Az aminosavak és a genetikai rendellenességek szerepe a szívelégtelenség patogenezisében

A szívelégtelenség (HF) folyamatosan növekvő népegészségügyi probléma. Jelenleg világszerte közel 40 millió embert érint a szívelégtelenség. Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) szerint a szív- és érrendszeri betegségek az első számú halálokok világszerte. A fejlett országokban a szívelégtelenség prevalenciája a felnőtt lakosság körülbelül 1-2%-a. Egyiptomban a megőrzött ejekciós frakcióval járó szívelégtelenség körülbelül 34,2%-át, míg a csökkent ejekciós frakcióval járó szívelégtelenség az összes szívelégtelenség eseteinek 65,8%-át teszi ki.

A szívbetegségek, az öröklött rendellenességek és a szisztematikus betegségek széles köre vezethet szívelégtelenséghez. A helyzet még összetettebb, mivel a szívelégtelenségnek vegyes etiológiája lehet. Maga a szívelégtelenség egy végső közös út a genetikai és/vagy környezeti hatásokra adott válaszként. A világos genetikai azonosítás pozitívan befolyásolhatja a beteg kezelését, és ezáltal javíthatja a prognózist. Emellett a genetikailag kiváltott szívelégtelenség patogenezisének molekuláris szintű megértése a jövőben specifikus, egyedi szívelégtelenség-terápiák kidolgozását eredményezheti.

Az emberi szív nagy mennyiségű aminosavat (AA-t) használ a szívizom fehérjeforgalmának és az energia-anyagcserének a szabályozójaként, de kevés AA-t használ közvetlen energiatermelés szubsztrátjaként. szívizomsejtek energiahiánya. A kamrafal anabolikus aktivitását mind a magas kamrai nyomás, mind a szívizom szubsztrát zsírsav-oxidációról (FAOX) glükóz-oxidációra (GLUOX) való eltolódása indukálja.

A szívelégtelenség alatt különböző mechanizmusok működhetnek az artériás AA-k károsodására, beleértve a nem megfelelő fehérje-energia bevitelt, a test AA túlfogyasztását, különösen hiper metabolikus állapotokban, a szív és a tüdő megnövekedett remodelling aktivitását és végül a patogén bélflóra kialakulását. Az artériás AA-szintek megértése hasznos lehet annak megértésében, hogy a szív anabolikus aktivitását és az energiatermelésben fennmaradó szívkapacitást veszélyeztetik-e az alacsony AA-k, továbbá lehetővé teheti számunkra a megváltozott AA-k korrigálását étrenddel és/vagy specifikus szabad AA-k kiegészítésével.

Az esszenciális AA-k számának csökkenése a szívelégtelenségben szenvedő betegeknél azt mutatja, hogy a nem esszenciális (és esszenciális metionin) AA-k artériás szintje a betegség súlyosságával összefüggő csökkenést mutat, amelyek a legnagyobb hatással vannak a szívizom energetikára, az antioxidatív kapacitásra és a szívizom fehérje átalakulására.

A kalciumciklus fehérje és szívelégtelenség A Ca2+-függő jelátvitel erősen szabályozott a szívizomsejtekben, és meghatározza a szívizom összehúzódásának erejét. A Ca2+-ciklus az intracelluláris Ca2+ felszabadulására és újrafelvételére utal, amely az izmok összehúzódását és ellazulását eredményezi a szívelégtelenségben. A Ca2+-ciklus jelentősen megváltozik, ami csökkent kontraktilitást és halálos szívritmuszavarokat eredményez. A Ca2+ ciklus kulcsfontosságú hibái a szarkoplazmatikus retikulum (SR) szintjén jelentkeznek, amely az izom Ca2+-tároló szerve. A Ca2+-ciklus fehérjék szabályozásának hibái, köztük a ryanodin receptor 2 (RyR2), a szív Ca2+-felszabadulási csatorna makromolekuláris komplexei és a szarkoplazmatikus/endoplazmatikus retikulum Ca2+ ATPáz2a (SERCA2a) hozzájárulnak a szívelégtelenség kialakulásához.

A szív rianodin-receptor (RyR2) S2808 foszforilációja a szívelégtelenség (HF) jellemzője, és kritikus közvetítője a szív fiziológiás harc vagy menekülés válaszának. E hipotézis alátámasztására az egerek, amelyek nem voltak képesek foszforilálni a RyR2-S2808-nál (S2808A), szignifikánsan védettek voltak a szívelégtelenség ellen, és tompa választ mutattak az adrenerg stimulációra.