Η καρδιά είναι ένας από τους πιο δραστήριους μυς του ανθρώπινου σώματος. Χτυπά αδιάκοπα, χρειάζεται συνεχή παροχή ενέργειας και πρέπει να προσαρμόζεται ακόμη και όταν ο οργανισμός βρίσκεται υπό πίεση. Τι συμβαίνει, όμως, όταν αυτή η ενεργειακή ισορροπία διαταράσσεται, όπως στην περίπτωση της καρδιακής ανεπάρκειας ή ενός εμφράγματος; Μια νέα επιστημονική ανακάλυψη αποκαλύπτει έναν μηχανισμό που ενδέχεται να λειτουργεί ως εφεδρικό σύστημα τροφοδοσίας του καρδιακού μυός.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Γιούτα εντόπισαν έναν ιδιαίτερο τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα της καρδιάς αξιοποιούν δύο διαφορετικές πηγές ενέργειας: τη γλυκόζη και το γαλακτικό οξύ. Παρότι οι επιστήμονες γνώριζαν ήδη ότι η καρδιά μπορεί να χρησιμοποιεί και τα δύο ταυτόχρονα, η νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Nature, εξηγεί πώς καταφέρνει να το κάνει.
Καρδιά: Πώς λειτουργεί το ενεργειακό της σύστημα
Στους περισσότερους ιστούς του σώματος, η αυξημένη χρήση γλυκόζης δυσκολεύει την αξιοποίηση του γαλακτικού οξέος ως πηγής ενέργειας. Η καρδιά, ωστόσο, φαίνεται να έχει αναπτύξει έναν διαφορετικό μηχανισμό, ο οποίος επιτρέπει στις δύο διαδικασίες να πραγματοποιούνται παράλληλα.
Συγκεκριμένα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η καρδιά μπορεί να επεξεργάζεται τη γλυκόζη στο κυτταρόπλασμα, δηλαδή στο κύριο εσωτερικό μέρος του κυττάρου, και ταυτόχρονα να αξιοποιεί το γαλακτικό οξύ στα μιτοχόνδρια, τα οποία συχνά αποκαλούνται «εργοστάσια παραγωγής ενέργειας» των κυττάρων.
Αυτός ο διαχωρισμός επιτρέπει στον καρδιακό μυ να αντλεί ενέργεια από δύο διαφορετικές πηγές χωρίς η μία να εμποδίζει την άλλη. Με αυτόν τον τρόπο, διατηρείται η ενεργειακή του επάρκεια ακόμη και όταν οι συνθήκες γίνονται πιο απαιτητικές.
Ο ρόλος ενός μορίου-κλειδιού
Καθοριστικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία φαίνεται να έχει ένα μόριο που ονομάζεται MCT1. Η λειτουργία του είναι να μεταφέρει το γαλακτικό οξύ στο εσωτερικό των μιτοχονδρίων, ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ενέργειας.
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι γενετικές μεταλλάξεις που εμποδίζουν τη λειτουργία του MCT1 δυσκολεύουν τη μεταφορά του γαλακτικού οξέος. Ως αποτέλεσμα, διαταράσσεται η ενεργειακή ισορροπία της καρδιάς και αυξάνεται ο κίνδυνος καρδιακής ανεπάρκειας όταν ο καρδιακός μυς βρίσκεται υπό πίεση. Ο επικεφαλής της μελέτης περιγράφει τον μηχανισμό ως ένα κρίσιμο εφεδρικό σύστημα, στο οποίο η καρδιά μπορεί να βασιστεί σε περίπτωση έκτακτης ανάγκης.
Μπορεί να οδηγήσει σε νέες θεραπείες για την καρδιά;
Η ανακάλυψη ανοίγει νέους δρόμους για τη μελέτη της καρδιακής ανεπάρκειας και των εμφραγμάτων. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η ενίσχυση της ικανότητας της καρδιάς να αξιοποιεί το γαλακτικό οξύ θα μπορούσε μελλοντικά να συμβάλει στη βελτίωση της λειτουργίας και της αποκατάστασης του καρδιακού μυός.
Όπως επισημαίνουν οι επιστήμονες, το γαλακτικό οξύ δεν χρειάζεται να αντιμετωπίζεται απλώς ως ένα υποπροϊόν που αποβάλλεται στην κυκλοφορία του αίματος, αλλά μπορεί να αξιοποιηθεί ως πολύτιμη πηγή ενέργειας.
Προς το παρόν, πρόκειται για ένα εύρημα που προσφέρει νέες κατευθύνσεις στην έρευνα και όχι για μια διαθέσιμη θεραπεία. Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι η καλύτερη κατανόηση αυτού του μηχανισμού θα βοηθήσει στην ανάπτυξη μελλοντικών παρεμβάσεων για την προστασία και την αποκατάσταση της καρδιάς.