Serce pracuje bez przerwy i musi mieć paliwo nawet wtedy, gdy organizm ma mało zapasów energii. Badacze z University of Utah Health ustalili, że pomaga mu w tym podział pracy wewnątrz komórki: glukoza jest spalana w cytozolu, a mleczan w mitochondriach. Wyniki opublikowano w czasopiśmie „Nature”.

Nietypowy sposób zdobywania energii

W większości tkanek człowieka wykorzystywanie glukozy utrudnia korzystanie z mleczanu i odwrotnie. Mięsień sercowy jest tu wyjątkiem – potrafi używać obu tych węglowodanowych źródeł energii w tym samym czasie. Naukowcy wiedzieli o tym wcześniej, ale nie było jasne, jak serce to robi.

Teraz okazało się, że kluczowe jest rozdzielenie obu procesów w przestrzeni komórki. Glukoza jest spalana w cytozolu, czyli głównej części komórki, a mleczan w mitochondriach, czyli jej „elektrowniach”. Dzięki temu obie reakcje nie wchodzą sobie w drogę i mogą zachodzić równocześnie, a serce ma paliwo bez względu na to, co akurat jest dostępne.

Rola cząsteczki MCT1

Za ten mechanizm odpowiada cząsteczka o nazwie MCT1, która przenosi mleczan do wnętrza mitochondriów. Mutacje genetyczne w MCT1 blokują wnikanie mleczanu do mitochondriów i zaburzają równowagę energetyczną serca. Gdy serce jest poddane obciążeniu, prowadzi to do niewydolności.

Co ciekawe, na co dzień ten system ma niewielkie znaczenie. Okazuje się jednak niezbędny, gdy serce jest w trudnej sytuacji. – To wygląda na kluczowy system awaryjny dla pracy serca – mówi Gregory Ducker, adiunkt biochemii w University of Utah Health i główny autor badania.

Nowe możliwości leczenia

Odkrycie wskazuje potencjalne cele dla przyszłych terapii. Mleczan bywa postrzegany jako produkt odpadowy, który trafia do krwi, ale w sercu może być cennym paliwem. Badacze zakładają, że poprawa zdolności mięśnia sercowego do jego wykorzystywania mogłaby pomóc w leczeniu niewydolności serca, a także w terapii po zawale. Długoterminowym celem jest wspieranie samonaprawy mięśnia sercowego.

Co to oznacza dla czytelnika w Polsce

Na razie to wynik badań podstawowych, a nie nowa metoda leczenia. W artykule nie ma informacji o testach na pacjentach ani o lekach, które mogłyby z tego powstać, więc na terapie opartych na tym odkryciu trzeba będzie poczekać, o ile w ogóle się pojawią. Droga od takich badań do zatwierdzonego leku bywa długa.

Temat jest jednak istotny także w Polsce, gdzie choroby układu krążenia, w tym niewydolność serca, dotykają wiele osób. Lepsze zrozumienie tego, jak serce zaopatruje się w energię, może w przyszłości pomóc w opracowaniu nowych leków. Dla pacjentów obowiązują tymczasem dotychczasowe zalecenia lekarzy: regularna kontrola, przyjmowanie przepisanych leków i reagowanie na niepokojące objawy, takie jak duszność czy obrzęki.

Źródło: Medical Xpress – „How the heart’s unusual carbohydrate metabolism helps it stay strong”