Corazón y Cerebro, amigos íntimos, por el Dr. José Manuel Revuelta

 A diario, episodios similares ponen en evidencia esta conexión fisiológica entre el cerebro y el corazón.

A nadie pasa desapercibido que debe existir cierta relación entre nuestro cerebro y el corazón; la memoria, la atención, la capacidad de planificar o soñar no serían posibles sin el eficiente y constante trabajo de nuestro corazón.

Diversos avances científicos recientes, en Neurociencia y Cardiología, demuestran la importancia de este sorprendente vínculo cardio-neurológico. En marzo de 2012, se celebró la primera “Conferencia Internacional del Corazón y Cerebro”, en París. Esta reunión científica pionera reafirmó la necesidad de establecer un campo de actuación médica híbrido en Neurocardiología o Cardioneurología. En la actualidad, neurólogos y neurofisiólogos están instruyendo a los cardiólogos sobre el complejo funcionamiento del cerebro, mientras éstos últimos les forman sobre los diversos mecanismos fisiológicos del corazón para regular la función cerebral humana.

Hace pocos años, el Dr. Jack de la Torre, editor de la prestigiosa revista Journal of Alzheimer’s Disease señaló que – la asociación entre las enfermedades cardiovasculares y la enfermedad de Alzheimer ofrece la posibilidad de reducir la incidencia de demencia, mediante el diagnóstico precoz y el tratamiento adecuado de la enfermedad cardiovascular y el control de sus factores de riesgo, pudiendo constituir un importante paso adelante para reducir la prevalencia mundial de la demencia, que de 35 millones en el año 2012, aumentará a 60 millones de personas afectadas en 2030-.  

El cerebro

            Este órgano vital del ser humano, que aún guarda tantos secretos, recoge, traduce y distribuye la extensa información del sistema nervioso. El Proyecto del Cerebro Humano o HBP (del inglés, Human Brain Project) fue creado y organizado por la Unión Europea, con su oficina de coordinación en Ginebra. La Comisión Europea está aportando 500 millones de euros, otros 500 millones los diversos países miembros, mediante fondos públicos y privados, y 19 millones restantes los centros de investigación, miembros del denominado Core Project Ramp-Up Phase Partners. Este proyecto de investigación multicéntrico internacional (2013 – 2023) tiene como objetivos principales avanzar en el conocimiento de la neurociencia, la computación y la medicina del cerebro.

Algunas cifras relacionadas con el maravilloso e intrigante cerebro humano abruman a cualquiera. Contiene alrededor de 200.000 millones de neuronas, células muy especializadas, cuya estructura y función descubriera el científico aragonés Santiago Ramón y  Cajal (1852 – 1934). En 1906, Cajal compartió el Premio Nobel de Medicina y Fisiología con el histólogo italiano Camilo Golgi (1843 – 1926), en reconocimiento de sus trabajos sobre la estructura del sistema nervioso.

En la actualidad, se sabe que este fascinante órgano utiliza alrededor de 19.000 de los 30.000 genes del complejísimo genoma humano; casi 2/3 partes de toda la carga genética va dirigida al funcionamiento del cerebro. Por otro lado, contiene alrededor de 1.000 millones de conexiones por cada mm3 de corteza cerebral; cada neurona conecta con otras mil neuronas vecinas y efectúa 10.000 contactos sinápticos, según Stephen Smith, profesor of Fisiología Molecular and Celular de la Universidad de Stanford, California, EEUU.

Recientemente, este científico informó, en Science News, que, en la fina capa superficial de la corteza cerebral, denominada cortex, existen multitud de estas conexiones, en cantidad semejante al número de estrellas contenidas en nuestra galaxia, la Vía Láctea, que se estima en alrededor de 200.000 millones.

Se espera que este apasionante proyecto científico y tecnológico HPB, ponga al descubierto algunos de los innumerables mecanismos fisiopatológicos, aun totalmente desconocidos, sobre la génesis y el desarrollo de ciertas enfermedades neurodegenerativas y cardiovasculares, y su inseparable conexión con el corazón humano.

Aparte de los relevantes hallazgos aportados por HBP, desde su fase inicial en el año 2013, otros destacados especialistas en histología, bioquímica, biología molecular, conectómica, cartografía cerebral o neurociencia computacional están descubriendo algunos secretos del cerebro humano que, en un futuro no lejano, podrían contribuir a reducir la incidencia de la devastadora demencia senil, la enfermedad de Alzheimer u otras destructivas patologías neurodegenerativas que afectan seriamente la interconexión cerebro-corazón.

El corazón

            Según el Cardio Research Web Project existen millones de células musculares en el corazón, los cardiomiocitos, de tamaño promedio de 15 micras de ancho y 100 micras de largo. Estas células especializadas se contraen permanentemente, día y noche, sin descanso alguno. Ningún otro tipo de fibra muscular del cuerpo humano es capaz de realizar esta agotadora función, sin pausa alguna. Para ello, posee una estructura única y peculiar del músculo cardiaco, no existente en otras partes del cuerpo, con presencia de unas bandas transversales o discos intercalares. Su eficiente sistema energético, las mitocondrias, está localizadas en la superficie celular, no en el centro del citoplasma, como ocurre en todas las células del cuerpo. Esto posibilita el constante consumo energético y su distribución permanente e inmediata de los cardiomiocitos.

Estos millones de cardiomiocitos se conectan entre sí, mediante los discos intercalares formando las fibras miocárdicas. La unidad celular se denomina sarcómero; unos 50 sarcómeros componen una miofibrilla y un paquete de 50 a 100 miofibrillas forman una célula muscular. Los cardiomiocitos son células que se ramifican, formando estructuras tridimensionales locales en forma de múltiples redes como ocurre con las neuronas en el cerebro.

La mayoría de los cardiomiocitos tienen un solo núcleo (85%), como la mayoría de las células del cuerpo humano y el 15% restante poseen dos núcleos. Con la edad, en el corazón del hombre se observa un incremento del número de cardiomiocitos binucleares, hasta un 40%, mientras que en la mujer la proporción original de cardiomiocitos mono/binucleares no se modifica de forma significativa. Se desconoce si esta estabilidad anatómica del corazón de la mujer, puede contribuir a su mayor sobrevida media, alrededor de 5 años, con respecto al hombre. Según el último informe del Instituto Nacional de Estadística (INE), 15.756 personas han superado los 100 años de edad en España; de estas personas centenarias, el 79% son mujeres.

Cada minuto, el corazón debe expulsar alrededor de 4,5 litros de sangre para que el organismo humano pueda continuar viviendo. El cerebro pesa solamente el 2% de nuestro cuerpo, pero precisa de 20% del oxígeno trasportado por unos 750 cc de sangre cada minuto para asegurar su adecuado funcionamiento. No todo el cerebro precisa la misma cantidad de sangre para su supervivencia.

La sustancia blanca del cerebro constituye la parte del sistema nervioso central compuesta de fibras nerviosas con mielina, actuando como un retransmisor que coordina la comunicación entre las diferentes regiones del cerebro; para ello, precisa de unos 25 cc de sangre por minuto por cada 100 gramos de dicha sustancia blanca. La sustancia gris está compuesta por las somas y cuerpos neuronales, cumpliendo la misión de procesar toda la información, necesitando alrededor de 4 veces mayores cantidades de sangre oxigenada, unos 90 cc/min/100 gramos. 

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=Neurosurgery%202002%3B%2051%3A%20289-302

Mientras el corazón puede sobrevivir sin cerebro, éste no subsiste sin un corazón constantemente latiendo.

Comienzos con el Vudú

            Cuando una parte importante de los nativos del África Occidental, fundamentalmente del Golfo de Guinea, fueron trasladados, como esclavos, hasta algunas islas del Caribe, durante el siglo XVII, llevaron consigo su religión vudú (“espíritu”).

En 1942, un interesante artículo publicado en la revista científica American Anthropologist, titulado “Voodoo Death” (muerte vudú), provocó gran expectación en el mundo médico. Su autor, el conocido científico Walter B. Cannon, catedrático de Fisiología de la Universidad de Harvard, describía una serie de muertes tras un susto importante continuado, generalmente, debido a la percepción por las víctimas de una fuerza externa muy poderosa y dañina, durante la práctica de ritos Vudú.

Cannon asociaba estas muertes a la estimulación intensa y sostenida del sistema simpático-adrenal que conecta el cerebro con el corazón; relacionaba estos fallecimientos repentinos con personas supersticiosas, ignorantes e imaginativas, creyentes de espíritus diabólicos que podían destruir su vida personal y/o familiar. En la actualidad, la experiencia ha demostrado que este tipo de muertes súbitas puede presentarse en toda clase de personas y circunstancias. No sorprende la noticia de la muerte repentina de un espectador tras observar un gol inesperado del equipo rival, en los últimos instantes del encuentro deportivo. Diversos estudios científicos posteriores demuestran que estas muertes pueden presentarse tras acontecimientos tristes o alegres, aunque, generalmente, siempre acompañados de un impacto emocional grande. Este trabajo pionero de fisiología, publicado hace casi 80 años, abrió el apasionante campo de investigación sobre la muerte súbita en el mundo.

La íntima conexión corazón – cerebro

            Diversas líneas de investigación internacional han demostrado, en animales de experimentación y, posteriormente, en personas sanas y enfermos que existe una íntima conexión entre el cerebro y el corazón, incluso durante el sueño. Las emociones liberan determinadas sustancias (catecolaminas) y estímulos fisiológicos que inciden directamente sobre los sistemas nerviosos simpático y parasimpático. Según predomine el estímulo de uno sobre el otro, así será la respuesta sobre la frecuencia cardiaca (taquicardia o bradicardia), la presión arterial (hipertensión o hipotensión) y, consecuentemente, sobre la cantidad de sangre que expulse el corazón cada minuto (gasto cardiaco); estos estímulos nerviosos simpáticos y parasimpáticos (vagal) pueden llegar a provocar una arritmia grave o parada cardiaca, con la consiguiente muerte súbita.

En 1947, en Nueva Orleans, Edwin Byer describió ciertos cambios significativos en el electrocardiograma de personas con enfermedades neurológicas. Durante el pasado siglo, se aportó una amplia información sobre la influencia del cerebro en el corazón, y viceversa.

Más recientemente, esta interconexión ha sido investigada por el científico Joaquín Fuster, profesor de Psiquiatría y Neurociencia Cognitiva de la Universidad de California en los Ángeles – UCLA, hermano de prestigioso cardiólogo Valentín Fuster. Hace unos años, le invitamos a impartir una conferencia en Santander y, durante la comida, tuve la oportunidad de comentar sobre sus importantes descubrimientos en Neurociencia, específicamente del cortex prefrontal, y sobre esta asombrosa interconexión entre el cerebro y el corazón humano que rige nuestra vida.

Las arritmias inducidas por las descargas bruscas y continuadas de catecolaminas neuronales y/o adrenales pueden ocasionar muertes súbitas, o bien, graves alteraciones de la movilidad de la pared del corazón, incluso producir la liberación de radicales libres de oxígeno, con sus consecuencias nocivas (entrada de calcio celular, pérdidas de enzimas o necrosis de los cardiomiocitos).

Secuelas de esta íntima amistad

            El nacimiento de una nueva especialidad médica, la Cardioneurología, fruto de muchos años de investigación, ha contribuido a aclarar parte de los tres posibles caminos de esta conexión cerebro-corazón:

§  El cerebro consigue afectar directamente al corazón, como en la miocardiopatía de Takotsubo que puede llevar a la muerte súbita por destrucción de la punta ventricular del corazón y la aparición de arritmias graves.

§  El corazón logra afectar al cerebro, como se observa con la influencia significativa de la miocardiopatía hipertrófica en la ataxia de Friedreich. Esta enfermedad hereditaria y neurodegenerativa afecta a personas jóvenes, produciendo un deterioro progresivo de la coordinación en la marcha y postura corporal, junto con otras alteraciones neurológicas.

§  El cerebro y el corazón se enferman juntos, como vemos con la insuficiencia cardiaca y la progresiva pérdida de las funciones cognitivas, frecuentes en personas ancianas.

Mayor información está disponible en la publicación científica “The heart and the brain: an intimate and underestimated relation”.  

Nos ha perecido conveniente incluir esta colección de nombres raros, más propio de médicos, con objeto de confirmar científicamente la estrecha e indudable conexión de estos órganos tan amigos. Ocasionalmente, esta estrecha amistad conlleva algunos serios inconvenientes y daños colaterales. Pero, para bien o para mal, esta estrecha amistad perdura toda la vida.

Amigos, buenos y alegres

En Canadá, un grupo de conocidos investigadores, de Halifax (Nueva Escocia), ha seguido, durante 10 años, a 1.739 personas sanas, con objeto de analizar su estado de salud física y mental, y sus posibles cambios, prestando especial atención a la influencia de los problemas mentales sobre el corazón. En esta publicación del European Heart Journal, titulada “Don`t worry, be happy”, establece como emociones negativas aquellas procedentes de la depresión, hostilidad y ansiedad, y emociones positivas la alegría, felicidad y estados de excitación constructiva. Concluyeron que las personas alegres y positivas presentaban un 22% menos problemas de corazón, que aquellas con emociones negativas reiteradas.

En Estados Unidos, el prestigioso The National Heart, Lung, and Blood Institute, que examina los problemas de salud pública en relación con los órganos torácicos y sistema vascular, ha publicado recientemente que el 25% de los enfermos cardiacos tienen depresión y que las personas con depresión presentan mayor incidencia de problemas de corazón, o sea, se trata de “camino de doble dirección”.

La base científica de estos intercambios fisiopatológicos explica que la depresión causa determinados cambios en el sistema nervioso y hormonal que inducen la aparición de arritmias cardiacas. Asimismo, se ha demostrado que la depresión no tratada puede ocasionar inflamación del tapizado interior de las arterias (endotelio) y la agregación de las plaquetas que inducen la aparición de trombosis, con posible migración de coágulos hacia las arterias coronarias (infarto de miocardio) o las arterias cerebrales (ictus).

Estos aspectos científicos nos aconsejan evitar, en lo posible, los amigos tristes por naturaleza, puesto que su descarga emocional negativa y constante puede perjudicar nuestro corazón sano y, con más razón, si hemos padecido eventos cardiovasculares en el pasado.

Por el contrario, los amigos alegres son un verdadero tesoro a cuidar, contentan nuestra mente y favorecen la función cardiaca, tan importantes para nuestra vida.

Y si queda algún desconfiado o incrédulo, que consulte nuestro rico refranero, fuente entrañable de sabiduría para nuestros abuelos y padres,

            “Tristeza y melancolía no las quiero en casa mía”

            “La alegría rejuvenece, la tristeza envejece”

            “La alegría, belleza cría”

José Manuel Revuelta

Catedrático de Cirugía

Profesor Emérito de la Universidad de Cantabria

Este artículo de divulgación científica será publicado en Andalucía Información y Cantabria Liberal simultáneamente con el permiso del autor.

PIE DE FIGURAS

 Corte sagital del cerebro humano, incluyendo el cerebelo y el bulbo raquídeo.

Santiago Ramón y Cajal (1852-1934). Premio Nobel de Medicina y Fisiología en 1906.

Cartografía de cerebro mostrando los múltiples tractos de sus conexiones neuronales.

Tomada de Dr. Jamie Kawadler. The Kavli Foundation 2020.

Interior del corazón humano, exponiendo la bella válvula mitral.