Слабо сърце поради изменен метаболизъм
Сърцето черпи енергията си предимно от мастни киселини. Ако обаче метаболизмът премине към други енергийни източници, сърдечна недостатъчност може да бъде резултат, както откриха учените.
Публикувано: 25.01.2018 г., 12:02 ч.
Превключването на метаболизма ви от мастни киселини към въглехидрати води до сърдечна недостатъчност, според едно проучване.
ХАЙДЕЛБЕРГ. Ако всичко върви добре, докато някой навърши 75 години, сърцето ще е изпомпало почти 180 милиона литра кръв през тялото. Но удря около 100 000 пъти на ден. Но при до 3 милиона души в Германия помпата е слаба: Те страдат от сърдечна недостатъчност. Сега учените имат ново обяснение за патогенезата на болестта.
„От известно време е известно, че сърдечната недостатъчност води до промяна в метаболизма“, съобщава Андреас Фишер от Германския център за изследване на рака в Хайделберг в съобщение за пресата от DKFZ. Докато здравите сърца черпят повече от 75 процента от енергийните си нужди от мастни киселини, отслабените сърца преминават към въглехидрати като предпочитан източник на енергия. Но обратното също е вярно. В сътрудничество с други колеги от центъра и университетската болница в Хайделберг, Фишер вече е установил в проучване, публикувано в специализираното списание "Циркулация" (DOI 10.1161/CIRCULATIONAHA.117.029733): Промяната в метаболизма на мастните киселини като енергиен източник в полза на въглехидратите причинява сърдечна недостатъчност.
Екипът на Фишер идентифицира рецепторна молекула, наречена Notch-1, като биохимичен ключ за този ефект. С помощта на терапевтично антитяло, което действа главно в клетки в стената на кръвоносните съдове, учените блокираха сигналния път Notch-1 при мишки. В резултат на това животните развиват сърдечна недостатъчност.
В друг експеримент изследователите са използвали генетичен трик и са отглеждали мишки, при които предаването на сигнала Notch-1 може да бъде изключено в ендотелните клетки на кръвоносните съдове. Животните отново развиха сърдечна недостатъчност в рамките на няколко седмици.
„Този ясен ефект ни изненада“, казва Маркус Джабс, първият автор на изследването. Но той има и готово обяснение: "За да могат хранителните вещества да попаднат от кръвоносните съдове в сърдечния мускул, те трябва да бъдат транспортирани през ендотелните клетки. Сега определихме рецептора Notch-1 като важен контрол за транспортирането на мастни киселини от кръвта до сърдечната мускулна тъкан. Ако Notch-1 бъде блокиран, сърцето има по-малко мастни киселини на разположение и трябва да премине към захар като енергиен източник “, казва Jabs. Активира се друг сигнален път, наречен mTOR, който играе роля за оцеляването и растежа на клетките. В експеримента блокирането на този път на сигнала не позволява на мишките да развият сърдечна недостатъчност. Изключително нисковъглехидратната диета имаше същия ефект.
"Това обаче не означава, че трябва да изрежем въглехидратите напълно от менюто, за да предотвратим сърдечна недостатъчност", казва Фишер. Лекарят и ученият е убеден, че диетата, съдържаща само въглехидрати, не причинява сърдечна недостатъчност. "Въпреки това, нашите резултати показват важността на промяна в метаболизма, например поради вродени или придобити метаболитни заболявания, за хода на сърдечната недостатъчност." Изследователският екип може да е идентифицирал важен регулиращ винт за терапия на сърдечна недостатъчност.
Последствия за изследване на рака
Резултатите от изследователите на DKFZ също са от огромно значение за изследванията на рака. Notch-1 е онкоген.Мутациите, които водят до повишено активиране, могат да насърчат развитието на тумори.
Това прави пътя на сигнала Notch интересна цел за терапия на рак. Поне на теория: Тъй като в някои ранни клинични проучвания с активна съставка, която блокира този сигнален път, доброволците развиват сърдечна недостатъчност. „Нашите резултати вече могат да обяснят този страничен ефект“, казва Фишер. „Специалните диети или допълнителна блокада на сигналния път на mTOR по време на лечението може също да помогнат за предотвратяване на животозастрашаващия страничен ефект от сърдечна недостатъчност, подозира ученият. (eb)