Acidul palmitic, principalul acid gras acumulat în inima animalelor obeze, stimulează stresul oxidativ mitocondrial în celulele mușchiului inimii și le modifică funcțiile esențiale. Cercetătorii de la CIBERCV de la Universitatea Complutense din Madrid - Institutul de Cercetări în Sănătate Gregorio Marañón (IiSGM) și IBGM (CSIC) -Hospital Clínico Universitario de Valladolid indică interacțiunea strânsă dintre stresul oxidativ de origine mitocondrială și lipotoxicitatea în inimă
Cercetătorii care au participat la studiu./V. Cachofeiro
Madrid, 21 mai 2020.- Cercetătorii de la CIBER de Boli Cardiovasculare (CIBERCV), Universitatea Complutense din Madrid - Institutul de Cercetări în Sănătate Gregorio Marañón (IiSGM) și IBGM (CSIC) - Hospital Clínico Universitario de Valladolid au făcut un pas suplimentar în înțelegerea modului în care obezitatea afectează funcția cardiacă prin confirmarea interacțiunilor dintre toxicitatea asociată cu acumularea de lipide și stresul oxidativ mitocondrial în celulele musculare cardiace, ducând în cele din urmă la anomalii cardiace.
Rezultatele acestei cercetări, publicate în revista Cells, demonstrează potențialul medicamentelor antioxidante care blochează stresul oxidativ mitocondrial pentru a reduce impactul modificărilor cardiace observate la pacienții obezi.
Efectele obezității asupra inimii
Obezitatea se caracterizează printr-o acumulare de țesut adipos și lipide în diferite țesuturi, inclusiv inima, care este asociată cu un risc mai mare de a suferi de boli cardiovasculare, crescând riscul de deces între două și trei ori la pacienții obezi. În plus, excesul de adipozitate crește riscul de a avea un prim atac de cord la vârste mai mici.
Acumularea de lipide în inimă (cardiolipotoxicitate) poate provoca modificări celulare, deoarece expunerea inimii la niveluri plasmatice ridicate de acizi grași liberi determină acumularea de specii lipidice toxice în celulele mușchiului cardiac (cardiomiocite) care pot avea diferite consecințe asupra funcției și care se manifestă printre alte aspecte cu schimbări în utilizarea substraturilor metabolice.
Oxidarea acizilor grași este principala sursă de energie pentru inimă, deși poate folosi și alte substraturi precum glucoza. În obezitate, excesul de acizi grași modifică acțiunea insulinei și scade utilizarea glucozei de către inimă, reducând astfel eficiența cardiacă, deoarece prin creșterea utilizării acizilor grași, inima va consuma mai mult oxigen pentru fiecare moleculă de ATP produsă.
Mitocondriile, responsabile de respirația celulară, cuprind aproape o treime din volumul celulelor musculare ale inimii și joacă un rol esențial în alimentarea cu energie a inimii. Mitocondriile joacă un rol cheie în homeostazia calciului, necesară pentru menținerea viabilității și contractilității cardiomiocitelor. Dar, în plus, acestea sunt, de asemenea, principala sursă de specii reactive de oxigen (ROS), care pot fi exacerbate în diferite condiții patologice, inclusiv obezitatea.
Obezitate, cardiolipotoxicitate și stres oxidativ mitocondrial
În această lucrare, cercetătorii s-au concentrat pe caracterizarea interacțiunilor dintre cardiolipotoxicitate și stres oxidativ mitocondrial la modelele animale de șobolani obezi și culturi de celule, demonstrând o relație strânsă între ambele procese.
În acest sens, au descoperit că acidul palmitic, principalul acid gras acumulat în inima animalelor obeze, poate stimula producția de stres oxidativ mitocondrial în celulele musculare cardiace, modificând unele proteine mitocondriale implicate în funcțiile esențiale ale organului.
„Rezultatele noastre au arătat că creșterea lipidelor în mitocondrii, precum și modificările profilului lipidic al acestora în celulele cardiace observate la șobolanii obezi, a fost însoțită de o exacerbare a stresului oxidativ, o absorbție redusă a glucozei în miocard, fibroză și hipertrofie. boli de inimă și modificări ale proteinelor mitocondriale ale inimii ”, explică Victoria Cachofeiro, una dintre coordonatoarele studiului și cercetător la Departamentul de fiziologie al UCM.
Medicamente antioxidante pentru a reduce impactul cardiac al obezității
După confirmarea faptului că o creștere a stresului oxidativ, în principal de origine mitocondrială, este legată de remodelarea lipidelor mitocondriale și, în consecință, de afectarea inimii asociată cu obezitatea, cercetătorii au evaluat efectul unui medicament antioxidant care vizează mitocondriile (MitoQ®) . Această fază a studiului a confirmat că administrarea MitoQ a permis normalizarea cardiolipotoxicității, a modificărilor mitocondriale și a consecințelor cardiace ale obezității.
„Datele noastre indică interesul terapeutic al utilizării medicamentelor antioxidante care blochează stresul oxidativ mitocondrial pentru a reduce impactul modificărilor cardiace observate la pacienții obezi”, concluzionează cercetătorii.