İnsan vücudunun normal işleyişi, adenozin trifosfat (ATP) formunda sabit bir enerji akışı gerektirir. Mitokondride önemli bir ATP üreten süreç olan trikarboksilik asit (TCA) döngüsü, metabolitlerin ana merkezidir ve 'metabolik akış' olarak adlandırılan siklik ara ürünleri arasında ince bir denge sağlar. Bu akışın, kalbe giden kan akışının azaldığı, kalp kaslarının veya kardiyomiyositlerin yeterli oksijen almadığı miyokard iskemisi (MI) gibi kalple ilgili bozukluklarda bozulduğuna inanılmaktadır. Azalan ATP sentezi ve artan glikoz yıkımı veya "glikoliz", MI'yı işaret eder, ancak tedavi stratejileri için TCA döngüsünü manipüle etmek zordur.
Aktif bileşen bilobalidi içeren Ginkgo biloba L. özü (GBE), iskemik kalp hastalıklarının tedavisinde yaygın olarak popüler bir bitkisel ilaç olarak kullanılmıştır, ancak kesin etki mekanizması bilinmemektedir. Çin'in Materia Medica Enstitüsü'nden Prof. Jinlan Zhang liderliğindeki bilim adamları, yeni bir çalışmada GBE'nin kardiyoprotektif etkilerinin arkasındaki bilimi başarıyla ortaya çıkardılar. Prof. Zhang, “GBE'nin enerji metabolizması düzenlemesi dikkatimizi çekti çünkü kalp sürekli çalışıyor ve dolaşım sistemine güç sağlamak için enerjiye ihtiyaç duyuyor” diyor.
Journal of Pharmaceutical Analysis'de yayınlanan çalışma, MI'dan etkilenen kardiyomiyositlerde glikolizden TCA döngüsüne karbon transferinin nasıl engellendiğini ortaya koymaktadır. Bilim adamları, sabit bir enerji kaynağı sağlamak için glikoz yerine alternatif karbon kaynakları kullanmayı tercih eden bu hücrelerde TCA akışının açıkça bozulduğunu keşfettiler. Buna rağmen, hasarlı hücrelerde tıkanıklık ve bozulmuş ATP üretimi engellenememiştir. İskemik kardiyomiyositler, hem TCA döngüsünden önce hem de TCA döngüsü sırasında karbon kaynaklarını metabolitlere dönüştüren daha büyük miktarlarda enzimler içeriyordu; bu, döngüye fazla giremedikleri için metabolitlerin birikmesine ve metabolik akışı bozmasına neden olmuş olabilir.
İlginç bir şekilde, yaralı hücreleri GBE ile tedavi eden yazarlar, bilobalidin mitokondriyi koruyabildiğini ve ATP oluşumunu koruyabildiğini buldular. Tedavi edilen hücrelerdeki enzim seviyeleri düştü ve metabolit birikimini önledi, metabolik akışı artırdı ve kalp hücreleri üzerindeki basıncı azalttı. GBE ile tedavi edilen hücrelerde metabolik akışın bu modülasyonu, daha önce bildirilen mekanizmalardan farklıdır.
Daha sonra GBE ile tedavi edilen sıçanların miyokardiyal dokusunu incelediler ve bu dokular, tedavi edilmemiş doku örneklerinden daha az MI hasar belirtisi gösterdi. Bulgular, bilobalidin kalp kaslarını koruduğunu gösteren ISO ile hasar görmüş hücrelerle tutarlıydı.
MI'da metabolik ilaç araştırmaları yakın zamanda ilgi kazanmış olsa da, başarı hala çok uzakta. Bu çalışmada elde edilen bilobalid tedavisinin sonuçları, MI'nin metabolik patolojisi hakkında daha fazla kanıt sağlamakla kalmaz, aynı zamanda yeni bitkisel tedaviler için ilham da sağlar.
Prof. Zhang, “MI dünya çapında insan sağlığı için büyük bir risktir ve patofizyolojisini ve potansiyel terapötik tedavileri aydınlatmak esastır” diyor. "Bulgularımız umut verici görünüyor ve bu araştırmadan MI tedavisindeki metabolik mekanizma ve maddi temele ilham vermeyi umuyoruz" diye bitiriyor.
BU YAZIDAN ÇIKARILMASI GEREKENLER:
- The tricarboxylic acid (TCA) cycle, an important ATP-producing process in the mitochondria, is a major hub of metabolites and ensures a fine balance between its cyclic intermediates, referred to as the ‘metabolic flux.
- Ischemic cardiomyocytes contained larger quantities of enzymes that converted carbon sources to metabolites, both before and during the TCA cycle, which might have caused the metabolites to accumulate and disturb the metabolic flux, since they could not enter the cycle in excess.
- The study, which was published in the Journal of Pharmaceutical Analysis, reveals how carbon transfer from glycolysis to the TCA cycle is blocked in MI-affected cardiomyocytes.
