independentemente o risco cardiovascular. Triglicerídeos elevados estão associados a aumento de risco, em parte através de lipoproteínas remanescentes. Os níveis de homocisteína são modificáveis por suplementação de vitaminas B, mas ensaios clínicos não mostraram benefício cardiovascular da redução de homocisteína.

Infarto do Miocárdio

O infarto agudo do miocárdio resulta de isquemia miocárdica prolongada, causando lesão irreversível e morte celular. A perda de oxigênio e nutrientes prejudica a fosforilação oxidativa, esgotando ATP e causando crise metabólica. A glicólise anaeróbica produz lactato, causando acidose intracelular que inibe a função contrátil.

A homeostase do cálcio é interrompida. O ATP reduzido prejudica a recaptação de cálcio pelo retículo sarcoplasmático, e a acidose reduz a sensibilidade ao cálcio dos miofilamentos. O influxo descontrolado de cálcio ativa proteases e fosfolipases, danificando estruturas celulares. A abertura do poro de transição de permeabilidade mitocondrial libera citocromo c, desencadeando apoptose. A reperfusão, embora necessária para o salvamento tecidual, causa lesão adicional através de estresse oxidativo e sobrecarga de cálcio.

Biomarcadores Cardíacos

As troponinas cardíacas I e T são os biomarcadores preferidos para o diagnóstico de infarto do miocárdio. São liberadas de miócitos danificados dentro de 3 a 6 horas e permanecem elevadas por 7 a 14 dias. Ensaios de troponina de alta sensibilidade detectam concentrações muito baixas e melhoram o diagnóstico precoce. A creatina cinase-MB é um marcador alternativo, e peptídeos natriuréticos como BNP e NT-proBNP são marcadores de insuficiência cardíaca.

Insuficiência Cardíaca

A insuficiência cardíaca é uma síndrome clínica onde o coração não consegue bombear sangue suficiente para atender às demandas metabólicas. As alterações bioquímicas incluem ativação do sistema nervoso simpático e do sistema renina-angiotensina-aldosterona, que inicialmente compensam, mas tornam-se maladaptativas. A norepinefrina aumenta a frequência cardíaca e a contratilidade, mas também causa hipertrofia de miócitos e apoptose. A angiotensina II causa vasoconstrição, retenção de sódio e fibrose miocárdica. A aldosterona promove fibrose e anormalidades eletrolíticas.

Alvos Farmacológicos

As estatinas inibem a HMG-CoA redutase, reduzindo o LDL e diminuindo eventos cardiovasculares. Também têm efeitos pleiotrópicos incluindo melhora da função endotelial e redução da inflamação. Fármacos antiplaquetários como a aspirina inibem irreversivelmente a ciclo-oxigenase-1, reduzindo a produção de tromboxano A2 e a agregação plaquetária. Inibidores de P2Y12 como o clopidogrel bloqueiam a ativação plaquetária induzida por ADP. Os inibidores da ECA e bloqueadores dos receptores de angiotensina reduzem morbidade e mortalidade na insuficiência cardíaca e hipertensão.