Πώς εξασφαλίζει η καρδιά εφεδρική ενέργεια;

Η καρδιά είναι από τους μυς του ανθρώπινου σώματος που εργάζονται πιο εντατικά: χτυπά συνεχώς, χρειάζεται σταθερή παροχή ενέργειας και προσαρμόζεται όταν ο οργανισμός πιέζεται. Τι γίνεται όμως όταν διαταραχθεί αυτή η ενεργειακή ισορροπία, όπως στην καρδιακή ανεπάρκεια ή στο έμφραγμα; Νέα επιστημονική ανακάλυψη φέρνει στο φως έναν μηχανισμό που πιθανόν λειτουργεί ως εφεδρικός τρόπος τροφοδοσίας του καρδιακού μυός.

Ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Γιούτα βρήκε πώς τα καρδιακά κύτταρα χρησιμοποιούν δύο διαφορετικά καύσιμα, τη γλυκόζη και το γαλακτικό οξύ. Οι επιστήμονες γνώριζαν ήδη ότι η καρδιά μπορεί να αξιοποιεί και τα δύο ταυτόχρονα, όμως η νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature, περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο γίνεται αυτό.

Καρδιά: Ο τρόπος λειτουργίας του ενεργειακού συστήματος

Στους περισσότερους ιστούς του οργανισμού, η αυξημένη χρήση γλυκόζης δυσκολεύει την αξιοποίηση του γαλακτικού οξέος για ενέργεια. Η καρδιά φαίνεται να λειτουργεί διαφορετικά, χάρη σε έναν μηχανισμό που επιτρέπει στις δύο διεργασίες να εξελίσσονται ταυτόχρονα.

Σύμφωνα με τα ευρήματα, η καρδιά επεξεργάζεται τη γλυκόζη στο κυτταρόπλασμα, το βασικό εσωτερικό τμήμα του κυττάρου, ενώ παράλληλα χρησιμοποιεί γαλακτικό οξύ στα μιτοχόνδρια. Τα τελευταία είναι γνωστά και ως «εργοστάσια παραγωγής ενέργειας» των κυττάρων.

Επειδή οι δύο διαδικασίες γίνονται σε διαφορετικά σημεία, ο καρδιακός μυς μπορεί να εξασφαλίζει ενέργεια από δύο πηγές χωρίς η μία να παρεμποδίζει την άλλη. Έτσι, διατηρεί την ενεργειακή του επάρκεια ακόμη και όταν οι απαιτήσεις αυξάνονται.

Ένα μόριο-κλειδί στην ενεργειακή λειτουργία της καρδιάς

Σημαντική φαίνεται να είναι η συμβολή του μορίου MCT1. Αυτό μεταφέρει το γαλακτικό οξύ μέσα στα μιτοχόνδρια, όπου μπορεί να αξιοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας.

Η ομάδα διαπίστωσε ότι γενετικές μεταλλάξεις οι οποίες αναστέλλουν τη δράση του MCT1 δυσχεραίνουν τη μετακίνηση του γαλακτικού οξέος. Η ενεργειακή ισορροπία της καρδιάς διαταράσσεται και, όταν ο καρδιακός μυς πιέζεται, μεγαλώνει ο κίνδυνος καρδιακής ανεπάρκειας. Ο επικεφαλής της μελέτης χαρακτηρίζει τον μηχανισμό κρίσιμο εφεδρικό σύστημα, στο οποίο μπορεί να στηριχθεί η καρδιά σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης.

Νέες θεραπείες για την καρδιά: μπορεί να συμβάλει η ανακάλυψη;

Το εύρημα δίνει νέα κατεύθυνση στην έρευνα για την καρδιακή ανεπάρκεια και τα εμφράγματα. Κατά την εκτίμηση των επιστημόνων, εάν ενισχυθεί η ικανότητα της καρδιάς να χρησιμοποιεί γαλακτικό οξύ, αυτό θα μπορούσε στο μέλλον να βοηθήσει στη βελτίωση της λειτουργίας και της αποκατάστασης του καρδιακού μυός.

Οι επιστήμονες τονίζουν ότι το γαλακτικό οξύ δεν είναι μόνο ένα υποπροϊόν που καταλήγει στην κυκλοφορία του αίματος. Μπορεί, αντίθετα, να αξιοποιηθεί από τον οργανισμό ως σημαντική πηγή ενέργειας.

Το εύρημα δεν αποτελεί σήμερα διαθέσιμη θεραπεία, αλλά προσθέτει νέες κατευθύνσεις στην έρευνα. Οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι η βαθύτερη κατανόηση του μηχανισμού θα συνεισφέρει στην ανάπτυξη μελλοντικών παρεμβάσεων, με στόχο την προστασία και την αποκατάσταση της καρδιάς.