Efecto Anrep

Qué es el efecto Anrep

El efecto Anrep es una respuesta lenta y sostenida del miocardio ventricular que aparece cuando la poscarga sube de forma repentina. La primera reacción del ventrículo ante ese aumento es la ley heterométrica de Frank y Starling: el volumen de fin de diástole crece porque parte del volumen sistólico no se ha eyectado, la fibra muscular se estira, y el latido siguiente genera más fuerza. Ahora bien, tras esa fase inicial de segundos, en los diez o quince minutos siguientes el rendimiento contráctil continúa subiendo. La contractilidad aumenta sin que la fibra necesite estirarse más, y el volumen telediastólico regresa progresivamente a valores próximos a los iniciales. Ese segundo tiempo es el efecto Anrep.

Nosológicamente no es una enfermedad ni un signo, sino un fenómeno de la fisiología cardíaca. Recibe el nombre de Gleb Vasilyevich von Anrep (San Petersburgo, 1890; El Cairo, 1955), formado en Rusia con Ivan Pavlov y enviado por este al laboratorio de Ernest Starling en el University College de Londres en 1912. Ese mismo año publicó en el Journal of Physiology el trabajo en el que, tras pinzar la aorta ascendente de un perro anestesiado, describió cómo el ventrículo dilatado recuperaba su volumen de forma gradual sin perder gasto cardíaco. Anrep fue después miembro de la Royal Society (1928) y catedrático de fisiología en Cambridge y en la Universidad de El Cairo, donde impulsó una escuela de fisiología cardiovascular hasta poco antes de su muerte.

Mecanismo y contexto fisiológico

La denominación clásica para el efecto es la de autorregulación homeométrica, un término acuñado por Sarnoff y colaboradores en 1960 para distinguirlo de la autorregulación heterométrica de la ley de Frank-Starling. Homeométrica quiere decir "a igual longitud": la fibra miocárdica genera más fuerza sin necesidad de un mayor estiramiento previo. Es una propiedad intrínseca del músculo cardíaco, presente en corazones aislados y desnervados, lo que significa que no requiere estímulo autonómico ni catecolaminas circulantes para manifestarse.

La ruta molecular implicada se ha ido dibujando desde los años setenta. El estiramiento agudo de los cardiomiocitos activa integrinas y receptores de membrana que liberan angiotensina II y endotelina-1 de forma autocrina y paracrina. La cascada resultante activa el intercambiador Na⁺/H⁺ sarcolemal (NHE1), aumenta el sodio intracelular y, a través del intercambiador Na⁺/Ca²⁺ que funciona en modo inverso, eleva el calcio citosólico. La consecuencia final es una mayor sensibilidad al calcio de los miofilamentos y un incremento en la amplitud del transitorio de calcio, con más fuerza contráctil por cada latido. Este trayecto es el llamado slow force response, término anglosajón que se corresponde con el efecto Anrep en su formulación moderna.

A diferencia del inotropismo mediado por el sistema simpático, el efecto no depende de la frecuencia cardíaca ni del cronotropismo. Es un mecanismo intrínseco que actúa por vía humoral local dentro del corazón, no por señal nerviosa central. Su cronología clínica y experimental está en el rango de minutos, algo más lento que el mecanismo Frank-Starling (que actúa latido a latido) y sustancialmente más rápido que la remodelación miocárdica que aparece semanas después ante una sobrecarga sostenida.

Relevancia clínica

La utilidad fisiológica del efecto es sostener el volumen sistólico cuando la presión arterial sube de manera abrupta, de modo que el gasto cardíaco no se desplome. Es un mecanismo protector frente a fluctuaciones de la poscarga: crisis hipertensivas, obstrucción aguda al flujo de salida, aumentos bruscos de la resistencia periférica. Se ha propuesto que también contribuye a mantener el rendimiento contráctil en corazones sometidos a sobrecarga crónica de presión, como la estenosis aórtica avanzada. Trabajos recientes en pacientes tratados con implante valvular aórtico transcatéter han descrito que la autorregulación homeométrica está presente en corazones con estenosis grave y se modifica tras la corrección de la obstrucción.

En el terreno experimental, el efecto Anrep se estudia como diana de investigación en la hipertrofia cardíaca de origen mecánico y en las miocardiopatías con obstrucción del tracto de salida. La activación repetida del intercambiador Na⁺/H⁺ y del eje angiotensina II-endotelina no solo aumenta la contractilidad aguda, sino que puede formar parte de las señales que desencadenan la respuesta hipertrófica de largo plazo del cardiomiocito. Comprender esta continuidad entre respuesta aguda y remodelación crónica es una línea activa de investigación en cardiología traslacional.

Diferenciación con otros mecanismos de regulación cardíaca

Mecanismo de Frank-Starling (autorregulación heterométrica). Actúa latido a latido y depende del estiramiento inicial de la fibra por aumento del volumen de fin de diástole. Es la respuesta primaria e inmediata a un cambio de precarga o de poscarga; el Anrep se superpone después.

Efecto Bowditch (efecto de la escalera). Aumento de la contractilidad cuando sube la frecuencia cardíaca. Es un fenómeno homeométrico como el Anrep, pero disparado por la taquicardia y no por la poscarga; su base molecular implica el manejo intracelular de calcio y el intercambiador Na⁺/Ca²⁺, pero por una vía distinta.

Inotropismo adrenérgico. Aumento de la contractilidad por catecolaminas endógenas o exógenas que actúan sobre los receptores beta-1. Depende del sistema nervioso simpático y desaparece con el bloqueo beta-adrenérgico o con la desnervación cardíaca; el Anrep persiste en ambos casos.

Preguntas frecuentes

¿Quién fue Gleb von Anrep y en qué contexto describió el efecto?

Gleb Vasilyevich von Anrep procedía de una familia aristocrática rusa de origen bártico, cursó Medicina en San Petersburgo y trabajó como demostrador de fisiología antes de graduarse. Ivan Pavlov, al que traduciría después al inglés su obra sobre reflejos condicionados, lo envió en 1912 al laboratorio londinense de Ernest Starling. Allí realizó los experimentos que llevaron al artículo publicado ese mismo año en el Journal of Physiology, base histórica del efecto que hoy lleva su apellido.

¿Qué diferencia hay entre autorregulación heterométrica y homeométrica?

La heterométrica, propia de la ley de Frank-Starling, produce mayor fuerza contráctil porque la fibra miocárdica está más estirada al final de la diástole. La homeométrica, en la que se encuadra el efecto Anrep, produce mayor fuerza sin cambio en la longitud de la fibra. En términos operativos: la primera actúa en el mismo latido, la segunda tarda minutos.

¿Se observa el efecto Anrep en un corazón trasplantado?

Sí. Al ser un mecanismo intrínseco del miocardio, se manifiesta también en corazones sin inervación autonómica. Es una de las razones por las que un corazón trasplantado puede responder al aumento agudo de la poscarga a pesar de haber perdido las conexiones nerviosas centrales.

¿Interviene la angiotensina II en el efecto Anrep?

Sí, según los modelos experimentales actuales. La angiotensina II liberada localmente por los cardiomiocitos estirados, junto con la endotelina-1, activa el intercambiador Na⁺/H⁺ sarcolemal. Se ha descrito que el bloqueo del receptor AT1 o la inhibición del NHE1 atenúan la respuesta lenta, lo que respalda esta vía como uno de los engranajes moleculares del fenómeno.

¿En cuánto tiempo se instaura el efecto?

De diez a quince minutos.

Referencias

1. Cingolani HE, Pérez NG, Cingolani OH, Ennis IL. The Anrep effect: 100 years later. American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology, 2013.
2. Cingolani HE, Ennis IL, Aiello EA, Pérez NG. The Na+/H+ Exchanger as the Main Protagonist following Myocardial Stretch: The Anrep Effect and Myocardial Hypertrophy. NCBI Bookshelf, Mechanosensitivity in Cells and Tissues.
3. Anrep GV. On the part played by the suprarenals in the normal vascular reactions of the body. The Journal of Physiology, 1912.
4. Yentis SM. Minds and hearts: themes in the life of Gleb von Anrep. Journal of the Royal Society of Medicine, 1998.