Slabé srdce v dôsledku zmeneného metabolizmu
Srdce čerpá energiu predovšetkým z mastných kyselín. Ak sa však metabolizmus prepne na iné zdroje energie, výsledkom môže byť srdcové zlyhanie, ako zistili vedci.
Publikované: 25.01.2018, 12:02 hod.
Podľa jednej štúdie vedie váš metabolizmus z mastných kyselín k sacharidom k zlyhaniu srdca.
HEIDELBERG. Ak pôjde všetko dobre, v čase, keď niekto dovŕši 75 rokov, srdce prečerpalo takmer 180 miliónov litrov krvi cez telo. Ale zasiahne to asi 100 000-krát denne. Ale až v 3 miliónoch ľudí v Nemecku je pumpa slabá: Trpia srdcovým zlyhaním. Vedci teraz majú nové vysvetlenie patogenézy choroby.
„Je už dlho známe, že srdcové zlyhanie spôsobuje zmenu metabolizmu,“ informuje v tlačovej správe DKFZ Andreas Fischer z Nemeckého centra pre výskum rakoviny v Heidelbergu. Zatiaľ čo zdravé srdce odvodzuje viac ako 75 percent svojej energetickej potreby z mastných kyselín, oslabené srdce prechádza na sacharidy ako svoj preferovaný zdroj energie. Ale platí to aj naopak. V spolupráci s ďalšími kolegami z centra a Fakultnej nemocnice v Heidelbergu teraz Fischer v štúdii publikovanej v odbornom časopise „Circulation“ (DOI 10.1161/CIRCULATIONAHA.117.029733) zistil: Zmena metabolizmu mastných kyselín ako zdroja energie v prospech sacharidov spôsobuje srdcové zlyhanie.
Fischerov tím identifikoval ako biochemický kľúč v tomto smere molekulu receptora s názvom Notch-1. Vedci pomocou terapeutickej protilátky, ktorá účinkuje primárne v bunkách v stene krvných ciev, blokovali signálnu dráhu Notch-1 u myší. V dôsledku toho došlo u zvierat k zlyhaniu srdca.
V ďalšom experimente vedci použili genetický trik a vyšľachtené myši, pri ktorých je možné vypnúť prenos signálu Notch-1 v endotelových bunkách krvných ciev. U zvierat sa opäť vyskytlo srdcové zlyhanie v priebehu niekoľkých týždňov.
„Tento významný efekt nás prekvapil,“ hovorí Markus Jabs, prvý autor štúdie. Má však pripravené aj vysvetlenie: "Aby sa výživné látky mohli dostať z krvných ciev do srdcového svalu, musia sa transportovať cez endotelové bunky. Teraz sme identifikovali receptor Notch-1 ako dôležitú kontrolu pre transport mastných kyselín z krvi do tkaniva srdcového svalu." Ak je blokovaný Notch-1, srdce má k dispozícii menej mastných kyselín a musí prejsť na cukor ako zdroj energie, “hovorí Jabs. Aktivuje sa ďalšia signálna cesta zvaná mTOR, ktorá hrá úlohu pri prežití a raste buniek. V experimente blokovanie tejto signálnej cesty zabránilo myšiam vo vývoji srdcového zlyhania. Rovnaký efekt mala aj extrémne nízkosacharidová strava.
„To však neznamená, že by sme mali úplne vylúčiť sacharidy z jedálneho lístka, aby sme zabránili srdcovému zlyhaniu,“ hovorí Fischer. Lekár a vedec je presvedčený, že strava obsahujúca samotné sacharidy nespôsobuje srdcové zlyhanie. „Naše výsledky však ukazujú dôležitosť zmeny metabolizmu, napríklad v dôsledku vrodených alebo získaných metabolických chorôb, pre priebeh srdcového zlyhania.“ Výskumný tím možno identifikoval dôležitú nastavovaciu skrutku pre terapiu srdcovej nedostatočnosti.
Dôsledky pre výskum rakoviny
Výsledky výskumníkov DKFZ majú tiež ďalekosiahly význam pre výskum rakoviny. Notch-1 je onkogén. Mutácie, ktoré vedú k zvýšenej aktivácii, môžu podporovať vývoj nádorov.
Toto robí signálnu cestu Notch zaujímavým cieľom pre terapiu rakoviny. Prinajmenšom teoreticky: v niektorých skorých klinických štúdiách s účinnou látkou, ktorá blokuje túto signálnu cestu, sa u dobrovoľníkov vyskytlo srdcové zlyhanie. „Naše výsledky môžu teraz vysvetľovať tento vedľajší účinok,“ hovorí Fischer. „Špeciálne diéty alebo ďalšie blokovanie signálnej dráhy mTOR počas liečby by tiež mohli pomôcť zabrániť život ohrozujúcemu vedľajšiemu účinku srdcového zlyhania, tvrdí vedec. (príliv)