Un estudio de la Clínica Cleveland publicado en la revista Nature Communications descubrió que la fenilacetilglutamina (PAG), producida por las bacterias intestinales como producto de desecho, luego absorbida y formada en el hígado, interactúa con lugares previamente desconocidos en los receptores beta-2 adrenérgicos de las células cardíacas una vez que ingresa a la circulación.
El PAG interactúa con los receptores adrenérgicos beta-2 para influir en la fuerza con la que se contraen las células del músculo cardíaco, un proceso que los investigadores creen que contribuye a la insuficiencia cardíaca. Los investigadores demostraron que la mutación de partes del receptor adrenérgico beta-2 que antes se creía que no estaban relacionadas con la actividad de señalización en modelos preclínicos impidió que el PAG deprimiera la función del receptor.
También demostraron que la vía de señalización PAG de la microbiota intestinal estaba vinculada mecánicamente a numerosas características relacionadas con la insuficiencia cardíaca y los riesgos de enfermedad cardiovascular.
Los betabloqueantes, que se utilizan habitualmente para tratar la insuficiencia cardíaca y la presión arterial, actúan sobre la respuesta de "lucha o huida" del organismo. Esta respuesta crítica está controlada por los receptores beta adrenérgicos y es fundamental para la supervivencia, pero la repetición de esta respuesta a lo largo del tiempo puede provocar daños crónicos en el corazón, lo que contribuye al desarrollo de la insuficiencia cardíaca.
Los betabloqueantes están diseñados para encajar en el mismo orificio de la cerradura, impidiendo que la adrenalina y otras hormonas se unan a los receptores adrenérgicos beta-2. Esto, a su vez, hace que la frecuencia cardíaca se ralentice, reduce la tensión en el corazón y abre los vasos sanguíneos. Estudios anteriores de este equipo de investigación descubrieron que los niveles circulantes de PAG estaban asociados con la presencia de insuficiencia cardíaca y los índices de gravedad, y que PAG fomentaba directamente las características relevantes de la insuficiencia cardíaca, incluido un ritmo cardíaco debilitado. Los efectos adversos de PAG sobre las características relevantes de la insuficiencia cardíaca se revirtieron mediante el uso de un betabloqueante común en modelos preclínicos, lo que refuerza el vínculo entre PAG, insuficiencia cardíaca y receptores beta-adrenérgicos.
Los hallazgos de su equipo apuntan a una forma completamente nueva de desarrollar medicamentos que regulen el receptor adrenérgico beta-2, una regulación más matizada que la que se encuentra actualmente en el mercado. Actualmente están trabajando para desarrollar medicamentos que se dirijan a la vía PAG y sus interacciones con los receptores adrenérgicos como una nueva forma de medicación para tratar enfermedades cardiovasculares.