Efecto protector de la curcumina sobre la fibrosis miocárdica inducida por el ejercicio en ratas
La fibrosis miocárdica (FM) es un proceso patológico caracterizado por un depósito excesivo de matriz extracelular (MEC) y una composición desequilibrada del colágeno tras una lesión miocárdica. Está estrechamente relacionada con diversas cardiopatías, como el infarto de miocardio, la insuficiencia cardiaca crónica y la fibrilación auricular. Las investigaciones han demostrado que un estrés fisiológico excesivo puede desencadenar reacciones inflamatorias en el tejido miocárdico, lo que provoca fibrosis y lesiones miocárdicas. La P38 MAPK, miembro de la familia de las proteínas cinasas activadas por mitógenos (MAPK), puede activarse bajo estrés patológico o fisiológico fosforilando la proteína cinasa 1 activada por mitógenos y estrés (MSK1) para activar el factor nuclear kappa-B (NF - κ B). El NF - κ B es el principal factor regulador de la respuesta inflamatoria, compuesto por dímeros de proteínas NF - κ B/Rel homólogas y heterólogas. Tras su activación, entra en el núcleo e induce el factor de crecimiento transformante - β 1 (TGF - β 1) y el factor de necrosis tumoral - β 1 (TNF - β 1). La expresión de factores proinflamatorios como el factor de necrosis tumoral - α (TNF - α) y la interleucina-1 β (IL-1 β), entre los cuales el TGF - β 1 es el principal inductor de la fibrosis del tejido muscular en el organismo. La curcumina es un componente bioactivo extraído de la planta perenne cúrcuma, que tiene diversas actividades fisiológicas y farmacológicas, como efectos antioxidantes, antiinflamatorios, anticancerígenos y neuroprotectores. Investigaciones anteriores del equipo de investigación han confirmado que la intervención de la curcumina durante el entrenamiento puede retrasar e inhibir el estrés oxidativo y la lesión miocárdica inducida por el ejercicio excesivo. Al mismo tiempo, puede suprimir eficazmente la respuesta inflamatoria inducida por el estrés por ejercicio excesivo, regular a la baja el contenido de factores proinflamatorios como el TGF - β 1, mejorar la fibrosis renal inducida por el ejercicio y proteger la función/estructura renal. En este estudio se estableció un modelo animal de lesión orgánica inducida por ejercicio de alta intensidad a largo plazo mediante un entrenamiento en cinta rodante con carga incremental de 6 semanas. El objetivo era investigar el mecanismo por el cual la curcumina regula la activación y expresión de proteínas relacionadas con la vía de señalización p38 MAPK/NF - κ B, inhibe la síntesis de factores inflamatorios en el tejido miocárdico, alivia la deposición excesiva de ECM miocárdica causada por el ejercicio de alta intensidad a largo plazo y mejora la fibrosis miocárdica.

 

El estrés por ejercicio excesivo y prolongado hace que el corazón mantenga un gasto cardíaco elevado durante mucho tiempo. La dilatación ventricular excesiva y prolongada provoca fibrosis miocárdica y evoluciona gradualmente hacia una lesión miocárdica crónica, lo que aumenta significativamente el riesgo de arritmia. Breuckmann et al. descubrieron que los amantes de los deportes de maratón presentan una elevada tasa de incidencia de fibrosis miocárdica mediante el uso de la tecnología de realce retardado con gadolinio de la resonancia magnética, que es propensa a la lesión miocárdica en la gente corriente. Rao descubrió que el ejercicio prolongado y de alta intensidad inducía lesiones miocárdicas en ratas, y que el estrés excesivo del ejercicio alteraba el equilibrio dinámico entre la síntesis y la degradación de la ECM en el tejido miocárdico. La deposición de MEC se intensificó, induciendo fibrosis miocárdica. Al mismo tiempo, aumentó la concentración de cTnI, un marcador de lesión miocárdica en el centro sanguíneo, lo que provocó anomalías en la función/ morfología/ ultraestructura del tejido cardiaco. Los cambios de peso pueden reflejar el impacto de la intensidad del ejercicio en el organismo. Los resultados de este estudio mostraron que las ratas del grupo modelo consumieron una gran cantidad de energía y sustancias debido a que la intensidad del entrenamiento superó la capacidad del organismo para soportar la carga del ejercicio, lo que provocó una disminución significativa del peso corporal en comparación con el grupo de control. Al mismo tiempo, aumentó la fracción de volumen de glucógeno miocárdico y aumentó significativamente el contenido sérico de cTNI. También se produjeron cambios patológicos en la morfología y la ultraestructura del tejido miocárdico. El programa de entrenamiento de carga incremental en cinta rodante de 6 semanas adoptado en este estudio provocó un depósito excesivo de ECM y fibrosis miocárdica reactiva en el tejido miocárdico de rata debido a un estrés excesivo por ejercicio, lo que condujo a un daño funcional/estructural miocárdico. Los resultados anteriores concuerdan con los hallazgos de investigaciones previas.
El efecto acumulativo de la respuesta inflamatoria crónica puede desencadenar fibrosis miocárdica. El principal miembro de la familia MAPKs, p38 MAPK, puede regular la expresión de genes relacionados o la síntesis de proteínas a nivel transcripcional o traslacional, y desempeñar un papel importante en las respuestas al estrés, como la inflamación y la apoptosis celular. Aschar Sobi et al. descubrieron que tras 6 semanas de entrenamiento con ejercicio de alta intensidad en ratones, aumentaba la expresión de p38 MAPK, aparecía infiltración de macrófagos en las aurículas de los ratones, aumentaba la expresión de los factores inflamatorios TNF - α e IL-1 β, y se producía fibrosis miocárdica. Al mismo tiempo, tras la intervención con inhibidores de la p38 MAPK, se inhibieron la fibrilación auricular inducida por el ejercicio y la fibrosis. NF - κ B, como factor de transcripción rápidamente inducible, desempeña un papel importante en la respuesta inflamatoria del organismo, regulando la expresión de factores inflamatorios como TGF - β 1 y TNF - α. Stambe et al. descubrieron que el bloqueo de la activación de p38 MAPK puede inhibir eficazmente el daño inflamatorio en el tejido renal. El TGF - β 1 es el principal inductor de la fibrosis miocárdica, y su sobreexpresión puede alterar el equilibrio entre la síntesis y la degradación de la MEC en el tejido miocárdico. En primer lugar, induce la formación de complejos smad en el núcleo humano, regula la activación de genes diana en los fibroblastos, sintetiza una gran cantidad de componentes de la MEC, como el colágeno, y conduce a un depósito excesivo de MEC Al aumentar la expresión de TIMP-1 e inhibir la actividad de MMP, se reduce la degradación de la MEC. La cúrcuma tiene una amplia gama de efectos y se utiliza a menudo como especia, aditivo alimentario y hierba. La curcumina, como extracto polifenólico bioactivo de la cúrcuma, tiene beneficios para la salud principalmente en la inhibición de la inflamación y la antioxidación. Los resultados de este estudio mostraron que, en comparación con el grupo de control, la p38 MAPK y la p-p38 MAPK/p38 MAPK en el tejido miocárdico de las ratas del grupo modelo no mostraron cambios significativos, pero sí una tendencia ascendente. Sin embargo, la expresión proteica de p-p38 MAPK y NF - κ B p65 aumentó significativamente, y el contenido del factor de fibrosis miocárdica TGF - β 1 y los factores inflamatorios relacionados aumentaron, lo que condujo a una deposición excesiva de ECM miocárdica; Después de la intervención con curcumina durante el proceso de entrenamiento, en comparación con el grupo modelo, no hubo cambios significativos en p38 MAPK y p-p38 MAPK/p38 MAPK en el miocardio de ratas, pero mostraron una tendencia a la baja. La expresión proteica de p-p38 MAPK y NF - κ B p65 se reguló significativamente a la baja, y el contenido de TGF - β 1 y factores inflamatorios relacionados disminuyó en consecuencia. Al mismo tiempo, la función cardiaca, la morfología tisular y la ultraestructura mejoraron de forma efectiva. Topcu Tarladacalisir et al. descubrieron que tras la intervención con curcumina en ratas modelo de colitis ulcerosa, el nivel de fosforilación de p38 MAPK disminuía, se restablecían las características de respuesta inmunitaria de las MAPK y se aliviaban la inflamación y la peroxidación lipídica. Nuestra investigación anterior ha confirmado que la curcumina puede inhibir eficazmente la respuesta inflamatoria renal causada por el estrés excesivo ejercicio en ratas, downregulate los niveles de factores proinflamatorios como TGF - β 1, y restaurar el equilibrio entre la síntesis y degradación de ECM. En resumen, la administración de suplementos de curcumina durante el entrenamiento de alta intensidad a largo plazo puede bloquear eficazmente la aparición y el desarrollo de la fibrosis miocárdica inducida por el ejercicio. Su posible mecanismo es que la curcumina inhibe la activación excesiva de p38 MAPK en el tejido miocárdico, regula a la baja la expresión proteica de NF - κ B p65, reduce la síntesis y secreción de factores inflamatorios, especialmente TGF - β 1, que induce la fibrosis miocárdica, mejora el equilibrio entre la síntesis y degradación de ECM, y alivia la fibrosis miocárdica.
A partir de esto, se puede ver que la curcumina puede inhibir eficazmente la respuesta inflamatoria de la miocarditis en ratas de ejercicio a largo plazo y de alta intensidad mediante la regulación de la vía de señalización p38 MAPK/NF - κ B, aliviar la fibrosis miocárdica y proteger la estructura/función cardiaca.