ABD’de yapılan araştırma, kalbin enerjiyi alışılmadık bir biçimde yöneterek güçlü kalmasını sağlayan hücresel mekanizmayı ortaya koydu.
Kalbin çift yakıt sistemi
Kalp, vücudun en çok çalışan kası olarak durmaksızın atmaya devam eder. Enerji rezervleri nasıl görünürse görünsün, bu işleyişin sürmesi gerekir. Ancak kalbe enerji taşınması karmaşık bir süreçtir ve kalp yetmezliği gibi yaygın ama ağır kardiyovasküler hastalıklarda bu düzen bozulabilir.
Araştırmacılar, kalp kasının enerjiyi sürekli sağlamak için alışılmadık bir metabolik strateji kullandığını daha önce biliyordu. Bu strateji, iki karbonhidrat kaynağı olan glikoz ve laktatın aynı anda kullanılmasıydı. İnsan vücudundaki çoğu dokuda glikoz kullanımının artması laktat kullanımını zorlaştırır; tersi de geçerlidir. Kalpte ise durum farklıdır.
Nature dergisinde yayımlanan yeni çalışma, bu farklılığın hücre düzeyindeki özel bir ayrıntıyla bağlantılı olduğunu gösterdi. Buna göre kalp kası, glikozu sitozolde, yani hücrenin ana kısmında yakarken laktatı mitokondride, yani hücrenin enerji üreten bölümünde kullanabiliyor.
Hücre içinde ayrışan enerji üretimi
Bu mekansal ayrım, iki enerji üretim reaksiyonunun aynı anda gerçekleşmesini sağlıyor. Böylece kalp, hangi enerji kaynağı kullanılırsa kullanılsın beslenmiş halde kalabiliyor. Araştırmacılar, bu sürecin günlük yaşam için çoğunlukla vazgeçilmez olmayabileceğini ancak kalp zorlandığında kalp yetmezliğini önlemek açısından kritik olduğunu belirtiyor.
University of Utah Health’te biyokimya doçenti ve makalenin kıdemli yazarı Gregory Ducker, bunun kalp işlevi için kritik bir yedek sistem gibi göründüğünü söyledi. Ducker, “Bir acil durumda buna gerçekten, gerçekten güvenirdik” ifadelerini kullandı.
Çalışmaya göre glikoz ve laktat metabolizması arasındaki ayrım, MCT1 adlı bir moleküle bağlı. Bu molekül laktatı mitokondrinin içine taşıyor. MCT1’deki genetik mutasyonlar laktatın mitokondriye girmesini engelliyor ve kalbin enerji dengesini bozuyor. Böylece kalp, stres altında kalp yetmezliğine daha yatkın hale geliyor.
MCT1 ve kalbin enerji dengesi
Bulgular, yaralanmış kalbi beslemek için laktata duyulan yeni bir gerekliliği ortaya koyuyor. Aynı zamanda kalp yetmezliği sırasında kalbi yeniden enerjilendirmeye yönelik yeni tedavi hedeflerine işaret ediyor.
Ducker, bu bulguların kalp kasını hedeflemek için yeni alanlar gösterdiğini ve uzun vadeli amacın kalp kasının iyileşmesine yardımcı olmak olduğunu söyledi. Araştırmacılara göre, kalbin laktatı daha iyi kullanmasına izin verecek yolların bulunması, hasarlı kalp dokusunun onarımı açısından önem taşıyabilir.
U of U Health’ten ve çalışmanın eş kıdemli yazarlarından Stavros Drakos ise laktatın yalnızca kanda atık ürün olarak bırakılmadığını, bunun yerine değerli bir enerji kaynağı olarak kullanılmasının güçlendirilebileceğini ifade etti. Drakos, bu sürecin optimize edilmesiyle kalp yetmezliği veya kalp krizi geçiren hastalarda kalp kası işlevinin iyileştirilebileceğini söyledi.
Nature’da yayımlanan bulgular
Nature’da “MCT1-dependent mitochondrial lactate import sustains cardiac metabolism” başlığıyla yayımlanan çalışma, kalp kasının laktatı enerji üretiminde nasıl kullandığına dair yeni bir yol tanımlıyor. Araştırmanın, ciddi kalp hastalıkları için yeni tedavilerin geliştirilmesinde umut verici fırsatlar sunduğu belirtildi.
Çalışma; National Institutes of Health, National Heart, Lung, and Blood Institute, National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, National Cancer Institute ve National Institute of General Medical Sciences; U.S. Department of Veterans Affairs; American Heart Association; ve Burroughs Wellcome Fund tarafından desteklendi. İçeriğin sorumluluğunun yalnızca yazarlara ait olduğu ve destekleyicilerin resmi görüşlerini yansıtmayabileceği bildirildi.
