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MECANISMO DE ACCIÓN DE LAS DROGAS ANTIARRÍTMICAS

ASPECTOS MOLECULARES

INTRODUCCIÓN El desarrollo de diversas técnicas para el estudio de la fisiología molecular ha permitido la identificación del mecanismo de acción de numerosos fármacos y, en particular, de las drogas antiarrítmicas. Es sabido que diferentes pacientes responden de manera distinta a los mismos medicamentos; el reconocimiento del carácter hereditario de este comportamiento ha dado pie al desarrollo de la farmacogenética. La familiarización con sus valiosos aportes, se ha tornado imprescindible a la hora de seleccionar la terapéutica más apropiada. Las drogas antiarrítmicas ejemplifican el "rebote terapéutico" que significa la obtención de un efecto diametralmente opuesto al deseado. Ha sido necesario un cambio en la interpretación de estos procesos y de su variabilidad individual para comprender que la acción terapéutica es algo más que el resultado de la dosis en función de la farmacocinética y la farmacodinamia. Tradicionalmente, se consideraba que una droga administrada por vía oral, alcanzaba la circulación luego de su metabolización por el hígado, y sólo había 2 destinos: distribución y excreción renal. En la actualidad se agregan: el metabolismo del enterocito, la presencia de transportadores tisulares, el metabolismo extrahepático y la eliminación extrarrenal, mecanismos reconocidos, de los cuales unos ya cuentan con identidad genética1,2 (figura 1).

Droga ingerida

METABOLISMO

CIRCULACIÓN SISTÉMICA Distribución tisular Excreción renal

Droga ingerida

METABOLISMO (hepático)

METABOLISMO (enterocito)

Regulación dela expresión

individual del metabolismo

y del transporte

molecular de la droga

CIRCULACIÓN SISTÉMICA

• Distribución tisular (transportadores) • Metabolismo extrahepático (renal, pulmonar, etc.) • Eliminación (renal, otras vías)

A B

2

Figura 1: Concepción actual del proceso que sufren las drogas de administración oral (B), frente al postulado tradicional (A) (Adaptado de la ref. 2, con autorización). FARMACOGENÉTICA La eficacia de un tratamiento es la traducción clínica de una amplia variabilidad individual en la secuencia de etapas e interacciones químicas complejas que tienen lugar entre la ingestión y la eliminación de la droga.1,2 En consecuencia, la predicción individual de la ruta que seguirá el fármaco, su dosis más adecuada y la posibilidad de provocar reacciones adversas constituye uno de los objetivos más trascendentes de las investigaciones farmacológicas vinculadas con el genoma humano.3 Los primeros estudios al respecto datan de la década de 1950, motivados en la observación clínica de la capacidad de ciertos individuos de mantener concentraciones elevadas o muy bajas de algunas sustancias, tanto en sangre como en orina.4,5 El paso siguiente consistió en la identificación de ciertas enzimas involucradas en los procesos metabólicos, lo que llevó a la búsqueda de genes codificadores de aquellas proteínas y la secuencia de bases del ADN cuya variación logró explicar -al menos en parte- las observaciones clínicas.6,7 Polimorfismo genético. La variabilidad de la expresión genética no se ajusta a la herencia monogenética. La presencia de múltiples alelos para un mismo caracter es un hecho harto frecuente, lo que constituye la base del polimorfismo genético y explica numerosos aspectos de la compleja variabilidad fenotípica resultante a la administración de un fármaco.8 A esto se suman otros factores como la edad, el sexo, la funcionalidad orgánica, la terapéutica concomitante y la naturaleza de la enfermedad. En la figura 2 se muestra la relación entre eficacia y toxicidad en una respuesta terapéutica determinada por el polimorfismo genético. El fenotipo se completa con una amplia graduación en la intensidad del efecto. GENOTIPO: WT/WT WT/V V/V

% Respuesta 100 200 300 400 100 200 300 400 100 200 300 400

Vía metabólica

(degradación)

Receptor (eficacia- toxicidad)

10,0 1,0 0,1 100 50 10

6 12 18 24 Horas 6 12 18 24 Horas 6 12 18 24 Horas

Concentración

10,0 1,0 0,1 100 50 10

10,0 1,0 0,1 100 50 10

Eficacia

Toxicidad Eficacia

Toxicidad

Eficacia

Toxicidad

3

Figura 2: Variaciones de la respuesta terapéutica en función de la vía metabólica y la interacción con el receptor. El genotipo homocigota para el tipo "salvaje" (WT) determina la respuesta más adecuada y el menor riesgo de toxicidad. El otro extremo está dado por el genotipo homocigota para el alelo variante (V) con un metabolismo muy ineficiente y elevado riesgo de toxicidad. Del heterocigota se obtienen los resultados intermedios. (Adaptado de la ref. 8, con autorización). VARIANTES METABÓLICAS Dos aspectos del metabolismo farmacológico que han despertado gran interés por su posibilidad de experimentar modificaciones consanguíneas trasmisibles, son la biodisponibilidad y el transporte. En relación con la biodisponibilidad, se destacan las investigaciones sobre el sistema del citocromo P450 (CYT). A su vez, los estudios de farmacogenética vinculados al transporte de drogas han encontrado en la glicoproteína-P una valiosa información que apunta a la posibilidad de predecir la capacidad de una droga de alterar la biodisponibilidad de otra. Citocromo P450. Se trata de una familia de enzimas localizadas en el hígado y el tracto gastrointestinal y constituye la mayor fuente de actividad catalítica para las reacciones de fase I. Se reconocen más de 30 isoformas, aunque sólo algunas tienen trascendencia clínica.9 La nomenclatura de la isoforma específica para la biotransformación de cada droga designa a la familia con un número, seguido de una letra mayúscula para la subfamilia y con otro número para el (o los) genes que la codifican. Existen inductores e inhibidores del CYP, de manera que puede resultar tóxica su asociación con drogas que utilizan al CYP para su metabolismo.9 Por ejemplo, la ciprofloxacina puede causar niveles plasmáticos tóxicos de teofilina debido a la inhibición del CYP1A2. A su vez, la exposición a inductores del CYP1A2 (como el hábito de fumar) reduce la concentración plasmática de teofilina al tiempo que facilita la transformación de productos procancerígenos del tabaco en cancerígenos. A partir de datos obtenidos in vitro se puede predecir la interacción entre una o varias drogas y las enzimas CYP, aunque no ocurre así con la predicción in vivo de la distribución o concentración de las dosis de uso clínico. La utilización de cultivos de hepatocitos humanos abre expectativas de avance en este sentido. Las isoformas de CYP con importancia desde el punto de vista cardiovascular son: CYP3A, CYP2D6, CYP1A2, CYP2C19 y CYP2C9. En la tabla I se muestran las interacciones inductoras e inhibitorias.

Tipo de interacción

Enzima CYP specífica

1A2 2C19 2C9 3ª

SUSTRATO

INHIBIDOR

Teofilina

Ciprofloxacina

Fenitoína

Omeprazol, ticlopidina

Warfarina

Amiodarona,

fluconazol

Inhibidores de la HMG-CoA reductasa(excepto pravastatina)

Ciclosporina, tacrolimus Eritromicina, claritromicina

Verapamilo, diltiazem

SUSTRATO

INDUCTOR

Teofilina

Hábito de fumar

Fenitoína

Rifampicina

Warfarina

Barbitúricos

Ciclosporina, tacrolimus

Rifampicina

Tabla I: Algunas interacciones farmacológicas mediadas por el CYP de importancia clínica.

4

Tanto CYP3A como CYP1A2 tienen una elevada variabilidad de su expresión en la población general, aún en ausencia de la administración concurrente de un inhibidor o de un inductor. Existe una distribución continua de la actividad enzimática con muchos individuos portadores de actividad intermedia, y unos pocos de muy baja o muy alta actividad enzimática.10 Se calcula que el 75% de los individuos de raza blanca y la mitad de los de raza negra presentan incapacidad para la expresión funcional del CYP3A5.10 Sin embargo, esta situación es poco evidente porque la mayoría de los fármacos metabolizados por el CYP3A5 como por el CYP34 que presenta una expresión universal.11 El resultado final -para las drogas metabolizadas por CYP- está representado por la suma de los efectos de cada una (figura 3).

N N

100 100

80 80

60 60

40 40

20 20

0 0

Figura 3: Distribución del efecto simultáneo del CYP3A4 y CYP3A5 entre los individuos de raza negra (A) y blanca (B). La suma de ambos se reconoce por el área debajo de la curva (1). La expresión del CYP3A4 se grafica con la línea discontínua (2), y la del CYP3A5 por la línea contínua (3). (Adaptado de la ref. 20, con autorización).

Otro ejemplo de biotransformación a expensas de más de una isoforma es la fenitoína que requiere del CYP2C19 y CYP2C9. Los individuos con actividad reducida de alguno de ellos, mantendrán niveles plasmáticos elevados de fenitoína. Es extremadamente rara la coincidencia de variantes de baja actividad en ambas familias de CYP.11 El CYP2D6 es uno de los más estudiados y mejor conocidos.12 El polimorfismo fue sospechado por una llamativa diferencia en el resultado terapéutico de fármacos muy disímiles que siguen la misma ruta metabólica6. Drogas como la codeína, dextrometorfan, metoprolol, nortriptilina y otras, son metabolizadas por el CYP2D6. La presencia de efectos terapéuticos exagerados acompañados de elevada concentración plasmática y urinaria luego de la administración de dosis habituales de alguno de estos fármacos, se ha detectado en el 5 a 10% de los individuos de raza blanca7. En estudios subsiguientes, se pudo demostrar la ocurrencia en miembros consanguíneos con carácter autosómico recesivo. Lo que significa que los sujetos con estas características, son portadores de 2 copias de 1 gen (o genes) codificantes de una actividad disminuída del CYP2D6.13

5 10 15 15 10 5

Actividad de CYP

A) Raza negra B) Raza blanca

(1)

(2)

(3)

5

La aplicación de técnicas de genética molecular permitieron el clonado del DNA complementario y del gen codificante del CYP2D6.7 Se han identificado más de 75 alelos del CYP2D6; algunos sujetos con actividad metabólica ultrarrápida presentan múltiples copias del gen, lo que es excepcional entre los europeos del norte y los africanos del este.14 El uso corriente de la terapéutica cardiovascular nos enfrenta a esta complejidad y puede acarrear consecuencias clínicas importantes. Por ejemplo, los sujetos con una actividad defectuosa del CYP2C9 requieren una concentración de warfarina de 0,5 mg/dl para su correcta anticoagulación, dado que el metabolismo de la S-warfarina (enantiómero activo) depende en forma exclusiva del CYP2C9. Otro ejemplo es la propafenona, dado que el incremento de la dosis diaria determina una progresión no lineal en sus concentraciones plasmáticas (figura 4). Esto se explica por la actividad del CYP2D6 que participa en la hidroxilación de la droga.15

1000

800

600

500

250

0

300 600 900

Figura 4: Efecto del CYP2D6 sobre la concentración plasmática de propafenona en estado de equilibrio. (Ref.15, con autorización).

El 90-95% de los denominados "caucásicos" son metabolizadores rápidos y el resto metabolizadores lentos o pobres. Por tratarse de una reacción saturable, en los metabolizadores pobres se condiciona una prolongación de la vida media de la propafenona (10-32 horas), a diferencia de lo que ocurre en los metabolizadores rápidos, en quienes la vida media de la droga oscila entre 2 y 10 horas. El metabolito (5-OH-propafenona) de actividad β-bloqueante débil está formado por el CYP2D6, y aquellos con deficiente actividad enzimática, exhiben un efecto β-bloqueante mayor. La acción sobre los receptores β y el ICa-L puede agravar los síntomas de insuficiencia cardíaca en los pacientes con deterioro del inotropismo. Por lo tanto, es prudente la estimación de la función ventricular previo a la indicación de la droga.

Concentración plasmática media en estado de equilibrio (µg/L)

Dosis diaria (mgs)

6

Existen situaciones en que el aporte del CYP2D6 en la reducción de la concentración de droga libre, queda enmascarado por la eliminación renal. En el caso de la flecainida, la contribución del CYP2D6 no tiene relevancia farmacodinámica, dado que el clearance renal es la principal vía de reducción de la concentración plasmática, salvo frente a una marcada disfunción renal.16 La especificidad y la potencia de la interacción de una droga con una forma enzimática particular de CYP resultan cruciales para el reconocimiento de la importancia clínica de una interacción inhibitoria. Por ejemplo, el itroconazol es un potente y específico inhibidor del CYP3A que bloquea la biotransformación de 2 drogas, astemizol y simvastatina, cada una de ellas es un sustrato específico del CYP3A. Cuando el itroconazol se administra junto con alguna de estas drogas, el resultado puede ser una torsade des pointes inducida por el astemizol o una rabdomiolisis por la simvastatina. En contraste, la cimetidina, un inhibidor menos potente y específico del CYP3A, no se asocia con ninguno de estos efectos.11 GLICOPROTEÍNA-P. Pertenece a la familia de transportadores de membrana conocida como "ATP-binding cassette family"; está codificada por el gen ABCB1 -también denominado MIDR1- y su principal función es el eflujo celular de sustratos con consumo de energía. Ampliamente distribuida en los diferentes órganos y tejidos -en condiciones normales-, cumple con funciones excretorias. Ha sido localiza en el intestino delgado (sobre el borde en cepillo de la membrana del enterocito) donde funciona como barrera para la absorción. Es transportadora de sustancias en el riñón (en la membrana de las células del túbulo proximal) y en el hígado (sobre la membrana canalicular del hepatocito). También en la barrera hemato-encefálica (en la célula endotelial del capilar) funciona como bomba de flujo hacia el sistema nervioso central. Si bien la glicoproteína-P moviliza sustancias endógenas (bilirrubina, glucocorticoides), su estudio adquirió un interés especial al resultar útil en la quimioterapia del cáncer.17 Las investigaciones con el ratón transgénico mdr-1 knockout han demostrado una función generalizada que incluye una lista -en permenente crecimiento- de agentes inmunosupresores, proteasas inhibidoras del HIV18 y hasta glucósidos cardíacos entre otros11 (tabla II).

CARDIOVASCULARES ANTINEOPLASICOS OTROS ANTIARRITMICOS FENOTIACINAS INHIBIDORES DE LAS

HIV-PROTEASAS Amiodarona Vinblastina Clorpromazina Indinavir Quinidina Vincristina Flupenazina Nelfinavir Propafenona Doxorrubicina Prometazina Saquinavir

ANTAGONISTAS CÁLCICOS Epirrubicina Trifluoperazina INMUNOSUPRESORES Verapamilo Idarrubicina Trifluopromazina Ciclosporina Diltiazem Paclitaxel Tacrolimus

Doctaxel Pimozida Digoxina Etoposide Trfenadina Domperidona Dipiridamol Teniposide Ivermectin Loperamida Espironolactona Mitoxantrone Ketoconazol Ondanestron Reserpina Dactinomicina Itraconazol Amsacrine Mefloquina Trimetrexate Eritromicina Topotecan Clarithromicina Mithramicina Levofloxacina Mitomicina-c Tamoxifeno

Tabla II: Algunos sustratos o inhibidores de la glicoproteína-P. (Ref. 11).

7

La estructura de la glicoproteína-P, al igual que el CYT, está determinada por el polimorfismo genético. Esta característica le brinda una amplia gama de posibilidades de interacción farmacológica como asimismo, un papel muy particular en la terapéutica personalizada. Es bien conocida la variabilidad individual al efecto digitálico.19 Se ha demostrado que la simple sustitución de 1 nucleótido en un exon (porción del ADN pasible de transcripción) del gen que codifica a la glicoproteína-P (ABCB1), determina una variación en la concentración plasmática de la digoxina, aunque también de la fexofenadina y del agente retroviral nelfinavir.20 En la figura 5 se esquematiza el sitio y la naturaleza del trastorno (en el exón 26, se sustituye una citosina de la posición 3435 por una timina) que si bien no varía el aminoácido correspondiente, determina dificultades para la expresión de la glicoproteína-P en el duodeno y facilita la absorción intestinal de la digoxina. Los homocigotas para esta sustitución, presentan elevada biodisponibilidad de digoxina pero baja de fexofenadina y nelfinavir luego de la ingestión oral. A B

Figura 5: Variaciones en la biodisponibilidad de la digoxina vinculadas al genotipo de la glicoproteína-P. (B) Cada color significa una secuencia de aminoácidos codificada por un exón. Los homocigotas para el nucleótido timina (T) en la posición 3435 del exón 26 presentarán mayor biodisponibilidad para la digoxina (A). (Adaptado de la ref. 20, con autorización). También aquí se ha reportado una significativa diferencia racial y etnica en la frecuencia de aparición del genotipo C3435T en favor de blancos y japoneses. El genotipo C3435C predominaría en los negros y africanos del oeste.21,22 Tampoco es una novedad que la quinidina eleva las concentraciones plasmáticas de digoxina cuando ambos fármacos se administran en forma conjunta.23 Fromm y col.24 demostraron -en animales de experimentación- la acumulación plasmática de la digoxina cuando se coadministra con quinidina. Esta última actúa como inhibidor de la glicoproteína-P entorpeciendo el transporte renal de la digoxina (figura 6). También se observó una reducción de la concentración cerebral de digoxina por un efecto similar en la membrana hemato-encefálica.

2,8 2,4 2,0 1,6 1,2 0,8 0,4 0,0

Concentración máxima de digoxina µg/litro

CC TT

*

Exon 26: 3435 C → T

Membrana celular

8

300 -

Digoxina en plasma (ng/ml)

200 -

100 -

0

Figura 6: La concentración plasmática de digoxina aumentó en forma significativa (*p ≤ 0,05) cuando se coadministró quinidina. (Adaptado de la ref. 24, con autorización). Existe un marcado incremento en la biodisponibilidad de la digoxina cuando se coadministran macrólidos como la eritromicina. Inicialmente se atribuyó a un cambio de la flora intestinal, pero ahora se sabe que, además, estos antibióticos inhiben a la glicoproteína-P y no sólo facilitan la absorción de la digoxina sino que además, inhiben su eliminación renal.25 De este modo, la administración conjunta de los 2 agentes expone al paciente al riesgo de toxicidad digitálica. Los estudios de farmacogenética con animales transgénicos, han permitido la detección de interacciones farmacológicas sumamente atractivas desde el punto de vista terapéutico. Un ejemplo de ello es la asocición de efectos sobre vías metabólicas y de transporte en forma combinada. Así, el verapamilo, en dosis terapéuticas inhibe a la glicoproteína-P, lo que minimiza la barrera intestinal para la absorción de la ciclosporina (agente inmunosupresor). Si se le suma su acción inhibitoria del CYP3A que reduce el metabolismo de la ciclosporina, se ve que la presencia del verapamilo permite que la ingestión de una dosis baja de ciclosporina ejerza un efecto terapéutico elevado.26 LOS RECEPTORES DE LA MEMBRANA CELULAR Son estructuras moleculares específicas que permiten la acción de agonistas endógenos en el ámbito celular. El concepto es muy antiguo,27 y algunos de ellos hasta han llegado a la clonación. En el corazón se han detectado receptores para sustancias tan disímiles como las catecolaminas, la adenosina, la acetil-colina o la purina-P2.28-31 Estas estructuras han adquirido una enorme importancia para la terapéutica cardiovascular en general y antiarrítmica en particular. Más allá de la capacidad de ciertas drogas para actuar como agonistas o antagonistas con diferentes grados de competitividad y de las reacciones derivadas de asociaciones medicamentosas habituales en los enfermos cardiovasculares, se suma el polimorfismo genético identificado en por lo menos 25 estructuras o targets específicos. Receptor β. Bajo condiciones fisiológicas, las 4 propiedades cardíacas se pueden mantener por el funcionamiento de los receptores β. Esta influencia tan generalizada se explica por la amplia

*

Administración: Digoxina Digoxina + Quinidina

9

distribución que presentan en el tejido cardíaco. Se han identificado diversas subfamilias de receptores β (β1, β2, β3). El receptor β1, cumple una función moduladora de la contractilidad que, en condiciones fisiológicas, es compartida con el receptor β2.32 A su vez -si bien predominan en el tejido adiposo y gastrointestinal- el receptor β3 también ha sido aislado en el miocito cardíaco y con propiedades antagónicas a los otros 2 en la función contráctil.33 El mecanismo de acción de los receptores β está mediado por un cambio conformacional de una proteína de la membrana (proteína G) que permite la activación de una enzima (adenil-ciclasa o guanidil-ciclasa) con elevación de los niveles de AMP cíclico (o GMP cíclico), que actúa como segundo mensajero dentro de la célula y, a través de la activación de otra enzima (kinasa), acondiciona un canal transmembrana que permite el flujo iónico correspondiente (figura 7).34

Figura 7: Mecanismo de acción del receptor β.

A su vez, los iones que atraviesan la membrana modifican sus propiedades eléctricas, de manera que el potencial de membrana varía y determina cambios conformacionales en las proteínas integrales de dichos canales. De esta manera, un agente bloqueante de los receptores β también puede funcionar como antiarrítmico. La estructura básica de los receptores β (figura 8) corresponde a una macromolécula de 7 dominios (hélices) ubicados en el espesor de la membrana celular, el extremo carboxilo terminal está en contacto con el citoplasma y el extremo amino terminal queda orientado hacia el espacio extracelular. En esta última región, presenta una secuencia de aminoácidos que es crítica para la especificidad del binding con el ligando (también algunos residuos de las hélices transmembrana). A su vez, la secuencia terminal intracelular tiene importancia para el correcto plegado de la molécula y para la acción enzimática de fosforilación. El tercer loop intracelular es crítico para el acoplamiento a la proteína G, también expone un sitio de unión para la fosfokinasa A (PKA).35

RECEPTOR

LIGANDO

PROTEINA G

SEGUNDO MENSAJERO

(AMP Cíclico)

PROTEIN KINASA

EFECTOR (Canal iónico)

Extracelular

ENZIMA (Adenilato Ciclasa)

Intracelular

10

Figura 8: Esquematización de la estructura del receptor β2. Sitios específicas: (*) y (─), binding del ligando; (─), plegado; (─), unión a la proteína G; (*), acción de PKA; (*), fosforilación. (Adaptado de la ref. 35, con autorización).

El receptor β2 está codificado por el gen ADRB2, y el polimorfismo genético -determinado por 3 nucleótidos- altera las siguientes funciones: la traducción de la señal por parte del receptor, el fenómeno conocido como "down regulation" y el acoplamiento del receptor en respuesta al β2-agonista.36 La expresión de los trastornos genéticos del receptor β2 es un fenómeno en permanente investigación. Es relativamente frecuente que en el codón 16, un trastorno determine el cambio de Arg→ Gly, a la vez que en el codón 27 provoque un cambio de Gln→ Glu (figura 8). La frecuencia alélica alcanza cifras entre 0,4 y 0,6. La respuesta venodilatadora mediada por la unión de agonista (isoproterenol) con el receptor β2, revelan que los homocigotas para el codón 27 presentan un fenotipo muy variable según el aminoácido sustituído (Gln/Gln o Glu/Glu). Si se trata del codón 16, el heterocigota también muestra una respuesta similar37 (figura 9).

NH2

COOH

* * *

**

* * **

Extracelular

Intracelular

11

Venodilatación máxima en respuesta al isoproterenol (%) Cambio del VEF1 (%) 100 - 20 -

75 - 15 -

50 - 10 -

25 - 5 -

0 0

Figura 9: Variabilidad de la respuesta mediada por el receptor β2 frente al agonista como resultado del polimorfismo genético en los codones 16 y 27 del gen ADBR2. (Adaptado de la ref. 37, con autorización).

MECANISMO DE ACCIÓN DE LAS DROGAS ANTIARRÍTMICAS

Como hemos visto, los receptores de membrana trasmiten una señal biológica (dada por la llegada del agonista) a un sistema que la traduce hacia el efector final -otra proteína ubicada en la membrana celular- que está adaptada para funcionar como un canal específico que permite la salida o la entrada de iones (figura 7). El mecanismo de acción de las drogas antiarrítmicas mantiene todavía aspectos desconocidos. Para comprender su naturaleza, es oportuna una breve revisión de las propiedades eléctricas de la membrana celular, y de la estructura de las macromoléculas con capacidad de responder a los cambios de voltaje (canales iónicos en su mayoría). ESTRUCTURAS DE LA MEMBRANA CELULAR VINCULADAS CON LA GÉNESIS Y EL DESARROLLO DEL POTENCIAL DE ACCIÓN Los canales ionicos. Son estructuras macromoleculares glicoproteicas inmersas en el espesor de la membrana celular, con capacidad de formar poros ante un estímulo apropiado. Esto permite el rápido desplazamiento de iones a través de la membrana. La aparición de corrientes iónicas determina una dinámica de activación e inactivación, cuyo efecto global -como hemos visto- se traduce en el potencial de acción. La morfología particular que adquieren los canales iónicos en cada tipo celular, depende en gran medida de la distribución y la disponibilidad de los mismos en cada tejido. Los estudios filogenéticos han demostrado que ya en los animales unicelulares aparecen estructuras selectivas para el pasaje de cationes univalentes como el potasio, activadas por variaciones del voltaje de la membrana. Su morfología básica (figura 10) está determinada por subunidades α que se configuran en una asociación tetramérica no covalente para formar un poro iónico. Cada subunidad primaria del tetrámero (I, II, III y IV) queda anclada en el espesor de la bicapa lipídica y

Codón 27: Gln/Gln Glu/Glu

Arg/Arg Arg/Gly o Gly/Gly

Codon 16

2 4 6 8 10 12 14 16 Horas

12

está conformada por 6 α-hélices (S1, S2, S3, S4, S5 y S6) que se conectan entre sí por cadenas polipeptídicas.38 P P P P

I II III IV

Figura 10: Estructura molecular básica delos canales ionicos. (Explicación en el texto).

En particular, el segmento P que conecta S5 con S6, adopta una configuración especial que tapiza internamente el poro, ofreciendo dimensiones del orden de 0,3 a 0,5 Ams. lo que contribuye a la selectividad y permeabilidad iónica (figura 11).

Figura 11: Estructura del poro. La sección longitudinal por el IV dominio, permite ver que el interior del poro está tapizado por los segmentos P -doblados sobre sí mismos, construyen un filtro iónico-. La sección transversal superior muestra la configuración del orificio de entrada al poro.

La presencia de residuos de cisteína dispuestos de a pares en el segmento P, permite la formación de puentes disulfuro capaces de modificar la flexibilidad interna de la molécula. Esta propiedad es crucial para una selectividad que debe permitir el pasaje a una velocidad de 106 iones por segundo. A su vez S4 -con elevada concentración de cargas positivas- interviene en la función de sensor de voltaje por medio de una mínima traslación de S4, en respuesta a alteraciones del voltaje transmembrana. Se postula que el resto de los canales iónicos dependientes del voltaje, son el producto evolutivo de esta estructura básica que es compatible con el canal de potasio.39 Así, en los organismos

N N N N C C C C

+ + + + 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 + + + +

P

III

III

IV

II

13

unicelulares se expresan canales de potasio y de calcio. Estos últimos -muy probablemente- han aparecido por duplicación genética de aquella estructura original. A su vez, mutaciones sobre el canal de calcio habrían dado origen al canal de sodio, el que no se ha detectado en los organismos inferiores, pero sí en todas las células excitables de los mamíferos y de los seres humanos. El canal de sodio. Su actividad media el inicio de la despolarización celular en el nervio y en el músculo. Permite la transmisión rápida del estímulo eléctrico en aurículas y ventrículos, en realidad, la apertura del canal de sodio es la base del complejo QRS del ECG que determina la contracción ventricular sincrónica. También funciona como receptor primario para la lidocaína y otros antiarrítmicos de clase I. La presencia de anomalías genéticas en su codificación se traduce en verdaderas entidades clínicas potencialmente letales, como los síndromes de QT prolongado y de Brugada.40 La identificación del canal de sodio en el axón gigante del calamar, marcó un hito en la interpretación de la actividad eléctrica de la célula con el desarrollo de la teoría de los canales iónicos. Su clonación también fue la primera entre los canales dependiente del voltaje. En la estructura del canal de sodio40 se reconoce una macromolécula compuesta por 3 subunidades (una subunidad α y dos β). Las subunidades β permiten el anclaje del conjunto a la membrana. La subunidad α -integrada por los dominios I, II, III y IV- funciona como un poro que selecciona el pasaje de los iones sodio a través del filtro. De manera análoga al modelo de la estructura básica (figura 7), el filtro está conformado por los segmentos P dispuestos en el extremo citosólico del canal. Un sistema de compuertas (denominadas "m" y "h") se acciona en respuesta a cambios de voltaje de la membrana detectados por un sistema de sensores de voltaje del que participan los segmentos S4 de los 4 dominios. La idea que los sensores actúan en forma equivalente e independiente es incorrecta. Cada segmento S4 contribuye en forma asimétrica con el proceso de activación y algunos residuos participan más que otros, aunque estén ubicados en posiciones homólogas. El resultado final es más que una suma, se trata de un efecto cooperativo. En particular el S4 del IV dominio, experimenta un cambio conformacional y una traslocación de 5 Å en respuesta a variaciones del potencial de membrana detectables por el sensor y entonces, se dice que se ha alcanzado el potencial umbral. El movimiento de S4 arrastra por tracción de la compuerta "m" produciéndose la apertura del canal. En estas condiciones, es posible el ingreso de iones en forma masiva40 (figura 12).

Extracelular

Intracelular

+ + +

- - - - + + +

- - - -

Na+

+ + +

+ + +

Poro

S4

Membrana hiperpolarizda

Membrana despolarizada

A B

14

Figura 12: Mecanismo de apertura del canal de sodio. El sensor S4 del dominio IV, frente a variaciones en el voltaje de la membrana, experimenta un cambio conformacional con tracción de la compuerta "m" lo que determina la apertura del poro y el ingreso de iones. La selectividad está a cargo del filtro en el otro extremo del canal. (Adaptación de la referencia 40).

Tras el rápido proceso de activación, se produce la inactivación del canal. El funcionamiento de la compuerta "h" no está tan dilucidado como el de la compuerta de activación. Se sabe que se trata de de dos etapas, con una primera -breve- seguida por otra etapa sensiblemente más lenta. Al menos en parte, el segmento de unión entre los dominios III y IV participa de la inactivación rápida. En particular, los residuos I-F-M (figura 13) han sido identificados como componentes esenciales para esta función, de manera que la inactivación rápida puede ser abolida por la acción de proteasas internas.

P P P P

I II III IV

NH2

COOH

Figura 13: Representación de la subunidad α con sus 4 dominios (I, II, III y IV). Cada dominio se asemeja a uno de los componentes del tetrámero de α-hélices de la estructura original. Los residuos IFM del segmento de unión entre S6 y S1 de los últimos 2 dominios se vinculan con la inactivación lenta o tardía. Nótese que su disposición hacia el citoplasma los expone a la acción de las proteasas intracelulares. Los asteriscos indican los sitios de binding.

Las mutaciones en el segmento P del dominio I afectan tanto la activación como la inactivación lenta. A su vez, la supresión de la inactivación lenta se asocia con paramiotonía congénita y otras enfermedades esqueléticas. También existen evidencias de que las mutaciones en S6 alteran la apertura del canal. En particular, el S6 del dominio IV ha sido propuesto como integrante del receptor para los anestésicos locales. Su administración provocaría una elevación del potencial de despolarización. El efecto logrado por pulsos, los ha propuesto como efectores alostéricos de inactivación, significa que cuando están unidos al canal, ellos facilitan su inactivación. Aunque se ha visto también que mutaciones en regiones distantes al S6, pueden alterar el fenotipo de bloqueo de los anestésicos locales. Por su parte, los estudios con neurotoxinas (como la tetrodotoxina - TTX) han aportado valiosa información sobre la fisiología de los canales de sodio. El bloqueo de las isoformas neuronales y del músculo esquelético se produce con concentraciones de TTX del orden del nM, mientras que para lograr el mismo efecto en el músculo cardíaco, se requiere una concentración próxima a 10-5 M. La

+ + + + 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 + + + +

I F M

*

*

*

15

presencia de un residuo aromático en la región P del dominio I, más específicamente en la posición 373 del canal de sodio cardíaco, le confiere elevada afinidad a la TTX y resistencia a su efecto cuando está ausente. En otras zonas del canal se han identificado residuos involucrados con el binding de la TTX y de otras neurotoxinas como la saxitoxina (STX), lo que demuestra la complejidad y extensión de la superficie reactiva. A su vez, toxinas naturales como las detectadas en la anémona de mar (antopleurina A y B, ATX II) y la toxina del escorpión, inhiben la inactivación del canal de sodio por binding en sitios que incluyen al loop extracelular entre S3 y S4 del dominio IV. Regulación de la transcripción. Existen mecanismos tisulares de regulación de la expresión genética y del desarrollo de la mayoría de los canales iónicos. Por ejemplo, la denervación induce la expresión de la isoforma cardíaca del canal de sodio cardíaco en el músculo esquelético, con supresión transitoria de la expresión de la isoforma muscular esquelética. La exposición crónica a los antiarrítmicos que bloquean los canales de sodio provoca un estado de incremento permanente del RNA mensajero, que tiende a contrarrestar los efectos bloqueantes. El mecanismo intrínseco de regulación de la expresión genética de la isoforma cardíaca es motivo de intensas investigaciones. Las subunidades β son importantes moduladores de la función del canal. Los 2 tipos (β1 y β2) han sido clonados, y están integradas por residuos de 23 y 21 kDa respectivamente. Ambos extremos de la molécula (amino y carboxilo terminales) se ubican en el dominio citoplasmático, y a su vez el amino se encuentra glicosilado. Estudios de la subunidad β2 en oocitos de Xenopus, han demostrado su capacidad de incrementar la amplitud de la corriente, modular la activación del canal e incrementar la capacitancia de la membrana. Sin embargo, aún no se han podido documentar las mismas propiedades en los miocitos cardíacos. La proteinkinasa C (PKC) altera la función de todas las isoformas del canal de sodio de los mamíferos. El efecto de PKC se atribuye a la fosforilación en el segmento de unión entre los dominios III y IV de la subunidad α. Esto reduce la conductancia máxima del canal y se ha descripto tanto en el músculo esquelético como cardíaco, incluyendo la aceleración de la caída de la corriente y un cambio en la constante hiperpolarización de la curva de inactivación. Otra modificación que sufren los canales de sodio es la glicosilación, que se produce con el ácido siálico. Contrariamente a lo observado en el cerebro y el músculo esquelético con intensa glicosilación de la subunidad α, en el músculo cardíaco este proceso no supera el 5% de la molécula. El canal de calcio. Cumple una función compleja. Su apertura determina la actividad de marcapaseo del nódulo sinusal -o del nódulo A-V-, mantiene la conducción por debajo del nódulo A-V y determina el plateau del potencial de acción. Se reconocen por lo menos 4 canales de calcio,41 2 de los cuales se expresan en la superficie de la membrana (tipo L y tipo T), y los otros 2 en el retículo sarcoplásmico. En la estructura del canal de calcio se reconocen 5 subunidades (α1, α2, β, γ y δ). La subunidad α1 funciona como un poro a través del cual transcurre el ión calcio y, de manera similar al canal de sodio, su activación también depende del voltaje a través de un sensor específico. El canal tipo L (ICa-L) está presente en todas las células cardíacas, y de manera análoga a la estructura básica, la subunidad α1 consta de 4 dominios homólogos (I, II, III y IV), cada uno integrado por 6 segmentos transmembrana (S1 a S6). Entre los 2 últimos segmentos (S5-S6) se ubica un loop que integra la estructura del poro. Existen por lo menos 3 isoformas de subunidad α1 (α1A, α1B y α1C), de las cuales α1C es la detectada con mayor frecuencia en el músculo cardíaco.42 También se reconocen isoformas de la subunidad β, β2a ha sido detectada como la forma predominante en el corazón, y está vinculada a modificaciones de las propiedades funcionales de α148,49. A su vez, α2 y δ se transcriben juntas como una subunidad que se separa por un clivaje postranscripcional del puente disulfuro que las une.43

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Durante la despolarización, el calcio ingresa a la célula con mayor lentitud que el sodio y en forma análoga, este movimiento está permitido por la actividad de 2 compuertas ("d" de activación y "f" de inactivación), de manera que la apertura de la compuerta "d" permite el pasaje del calcio y el cierre de la compuerta "f" lo impide.44 El canal tipo-T (ICa++ T) predominan en la aurícula, las fibras de Purkinje, el nódulo A-V y el músculo liso. El rol más importante se vincula con el automatismo celular46. Cuando el potencial de membrana se acerca a -60 mV, el ICa++ T se activa, a diferencia del ICa++L que lo hace a un potencial menos negativo (-30 mV).44 Esto asegura la función de marcapasos de las células con elevada expresión de los canales ICa++ T (figura 14).

Figura 14: Rol de las 2 corrientes de Calcio (ICa++ T e ICa++ L) en la despolarización automática de una célula del nódulo sinusal.

La inactivación tampoco se produce de manera simultánea en ambas corrientes. El ICa++ T presenta una cinética parecida a la del canal de sodio, con inactivación precoz; el ICa++L finaliza su inactivación sobre el final de la repolarización. Ese lento ingreso de calcio al interior de la célula durante la fase 2 determina la duración del potencial de acción. El canal de potasio. Lo componen 5 subunidades (una subunidad β y cuatro subunidades α). Las subunidades α en conjunto configuran el poro iónico, aunque en función del voltaje y velocidad de activación e inactivación se han identificado diversos tipos de corrientes de potasio (figura 14). Cuando el proceso de despolarización ha llevado al potencial de membrana hasta los -30 mV, comienza la activación de una corriente dependiente del voltaje denominada ITo-1 (sensible a las concentraciones de 4-adenosín fosfato) que permite la salida del potasio hacia el espacio extracelular e inicia la repolarización de la célula. Contribuye con la salida del potasio una variante denominada ITo-2 gatillada por el ingreso del calcio al compartimento intracelular y su liberación desde el retículo sarcoplásmico. Por esta razón, las drogas bloqueantes de los canales de calcio a su vez dificultan la salida de potasio mediada por la corriente ITo-2. Un tiempo de activación e inactivación más lento que el de la corriente ITo-1 le permiten a la ITo-2 participar en el mantenimiento de la fase 2. Por su parte, la amplitud de la fase 1 depende de la magnitud de las corrientes ITo en los diversos tejidos.45,46 En la segunda mitad de la repolarización, se ha identificado el accionar de otra corriente de salida de potasio denominada "demorada" o IK, que de acuerdo con su velocidad de activación, presenta un componente rápido (IKR) y otro lento (IKS). Ambos inician su actividad al final de la fase 1: el IK-R lo hace de manera más abrupta y mantiene una actividad sostenida hasta el final de la fase 3, en tanto el IK-S se inicia de manera mas paulatina con un pico de actividad durante la fase 3 y se

POTENCIAL UMBRAL - 30 mV - 60 mV POTENCIAL DE REPOSO

ICa++ L

ICa++ T

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inactiva también en forma gradual durante la fase 4. La codificación genética del IK-R está dada por el genoma HERG -localizado en el cromosoma 7-, mientras que la del IK-S se ha identificado en el KvLQT1 perteneciente al cromosoma 11. Ambas corrientes iónicas son bloqueadas por los antiarrítmicos de clase III, y la identificación de diversas mutaciones constituye el conjunto de enfermedades denominado síndrome del QT prolongado congénito.47 La inactivación del canal de potasio se explica por un modelo conocido como "cadena y bola" (figura 15). La oclusión del extremo citosólico del poro está a cargo de un residuo de la cadena próxima al extremo amino terminal.48

Figura 15: Modelo de inactivación del canal de potasio. El poro está conformdo por el ensamble de subunidades α (cada una con 6 dominios). El residuo de aminoácidos próximo al extremo amino terminal de cada subunidad, ocluye el polo citosólico del canal; (→), residuos de aminoácidos que tapizan el poro; ( ), sensor de voltaje. (Adaptado de la referencia 48).

En células cardíacas aisladas se han descripto otras corrientes de potasio como la corriente rectificadora interna denominada IK-1 que permite -ya desde el final de la fase 3- la restauración de los niveles intra y extracelular de potasio correspondientes al estado de hiperpolarización o de reposo. Por su parte, la caída de la concentración de ATP en las células cardíacas (déficit metabólico del miocardio), activa una corriente de potasio-ATP sensible con un resultado similar. Asimismo, en presencia de un estímulo vagal se produce un eflujo de iones potasio por la activación de una corriente acetilcolina-sensible que causa hiperpolarización de la membrana plasmática y acortamiento de la duración del potencial de acción. HIPÓTESIS DE LOS RECEPTORES MODULADOS Los trabajos de Armstrong sobre la dinámica de los canales de potasio conocidos hace más de 3 décadas, dieron pie a un modelo que -en forma independiente- propondrían Hondeghem y Katzung, y Hille para explicar el mecanismo íntimo de acción de algunas drogas con capacidad de modificar la electrofisiología celular.49 Su solidez ha resistido el aluvión de conocimientos aportados por la biología molecular y la genética en los últimos años. Se trata de la hipótesis de los receptores modulados según la cual, existe un sitio receptor, en la estructura de un canal ionico, que es específico para la droga. A su vez, la frecuencia de asociación y disociación de la droga con ese sitio receptor, depende de la configuración del canal en el instante de tiempo analizado. De esta manera, las drogas asociadas a los canales ionicos, pueden facilitar el tránsito de los mismos por sus

COOH

NH2

COOH

NH2

EXTRACELULAR

INTRACELULAR

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diversas formas funcionales (activado, inactivo o de reposo), formas que resultan intercambiables. Esta hipótesis puede resumirse en el concepto siguiente: la afinidad de una droga por un canal depende del estado del canal. En su aplicación práctica puede llegar a explicar el efecto de un mismo fármaco sobre diversas fases del potencial de acción. Por tratarse de canales dependientes del voltaje, la droga asociada con ellos, determina un potencial más negativo. Se asume que en estas condiciones, la conductancia se ve dificultada. Cómo se ha estudiado la fisiología de los canales iónicos? La respuesta a esta pregunta nos explica la validez del modelo al que nos hemos referido. Se ensayaron diferentes metodologías para poner en evidencia el bloqueo a la apertura del canal (ej. de sodio). La medición de la velocidad de despolarización (Vmax), el flujo celular total del ion en estudio y los registros sobre el canal individual fueron las más útiles, aunque no exentas de cuestionamientos o dificultades para su aplicación. La determinación de la Vmax puede resultar imprecisa para demostrar el bloqueo del canal dado que durante cada fase del potencial de acción, el canal experimenta distintos estados funcionales. La aceleración de la inactivación de la corriente de sodio detectada macroscópicamente puede sobredimensionar los resultados, pues -en un amplio rango de potenciales de membrana- existen otros elementos que pueden modificar el flujo total de un ion en la célula. Los registros sobre el canal individual han aportado mayor especificidad. El parámetro más exacto como marcador del bloqueo, ha sido la medida de la reducción del tiempo de apertura del canal individual. Se trata de mediciones dificultosas por su brevedad (<1mseg), no obstante ello, se ha podido probar que el tiempo de apertura puede ser modificado (prolongado) por ciertas drogas, enzimas o directamente por mutagénesis.50 Con la utilización de estas técnicas se ha demostrado que la quinidina, disopiramida, penticainida y propafenona bloquean la apertura de los canales de sodio.51,52. Todas estas drogas presentan una constante de asociación del orden de 107/M/seg, lo que sugiere que el bloqueo puede limitar el proceso de difusión. Para la lidocaína los hallazgos no han sido tan concluyentes. Los sitios de unión al canal de sodio han sido identificados en el sexto segmento (S6) del cuarto dominio (IV) (figura 18).

Figura 18: Estados funcionales del canal ionico. R, estado de reposo; A, canal abierto; I, canal inactivo. La afinidad de un antiarrítmico por el canal depende de su estado, el cual se modifica en forma permanente.

Las evidencias del bloqueo del estado inactivo parten de las investigaciones de Weidmann53 que demostró que la quinidina reduce la Vmax en las fibras de Purkinje, a menos que exista una disminución del potencial de reposo. Significa que la hiperpolarización de la membrana aminora el bloqueo. Esto permitió vislumbrar la existencia de un tercer estadío del canal de sodio (inactivo) y el concepto de afinidad del fármaco por el canal, dado por la variación en la magnitud del efecto bloqueante determinada por el estado del canal.

R A

I

DROGA

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Cuarenta años más tarde, Bennet y col54 demostraron que, en canal de sodio de las células cardíacas humanas, la sustitución del triplete Isoleucina-Fenilalanina-Metionina (IFM) por uno del aminoácido Glutamina (GGG) en el tercer loop entre S3 y S4, puede lograr la desaparición del estado inactivo. Los canales ineficientemente inactivados, fueron resistentes al bloqueo por la lidocaína. Con anterioridad se había estimado el valor de la constante de disociación (kd) para la interacción de la lidocaína con el canal de sodio en estado inactivo en 10 uM. Se ha propuesto que el sitio de bloqueo del estado inactivo del canal se sodio por parte de la lidocaína, se localizaría en el sexto segmento (S6) del cuarto dominio (IV) (figura 18). Una mutación puntual que determina el cambio de una Fenilalanina (F/A), reduce en 25 veces la afinidad de la lidocaína. No ocurre lo mismo con la flecainida o la quinidina, cuya afinidad se reduce en una magnitud sensiblemente menor. Belser y col.55 trabajando con un mutante del canal de sodio, observaron un grado de bloqueo mayor al final de la corriente que durante el pico de la misma. También se aceleró la inactivación macroscópica de la corriente con la aplicación de lidocaína. Se puede decir que la lidocaína mejora la inactivación del canal de sodio, y constituye un ejemplo de acción sobre diferentes estadíos de un mismo canal. Durante el bloqueo del canal, en el estado de reposo son hallazgos característicos la disipación de iones sodio y la disociación de las drogas bloqueantes del canal, cuya frecuencia se acelera con la membrana hiperpolarizada. Este fenómeno se ha observado con aniones y cationes en forma indistinta y sugiere que la disociación de las drogas está controlada por el canal activado y por la superficie de la membrana. La kd para la interacción con el canal de sodio en reposo sería del orden del milimolar, por lo que el bloqueo neto a concentraciones terapéuticas es muy escaso. Grant y col.56 trabajaron con canales de sodio modificados de manera que fuera posible identificar su estado de apertura a -100 mV (condiciones de reposo para la membrana). La disociación de los canales abiertos ocurre en unos pocos milisegundos. El resto de los canales necesita cientos de milisegundos. Este hallazgo demuestra la existencia de canales abiertos en estado de reposo. Todos estos resultados confirman la existencia de los 3 estadíos funcionales del canal de sodio. El estado de activación determina la despolarización de la membrana, durante la cual, el canal permanece inactivo y recupera su estado de reposo durante la repolarización. Este esquema básico resulta intercambiable por la interacción con las drogas bloqueantes que puede ocurrir durante los 3 estadíos con diferente graduación en el efecto. Esa variación de la afinidad de la droga por el canal se ejemplifica en la figura 19.

KR IK KA IA KI II

R HH A HH I

RD HH' AD HH' ID

HH'

HH

20

Figura 19: Hipótesis de los receptores modulados: la afinidad de la droga (D) por cada estadío del canal (R: reposo, A: activado, I: inactivo) está condicionada por su constante de asociación (K) y de disociación (I). El cambio de estado a su vez, responde a la constante HH modificada por la acción de la droga (HH'). SITIOS DE ACCESO Y SITIOS DE BINDING En el tejido nervioso, Hille propuso 2 vías de acceso al sitio de binding de las drogas bloqueantes de los canales ionicos. Las drogas catiónicas lo hacen desde el citoplasma, al que ingresan por el canal abierto. Las drogas neutras (hidrofóbicas) lo hacen a través de la membrana. Los anestésicos locales (aminas terciarias) presentan zonas cargadas y otras que no lo están, por lo que podrían utilizar ambas rutas. Por otra parte, Nitta y col.57 comprobaron que la aplicación externa de flecainida (catiónica en el 99%) en una concentración de 5µM, alcanzó un grado de bloqueo del 26%; cuando fue aplicada desde el citoplasma, pese al incremento de la concentración (50µM), sólo se detectó un 5% de bloqueo del canal de sodio. Este experimento sugiere la utilizción de un sitio externo para una droga catiónica y sería evidencia de un receptor con más de un acceso. El efecto bloqueante de la lidocaína es elevado cuando se aplica desde el citoplasma, pero escaso si esto se hace desde el espacio extracelular.58 Lo que lleva a pensar que el receptor se ubica en las inmediaciones del poro del canal (figura 20).

Figura 23: Posible orientación de los aminoácidos en el IVS6 del canal de sodio en relación con la interacción con un anestésico local. Las posiciones 1760, 1764 y 1771 quedan expuestos frente a la luz del poro. Para las drogas bloqueantes de los canales de calcio, se han propuesto como sitios de binding al S6 de los dominios III y IV de la subunidad α159 en el ICa++-L (figura 23). Las dihidropiridinas (ej. nifedipina) no bloquean el ICa++-T, y se supone que el sitio se ubica en el segmento de unión entre IIIS5 y IIIS6. La llegada se produce por la superficie extracelular y existen evidencias de conexión del sitio de binding con el exterior de la membrana.60 Las fenilalquilaminas (como el verapamilo) presentan su sitio de binding en IIIS6 y IVS6, este último en las adyacencias del extremo carboxilo terminal. También existen evidencias que los aminoácidos sfectados al binding en IIIS6 se conectarían con la región del poro.61 Por su parte, las benzodiacepinas (diltiazem) ejercen su acción bloqueante del ICa++-L desde el IIIS6 y IVS6.62

60 61 64 66 69 71

IVS6

H5C2 C3CH7 N

HC–C2H3 O=C

NH H3C CH3

O

21

CONCLUSIONES El enorme desarrollo alcanzado por la biología molecular y la genética, ha determinado en todos los ámbitos de la práctica clínica, un importante rango de oportunidades para la mejoría, hasta para la optimización de la terapéutica farmacológica. Las técnicas que han posibilitado el estudio pormenorizado de la fisiología celular, y en particular de los canales iónicos, se extendió al conocimiento del origen de las arritmias cardíacas. Por otra parte, el acceso a la clonación permite interpretar cuadros hereditarios (algunos extremadamente malignos) y la variabilidad individual en la expresión de los trastornos de la actividad eléctrica del corazón. La terapéutica antiarrítmica, no cabe duda que se encamina hacia una modalidad personalizada, de manera que para la electrofisiología cardíaca, el beneficio se traduce en un incremento de la específicidad del efecto farmacológico con minimización de sus efectos adversos.

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