Nadmiar tłuszczu zaburza sercowy układ energetyczny

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Typowe m.in. dla cukrzycy przeciążenie kardiomiocytów tłuszczami zmienia kształt mitochondriów i zaburza sercową sieć mitochondrialną. Zespół z Uniwersytetu Iowy uważa, że zjawisko to pozwala wyjaśnić 2-5-krotnie wyższe ryzyko niewydolności serca u diabetyków.

Amerykanie podkreślają, że serce jest najbardziej energochłonnym narządem. Produkcja energii potrzebnej do pompowania zachodzi w mitochondriach. W zdrowym sercu mitochondria wykorzystują jako paliwo głównie kwasy tłuszczowe, z łatwością mogą się też jednak przystosować do innych związków, w tym do glukozy czy ciał ketonowych. Niestety, cukrzyca zmniejsza przystosowawcze zdolności mięśnia sercowego, przez co kardiomiocyty zaczynają nadmiernie polegać na tłuszczu.

Przeciążenie lipidami sprawia, że liczne drobne i zniekształcone mitochondria nie produkują energii tak skutecznie jak normalne organelle.

Cukrzyca, na którą choruje prawie 30 mln Amerykanów, znacząco zwiększa ryzyko niewydolności serca. Charakterystyczną cechą serc diabetyków jest tendencja do nadużywania tłuszczów jako metabolicznego paliwa, co ostatecznie prowadzi do mitochondrialnych i kardiologicznych uszkodzeń. Zademonstrowaliśmy, w jaki sposób zużywanie coraz większej ilość tłuszczu (lipidów) prowadzi do zmian w budowie i działaniu mitochondriów serca - podkreśla dr E. Dale Abel.

By określić wpływ przeciążenia lipidami (zwiększonego wychwytu kwasów tłuszczowych) w przebiegu cukrzycy, ekipa z Uniwersytetu Iowy posłużyła się zmodyfikowanymi genetycznie myszami. Nowa technika obrazowania komórek w 3D pozwoliła autorom publikacji z Circulation Research bezpośrednio obserwować strukturalne zmiany w mitochondriach.

Zaledwie 2-krotnie wyższy wychwyt lipidów sprawił, że mitochondria stały się cieńsze i bardziej skręcone niż w zdrowych komórkach serca.

Okazało się także, że budowa centrów energetycznych ulegała zmianie, bo przewlekłe przeciążenie lipidami prowadziło do podwyższenia poziomu reaktywnych form tlenu (RFT). Nadmiar RFT zaburzał sieć mitochondrialną, zmieniając aktywność kilku białek, które kontrolują rozmiar i kształt mitochondriów.

Usuwanie nadmiaru RFT na drodze zwiększenia ekspresji cząsteczki "wymiatającej" przywracało normalnie wyglądające mitochondria. Mimo przeciążenia lipidami pracowały one prawidłowo.

Gdy ten sam zabieg zastosowano do usunięcia RFT ze zdrowych kardiomiocytów, mitochondria były 4-krotnie większe niż zwykle. To sugeruje, że poziom  RFT jest odwrotnie proporcjonalny do wielkości tych organelli.

« powrót do artykułu