Como a obesidade pode desencadear fibrilação atrial: o papel da NOX2

A fibrilação atrial, conhecida como A-fib, é um ritmo cardíaco irregular que aumenta o risco de AVC, insuficiência cardíaca e até morte prematura.

Diversos fatores elevam a probabilidade de A-fib, mas um deles tem se destacado pela expansão em escala global: a obesidade.

Sou pesquisador na área de cardiologia, e eu e a minha equipa identificámos mecanismos centrais por trás de como a obesidade prejudica a função do coração. Mirar esses processos pode abrir novas possibilidades de tratamento.

Como a obesidade sobrecarrega o coração

A obesidade vai muito além de uma questão de peso - ela altera de forma profunda a bioquímica do organismo. Como consequência, muda o metabolismo, isto é, o conjunto de reações químicas que permite que o corpo funcione.

Um ponto crucial é que o aumento de ácidos graxos, uma marca típica da obesidade, impõe uma carga extra às células do coração.

Os ácidos graxos podem lesar diretamente as células cardíacas ao desencadear maior produção de espécies reativas de oxigénio - moléculas específicas capazes de danificar tecidos e interferir no funcionamento normal das células.

No fim, esses efeitos atrapalham os sinais elétricos do coração, favorecendo batimentos irregulares.

Uma das principais fontes dessas espécies reativas de oxigénio é a NOX2, uma enzima cuja atividade tende a ser maior em pessoas com obesidade. A NOX2 modula a atividade de várias proteínas-chave que controlam o ritmo cardíaco. Além disso, contribui para o stresse oxidativo nos átrios - as câmaras superiores do coração -, o que modifica o seu tamanho, formato e função. Essa remodelação cardíaca é um motor importante de ritmos cardíacos irregulares.

Uma abordagem em duas frentes

Eu e a minha equipa procurámos compreender melhor como a NOX2 atua no coração e se bloquear essa via poderia diminuir o risco de surgirem ritmos elétricos irregulares em pessoas com obesidade.

Para responder a isso, seguimos dois caminhos.

Primeiro, utilizámos ratos alimentados com uma dieta rica em gordura para induzir uma obesidade semelhante à observada em humanos. Nesse conjunto, um grupo conseguia produzir NOX2 funcional e outro grupo não. Em seguida, testámos fármacos que inibem especificamente a NOX2 e avaliámos quão propensas as câmaras superiores do coração estavam a desenvolver ritmos elétricos irregulares.

Em paralelo, gerámos células atriais humanas a partir de células-tronco e expusemo-las a ácidos graxos para reproduzir os efeitos da obesidade. Enquanto o modelo em ratos captaria as consequências da obesidade no organismo como um todo, o modelo celular permitiria examinar o impacto diretamente no coração, ao nível das células.

Observámos que o aumento da atividade da NOX2, tanto em ratos obesos quanto em células cardíacas humanas tratadas, provocou alterações relevantes nas propriedades elétricas do coração. Em comparação com os ratos obesos que tinham NOX2, os ratos obesos sem NOX2 apresentaram fibrilação atrial menos grave.

De forma semelhante, ratos obesos que receberam inibidores de NOX2 também exibiram melhoria na gravidade dos ritmos cardíacos irregulares, embora em menor magnitude. E, ao bloquear a NOX2 em células cardíacas expostas a ácidos graxos, as mudanças celulares induzidas por esse tratamento foram revertidas.

Tanto nos ratos quanto nas células cardíacas humanas, a inibição da NOX2 diminuiu o stresse oxidativo e ajudou a normalizar a atividade elétrica do coração. Esse resultado aponta que a NOX2 tem um papel determinante no desenvolvimento de ritmos cardíacos irregulares induzidos pela obesidade.

Um achado particularmente relevante foi que a NOX2 contribui de maneira significativa para aumentar a atividade de um gene chamado PITX2, associado a alterações na função elétrica do coração.

Os nossos dados mostraram que a atividade do PITX2 estava aumentada em ratos obesos e também em células cardíacas humanas, mas, quando reduzimos a atividade da NOX2, os níveis de PITX2 caíram diretamente. Em conjunto, esses resultados sugerem que tanto o stresse oxidativo quanto fatores genéticos participam do desenvolvimento de ritmos cardíacos irregulares.

Tratando a fibrilação atrial

Os tratamentos atuais para fibrilação atrial - sobretudo em doentes com obesidade - têm dado mais ênfase ao controlo dos sintomas do que às mudanças fisiológicas que a provocam.

Ainda longe de chegar à prática clínica, a nossa investigação indica que direcionar a NOX2 pode representar uma nova estratégia para prevenir ou reduzir a gravidade de ritmos cardíacos irregulares.

Além disso, ampliar a compreensão das vias genéticas envolvidas na fibrilação atrial, como a PITX2, pode favorecer abordagens mais personalizadas no futuro.

Ao aprofundar os mecanismos moleculares por trás dos ritmos cardíacos irregulares, investigadores podem criar intervenções mais direcionadas, capazes de atacar as causas de base e melhorar os resultados para doentes que lidam simultaneamente com obesidade e condições cardíacas.

Arvind Sridhar, Pós-doutorando em Cardiologia, University of Illinois Chicago

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.