Miłorząb dwuklapowy zmniejsza uszkodzenia serca

Prawidłowe funkcjonowanie organizmu człowieka wymaga stałego dopływu energii w postaci adenozynotrójfosforanu (ATP). Cykl kwasów trikarboksylowych (TCA), ważny proces produkcji ATP w mitochondriach, jest głównym ośrodkiem metabolitów i zapewnia doskonałą równowagę między jego cyklicznymi półproduktami, określanymi jako „przepływ metaboliczny”. Uważa się, że przepływ ten jest osłabiony w zaburzeniach związanych z sercem, takich jak niedokrwienie mięśnia sercowego (MI), w którym przepływ krwi do serca, mięśnia sercowego lub kardiomiocytów jest zmniejszony, z powodu otrzymania wystarczającej ilości tlenu. Zmniejszona synteza ATP i zwiększony rozkład glukozy lub „glikoliza” oznaczają MI, ale manipulowanie cyklem TCA w celu strategii leczenia jest trudne.       

Ekstrakt z Ginkgo biloba L. (GBE), który zawiera aktywny składnik bilobalid, jest powszechnie stosowany jako popularny lek ziołowy w leczeniu chorób niedokrwiennych serca, ale jego dokładny mechanizm działania nie jest znany. Naukowcy pod kierunkiem prof. Jinlana Zhanga z chińskiego Instytutu Materia Medica z powodzeniem odkryli w nowym badaniu naukę stojącą za kardioprotekcyjnymi efektami GBE. „Regulacja metabolizmu energii przez GBE przyciągnęła naszą uwagę, ponieważ serce pracuje nieprzerwanie i potrzebuje energii do zasilania układu krążenia”, mówi prof. Zhang.

Badanie, które zostało opublikowane w Journal of Pharmaceutical Analysis, ujawnia, w jaki sposób transfer węgla z glikolizy do cyklu TCA jest blokowany w kardiomiocytach dotkniętych MI. Naukowcy odkryli, że strumień TCA był wyraźnie zaburzony w tych komórkach, które wolały używać alternatywnych źródeł węgla niż glukozy, aby zapewnić stały dopływ energii. Mimo to w uszkodzonych komórkach nie można było zapobiec blokadzie i upośledzonej produkcji ATP. Kardiomiocyty z niedokrwieniem zawierały większe ilości enzymów, które przekształcały źródła węgla w metabolity, zarówno przed, jak i podczas cyklu TCA, co mogło spowodować akumulację metabolitów i zakłócenie przepływu metabolicznego, ponieważ nie mogły one wejść w nadmiar w cyklu.

Co ciekawe, po leczeniu uszkodzonych komórek GBE autorzy odkryli, że bilobalid może chronić mitochondria i zachować wytwarzanie ATP. Poziomy enzymów w leczonych komórkach spadły i zapobiegły akumulacji metabolitów, zwiększyły przepływ metaboliczny i zmniejszyły nacisk na komórki serca. Ta modulacja przepływu metabolicznego w komórkach traktowanych GBE różni się od wcześniej opisanych mechanizmów.

Następnie zbadali tkankę mięśnia sercowego szczurów leczonych GBE, które wykazywały mniej oznak uszkodzenia zawału serca niż próbki tkanek nieleczonych. Odkrycia były zgodne z wynikami komórek uszkodzonych przez ISO, co wskazuje, że bilobalid chroni mięsień sercowy.

Chociaż badania nad lekami metabolicznymi w MI ostatnio zyskały na popularności, do sukcesu jeszcze daleko. Wyniki leczenia bilobalidami uzyskane w tym badaniu nie tylko dostarczają więcej dowodów na patologię metaboliczną MI, ale także dostarczają inspiracji dla nowych terapii ziołowych.

„MI jest poważnym zagrożeniem dla zdrowia ludzkiego na całym świecie, a wyjaśnienie jego patofizjologii i potencjalnych metod leczenia jest niezbędne” – mówi prof. Zhang. „Nasze odkrycia wydają się obiecujące i spodziewamy się czerpać inspirację z tych badań nad mechanizmem metabolicznym i podstawą materiału w terapii MI” – podsumowuje.