A palmitinsav, az elhízott állatok szívében felhalmozódott fő zsírsav, stimulálja a mitokondriális oxidatív stresszt a szívizomsejtekben, és megváltoztatja azok alapvető funkcióit. A madridi Complutense Egyetem - Gregorio Marañón Egészségügyi Kutatóintézet (IiSGM) és az IBGM (CSIC) - Hospital Clínico Universitario de Valladolid CIBERCV kutatói rámutatnak a mitokondriális eredetű oxidatív stressz és a szív lipotoxicitásának szoros kölcsönhatására.
A kutatásban részt vett kutatók./V. Cachofeiro
Madrid, 2020. május 21.- A CIBER of Cardiovascular Diseases (CIBERCV), a Madridi Complutense Egyetem - Gregorio Marañón Egészségügyi Kutatóintézet (IiSGM) és az IBGM (CSIC) - Hospital Clínico Universitario de Valladolid kutatói újabb lépést tettek annak megértésében, hogy az elhízás hogyan befolyásolja a szívműködést azáltal, hogy megerősítve a lipid felhalmozódásával járó toxicitás és a szívizomsejtekben található mitokondriális oxidatív stressz közötti kölcsönhatásokat, amelyek végső soron szív rendellenességekhez vezetnek.
A Cells folyóiratban megjelent kutatás eredményei bemutatják az antioxidáns gyógyszerek azon képességét, amelyek blokkolják a mitokondriális oxidatív stresszt, hogy csökkentse az elhízott betegeknél észlelt szívelváltozások hatását.
Az elhízás hatása a szívre
Az elhízást a zsírszövet és a lipidek felhalmozódása jellemzi a különböző szövetekben, beleértve a szívet is, ami a szív- és érrendszeri betegségekben szenvedés magasabb kockázatával jár, elhízott betegeknél kétszer-háromszorosára növelve a halálozás kockázatát. Ezenkívül a túlzott zsírosság fokozza az első szívroham kockázatát fiatalabb korban.
A lipidek felhalmozódása a szívben (kardiolipotoxicitás) sejtváltozásokat okozhat, mivel a szív szabad zsírsavak magas plazmaszintjének való kitettsége toxikus lipidfajok felhalmozódását idézi elő a szívizom sejtjeiben (kardiomiociták), amelyeknek eltérő lehet a működésre gyakorolt következményei, amelyek egyéb szempontok között nyilvánulnak meg az anyagcsere-szubsztrátok használatának változásával.
A zsírsavak oxidációja a szív fő energiaforrása, bár más szubsztrátumokat is használhat, például glükózt. Elhízás esetén a felesleges zsírsavak megváltoztatják az inzulin hatását és csökkentik a szív glükózfelhasználását, ezáltal csökkentve a szív hatékonyságát, mivel a zsírsavak használatának növelésével a szív több oxigént fogyaszt az előállított ATP minden egyes molekulájához.
A sejtlégzésért felelős mitokondrium a szívizomsejtek térfogatának csaknem egyharmadát teszi ki, és alapvető szerepet játszik a szív energiaellátásában. A mitokondrium kulcsszerepet játszik a kálcium homeosztázisban, amely a kardiomiociták életképességének és kontraktilitásának fenntartásához szükséges. Ezenkívül ezek a reaktív oxigénfajok (ROS) fő forrásai is, amelyek súlyosbodhatnak különböző kóros állapotokban, beleértve az elhízást is.
Elhízás, kardiolipotoxicitás és mitokondriális oxidatív stressz
Ebben a munkában a kutatók a kardiolipotoxicitás és a mitokondriális oxidatív stressz közötti kölcsönhatások jellemzésére összpontosítottak elhízott patkányok és sejttenyészetek állatmodelljeiben, demonstrálva szoros kapcsolatot mindkét folyamat között.
Ebben az értelemben azt találták, hogy a palmitinsav, az elhízott állatok szívében felhalmozódott fő zsírsav, stimulálhatja a mitokondriális oxidatív stressz termelődését a szívizomsejtekben, megváltoztatva a szerv alapvető funkcióiban részt vevő néhány mitokondriális fehérjét.
„Eredményeinkből kiderült, hogy a mitokondrium lipidjeinek növekedése, valamint elhízott patkányokban megfigyelt lipidprofil változásai a szívsejtekben az oxidatív stressz súlyosbodásával, a szívizom csökkent glükózfelvételével, fibrózissal és hipertrófiával jártak együtt. betegség és a szív mitokondriális fehérjéinek változásai ”- magyarázza Victoria Cachofeiro, az UCM Élettani Tanszékének egyik tanulmányi koordinátora és kutatója.
Antioxidáns gyógyszerek az elhízás szívhatásainak csökkentésére
Miután megerősítették, hogy az elsősorban az mitokondriális eredetű oxidatív stressz növekedése összefügg a mitokondriális lipidek átalakításával és következésképpen az elhízással járó szívkárosodással, a kutatók értékelték a mitokondriumokat megcélzó antioxidáns gyógyszer (MitoQ®) hatását . A vizsgálat ezen fázisa megerősítette, hogy a MitoQ beadása lehetővé tette a kardiolipotoxicitás, a mitokondriális elváltozások és az elhízás kardiális következményeinek normalizálását.
"Adataink jelzik a mitokondriális oxidatív stresszt blokkoló antioxidáns gyógyszerek alkalmazásának terápiás érdeklődését az elhízott betegeknél megfigyelt kardiális változások hatásának csökkentése érdekében" - vonják le a kutatók.