Los glucósidos cardíacos son una clase de compuestos orgánicos que aumentan la fuerza de salida del corazón y aumentan su tasa de contracciones al actuar sobre la bomba de ATPasa de sodio y potasio celular . [1] Sus usos médicos beneficiosos son como tratamientos para la insuficiencia cardíaca congestiva y las arritmias cardíacas ; sin embargo, su relativa toxicidad impide que se utilicen ampliamente. [2] Se encuentran más comúnmente como metabolitos secundarios en varias plantas, como las plantas dedalera , sin embargo, estos compuestos tienen una amplia gama de efectos bioquímicos con respecto a la función de las células cardíacas y también se han sugerido para su uso en el tratamiento del cáncer. [3]
Glucósido cardíaco | |
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Clase de droga | |
Identificadores de clase | |
Usar | Insuficiencia cardíaca congestiva |
Código ATC | C01A |
Objetivo biológico | N / A+ / K+ -ATPase |
enlaces externos | |
Malla | D002301 |
En Wikidata |
Clasificación
Estructura general
La estructura general de un glucósido cardíaco consiste en una molécula de esteroide unida a un azúcar ( glucósido ) y un grupo R. [4] El núcleo de esteroides consta de cuatro anillos fusionados a los que se pueden unir otros grupos funcionales como los grupos metilo , hidroxilo y aldehído para influir en la actividad biológica de la molécula en general. [4] Los glucósidos cardíacos también varían en los grupos unidos a cada extremo del esteroide. Específicamente, los diferentes grupos de azúcar unidos al extremo del azúcar del esteroide pueden alterar la solubilidad y la cinética de la molécula; sin embargo, el resto de lactona en el extremo del grupo R solo tiene una función estructural. [5]
En particular, la estructura del anillo unido al extremo R de la molécula permite clasificarlo como cardenólido o bufadienólido. Los cardenólidos se diferencian de los bufadienólidos debido a la presencia de un "enólido", un anillo de cinco miembros con un solo doble enlace, en el extremo de la lactona. Los bufadienólidos, por otro lado, contienen un "dienólido", un anillo de seis miembros con dos enlaces dobles, en el extremo de la lactona. [5] Si bien los compuestos de ambos grupos pueden usarse para influir en el gasto cardíaco del corazón, los cardenólidos se usan más comúnmente con fines medicinales, principalmente debido a la amplia disponibilidad de las plantas de las que se derivan.
Clasificación
Los glucósidos cardíacos se pueden clasificar más específicamente en función de la planta de la que se derivan, como se muestra en la siguiente lista. Por ejemplo, los cardenólidos se han derivado principalmente de las plantas dedalera Digitalis purpurea y Digitalis lanata , mientras que los bufadienólidos se han derivado del veneno del sapo de caña Bufo marinus , del cual reciben la parte “bufo” de su nombre. [6] A continuación se muestra una lista de organismos de los que se pueden derivar los glucósidos cardíacos.
Plantas de las que se pueden derivar cardenólidos
- Convallaria majalis (Lirio de los valles): convalotoxina [7]
- Antiaris toxicaria (árbol de upas): antiarin
- Strophanthus kombe (vid de Strophanthus ): ouabaína (g-estrofantina) y otras estrofantinas
- Digitalis lanata y Digitalis purpurea (dedalera lanuda y morada): digoxina , digitoxina
- Nerium oleander (árbol de adelfa): oleandrin
- Asclepias sp. (algodoncillo): oleandrina
- Adonis vernalis (ojo de faisán de primavera): adonitoxina
- Kalanchoe daigremontiana y otrasespecies de Kalanchoe : daigremontianin
- Erysimum cheiranthoides (alhelí de lombriz) y otrasespecies de Erysimum [8]
Organismos de los que se pueden derivar cardenólidos
- algunas especies de escarabajos Chrysolina , incluida Chrysolina coerulans , tienen glucósidos cardíacos (incluida la xilosa ) en sus glándulas defensivas. [9]
Organismos de los que se pueden derivar los bufadienólidos
- Leonurus cardiaca (agripalma): escilarenina [7]
- Drimia maritima (squill): proscillaridina A
- Bufo marinus (sapo de caña): varios bufadienólidos
- Kalanchoe daigremontiana y otrasespecies de Kalanchoe : daigremontianin y otras
- Helleborus spp. ( eléboro ) [10]
Mecanismo de acción
Los glucósidos cardíacos afectan la bomba de ATPasa sodio-potasio en las células del músculo cardíaco para alterar su función. [1] Normalmente, estas bombas de sodio y potasio mueven los iones de potasio hacia adentro y los iones de sodio hacia afuera. Los glucósidos cardíacos, sin embargo, inhiben esta bomba estabilizándola en el estado de transición E2-P, de modo que el sodio no puede extruirse: por lo tanto, la concentración de sodio intracelular aumenta. Con respecto al movimiento del ión potasio, debido a que tanto los glucósidos cardíacos como el potasio compiten por unirse a la bomba de ATPasa, los cambios en la concentración extracelular de potasio pueden conducir potencialmente a una alteración de la eficacia del fármaco. [11] No obstante, controlando cuidadosamente la dosis, se pueden evitar tales efectos adversos. Continuando con el mecanismo, los niveles elevados de sodio intracelular inhiben la función de un segundo intercambiador de iones de membrana, NCX , que es responsable de bombear los iones de calcio fuera de la célula y los iones de sodio en una proporción de 3Na.+
/ Ca2+
. Por lo tanto, los iones de calcio tampoco se extruyen y también comenzarán a acumularse dentro de la célula. [12] [13]
La alteración de la homeostasis del calcio y el aumento de las concentraciones de calcio citoplásmico provocan un aumento de la captación de calcio en el retículo sarcoplásmico (SR) a través del transportador SERCA2. Las reservas de calcio elevadas en el SR permiten una mayor liberación de calcio en la estimulación, por lo que el miocito puede lograr una contracción más rápida y poderosa mediante el ciclo de puentes cruzados. [1] El período refractario del nódulo AV aumenta, por lo que los glucósidos cardíacos también funcionan para disminuir la frecuencia cardíaca. Por ejemplo, la ingestión de digoxina conduce a un aumento del gasto cardíaco y una disminución de la frecuencia cardíaca sin cambios significativos en la presión arterial; esta cualidad permite que sea ampliamente utilizado con fines medicinales en el tratamiento de arritmias cardíacas. [1]
Significación clínica
Los glucósidos cardíacos han servido durante mucho tiempo como el principal tratamiento médico para la insuficiencia cardíaca congestiva y la arritmia cardíaca , debido a sus efectos de aumentar la fuerza de contracción muscular al tiempo que reducen la frecuencia cardíaca. La insuficiencia cardíaca se caracteriza por la incapacidad de bombear suficiente sangre para sostener el cuerpo, posiblemente debido a una disminución en el volumen de la sangre o su fuerza contráctil. [14] Los tratamientos para la afección se centran, por lo tanto, en reducir la presión arterial , de modo que el corazón no tenga que ejercer tanta fuerza para bombear la sangre, o aumentar directamente la fuerza contráctil del corazón, de modo que el corazón pueda superar la presión arterial más alta. Los glucósidos cardíacos, como la digoxina y la digitoxina de uso común, se ocupan de esta última debido a su actividad inotrópica positiva . Por otro lado, las arritmias cardíacas son cambios en la frecuencia cardíaca, ya sean más rápidos ( taquicardia ) o más lentos ( bradicardia ). Los tratamientos medicinales para esta afección funcionan principalmente para contrarrestar la taquicardia o la fibrilación auricular al disminuir la frecuencia cardíaca, como lo hacen los glucósidos cardíacos. [11]
Sin embargo, debido a cuestiones de toxicidad y dosis, los glucósidos cardíacos se han reemplazado por fármacos sintéticos como los inhibidores de la ECA y los bloqueadores beta y ya no se utilizan como tratamiento médico primario para tales afecciones. Sin embargo, dependiendo de la gravedad de la afección, aún se pueden usar junto con otros tratamientos. [11]
Toxicidad
Desde la antigüedad, los seres humanos han utilizado plantas que contienen glucósidos cardíacos y sus extractos crudos como recubrimientos de flechas, ayudas homicidas o suicidas, venenos para ratas, tónicos cardíacos, diuréticos y eméticos, principalmente debido a la naturaleza tóxica de estos compuestos. [6] Por lo tanto, aunque se han utilizado glucósidos cardíacos para su función medicinal, también debe reconocerse su toxicidad. Por ejemplo, en 2008, los centros de intoxicaciones de EE. UU. Informaron 2.632 casos de toxicidad por digoxina y 17 casos de muertes relacionadas con la digoxina. [15] Debido a que los glucósidos cardíacos afectan los sistemas cardiovascular, neurológico y gastrointestinal, estos tres sistemas pueden usarse para determinar los efectos de la toxicidad. El efecto de estos compuestos sobre el sistema cardiovascular presenta un motivo de preocupación, ya que pueden afectar directamente la función del corazón a través de sus efectos inotrópicos y cronotrópicos. En términos de actividad inotrópica, la dosis excesiva de glucósidos cardíacos da como resultado contracciones cardíacas con mayor fuerza, ya que se libera más calcio de la RS de las células del músculo cardíaco. La toxicidad también produce cambios en la actividad cronotrópica del corazón, lo que da como resultado múltiples tipos de arritmia y taquicardia ventricular potencialmente mortal . Estas arritmias son un efecto de la entrada de sodio y la disminución del umbral de potencial de membrana en reposo en las células del músculo cardíaco. Cuando se toman más allá de un estrecho rango de dosis específico para cada glucósido cardíaco en particular, estos compuestos pueden volverse peligrosos rápidamente. En resumen, interfieren con los procesos fundamentales que regulan el potencial de membrana . Son tóxicos para el corazón, el cerebro y el intestino en dosis que no son difíciles de alcanzar. En el corazón, el efecto negativo más común es la contracción ventricular prematura . [6] [16]
Referencias
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enlaces externos
- Medios relacionados con los glucósidos cardíacos en Wikimedia Commons