De ce bătăile inimii sunt mai rapide la femei decât la bărbați: noi dovezi genetice despre nodul sinoatrial

Femeile au, în medie, o frecvență cardiacă mai mare decât bărbații, iar bărbații prezintă un risc crescut de tulburări de ritm cardiac, cum ar fi fibrilația atrială. Aceste diferențe fiziologice, deși observate clinic de peste un secol, nu aveau până recent o explicație moleculară clară. Un nou studiu publicat în Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology de cercetătorii de la The Ohio State University Wexner Medical Center aduce pentru prima dată dovezi directe că aceste diferențe de ritm cardiac sunt influențate de expresia genică specifică sexului biologic la nivelul nodului sinoatrial – principalul pacemaker natural al inimii.
Nodul sinoatrial, o structură microscopică situată în atriul drept, generează impulsurile electrice care inițiază fiecare bătaie a inimii. Disfuncțiile acestui nod pot duce la bradicardie, tahicardie sau aritmii severe precum fibrilația atrială. Deși s-a presupus că influențele hormonale și stilul de viață contribuie la diferențele de ritm cardiac între sexe, studiile anterioare nu reușiseră să identifice mecanisme genetice clare.

Cercetarea actuală a analizat direct expresia genelor din nodul sinoatrial și din atriul drept al unor inimi umane donate, folosind metode transcriptomice și analize de căi de semnalizare, pentru a înțelege diferențele biologice fundamentale între femei și bărbați în ceea ce privește controlul frecvenței cardiace.

Despre studiu

Studiul a utilizat țesuturi cardiace provenite din inimi umane sănătoase, prelevate post-mortem prin intermediul programului de donare de organe Lifeline of Ohio. S-au analizat separat țesuturile nodului sinoatrial și ale atriului drept de la donatori de sex feminin și masculin. Echipa de cercetători a cuantificat expresia genelor cu ajutorul unei panouri transcriptomice și a validat rezultatele prin PCR cantitativ. S-au aplicat analize funcționale avansate (Gene Set Enrichment Analysis, Ingenuity Pathway Analysis și simulări computaționale) pentru a identifica rolul potențial al acestor diferențe genice în fiziologia cardiac specifică fiecărui sex.

Rezultate

Rezultatele studiului au evidențiat un dimorfism genetic semnificativ între sexe în ceea ce privește expresia genelor esențiale pentru funcționarea nodului sinoatrial:

• Femeile au prezentat niveluri mai ridicate de TBX3 și HCN1, gene implicate în generarea și accelerarea ritmului cardiac. Aceste gene reglează curenții ionici care controlează depolarizarea spontană a nodului sinoatrial, explicând astfel frecvența cardiacă mai ridicată observată la femei.
• Bărbații, în schimb, au avut o exprimare crescută a genelor implicate în inflamație (IL6, CXCL8), remodelare fibrotică (EGR1) și sinteza colagenului, modificări care pot perturba semnalizarea electrică și pot favoriza tulburările de conducere electrică și fibrilația atrială.

Analizele de modelare computațională au arătat că aceste diferențe moleculare pot explica susceptibilitatea crescută a femeilor la tahicardie sinusală inadecvată, în timp ce bărbații ar fi mai predispuși la blocuri de conducere și stop sinusal.

Implicații clinice

Aceste descoperiri oferă o nouă perspectivă asupra fiziopatologiei tulburărilor de ritm cardiac și susțin dezvoltarea unor abordări terapeutice personalizate, adaptate sexului biologic al pacientului. De exemplu:

•  Pentru femeile care suferă de tahicardie sinusală, strategiile de tratament ar putea viza canalele ionice reglate de gene precum HCN1.
•  Pentru bărbații cu risc de fibrilație atrială, ar putea fi eficientă monitorizarea sau intervenția timpurie asupra proceselor de inflamație și fibroză atrială.

Studiul susține totodată ipoteza conform căreia unele tulburări de ritm nu sunt doar rezultatul unor factori externi (precum stilul de viață sau comorbiditățile), ci și al unor diferențe moleculare înnăscute, influențate de sex.

Concluzii

Acest studiu inovator demonstrează că nodul sinoatrial prezintă o expresie genetică distinctă la femei și bărbați, explicând de ce femeile au o frecvență cardiacă mai mare, iar bărbații sunt mai vulnerabili la aritmii. Rezultatele subliniază necesitatea de a integra factorii biologici de sex în cercetarea și tratamentul tulburărilor de ritm cardiac. Pe viitor, aceste descoperiri ar putea duce la dezvoltarea de terapii diferențiate și mai eficiente, contribuind la o medicină cardiovasculară mai precisă și echitabilă.