Слабке серце через змінений обмін речовин

Серце черпає свою енергію переважно з жирних кислот. Однак, якщо метаболізм переходить на інші джерела енергії, результатом може стати серцева недостатність, як виявили вчені.

Опубліковано: 25.01.2018, 12:02

змінений

За даними одного дослідження, перехід метаболізму з жирних кислот на вуглеводи призводить до серцевої недостатності.

ГАЙДЕЛБЕРГ. Якщо все піде добре, до того часу, коли комусь виповниться 75 років, серце перекачало через тіло майже 180 мільйонів літрів крові. Але це потрапляє приблизно 100 000 разів на день. Але у Німеччини до 3 мільйонів людей насос слабкий: вони страждають на серцеву недостатність. Зараз вчені мають нове пояснення патогенезу захворювання.

"Вже деякий час відомо, що серцева недостатність призводить до зміни метаболізму", - повідомляє Андреас Фішер з Німецького центру дослідження раку в Гейдельберзі в прес-релізі DKFZ. У той час як здорові серця отримують більше 75 відсотків своїх енергетичних потреб з жирних кислот, ослаблене серце переходить на вуглеводи, як на своє бажане джерело енергії. Але і зворотне також справедливо. У співпраці з іншими колегами з центру та університетської лікарні Гейдельберга Фішер зараз виявив у дослідженні, опублікованому в спеціалізованому журналі "Циркуляція" (DOI 10.1161/CIRCULATIONAHA.117.029733): Зміна метаболізму жирних кислот як джерела енергії на користь вуглеводів викликає серцеву недостатність.

Команда Фішера визначила молекулу рецептора Notch-1 як біохімічний ключ до цього ефекту. За допомогою терапевтичного антитіла, яке в основному діє в клітинах стінки судини, вчені перекрили сигнальний шлях Notch-1 у мишей. В результаті у тварин розвинулась серцева недостатність.

В іншому експерименті дослідники використали генетичний фокус і вивели мишей, у яких передача сигналу Notch-1 може бути вимкнена в ендотеліальних клітинах судин. У тварин знову розвинулась серцева недостатність протягом декількох тижнів.

"Цей чіткий ефект нас здивував", - говорить Маркус Джабс, перший автор дослідження. Але він також має готове пояснення: "Щоб поживні речовини потрапляли з судин у серцевий м'яз, вони повинні транспортуватися через ендотеліальні клітини. Зараз ми визначили рецептор Notch-1 як важливий контроль транспорту жирних кислот з крові до тканини серцевого м'яза". Якщо Notch-1 заблоковано, у серці стає менше доступних жирних кислот, і йому доводиться переходити на цукор як на джерело енергії ", - говорить Джебс. Активується інший сигнальний шлях, який називається mTOR, який відіграє роль у виживанні та зростанні клітин. В експерименті блокування цього сигнального шляху заважало мишам розвивати серцеву недостатність. Такий же ефект мала надзвичайно низьковуглеводна дієта.

"Однак це не означає, що нам слід повністю виключати вуглеводи з меню, щоб запобігти серцевій недостатності", - говорить Фішер. Лікар і вчений переконаний, що дієта, що містить лише вуглеводи, не спричиняє серцевої недостатності. "Однак наші результати показують важливість зміни метаболізму, наприклад через вроджені або набуті метаболічні захворювання, для перебігу серцевої недостатності". Можливо, дослідницька група визначила важливий регулювальний гвинт для терапії серцевої недостатності.

Наслідки для дослідження раку

Результати дослідників ДКФЗ також мають далекосяжне значення для дослідження раку. Notch-1 - онкоген. Мутації, що призводять до посилення активації, можуть сприяти розвитку пухлин.

Це робить шлях передачі сигналів Notch цікавою мішенню для терапії раку. Принаймні теоретично: оскільки в деяких ранніх клінічних дослідженнях з активним інгредієнтом, що блокує цей сигнальний шлях, у добровольців розвивалася серцева недостатність. "Наші результати тепер можуть пояснити цей побічний ефект", - говорить Фішер. "Спеціальні дієти або додаткове блокування сигнального шляху mTOR під час лікування можуть також допомогти запобігти небезпечним для життя побічним ефектом серцевої недостатності", - підозрює вчений. (eb)