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Perché è la malattia di cuore così prevalente fra i diabetici?

La malattia di cuore colpisce due volte più spesso la gente con il diabete della gente senza diabete.

In quelli con il diabete, le complicazioni cardiovascolari si presentano ad un'età e spesso ad un risultato più iniziali nella morte prematura, rendente a malattia di cuore l'uccisore principale della gente diabetica. Ma perché è la malattia di cuore così prevalente fra i diabetici?

Per contribuire a rispondere a quella domanda, i ricercatori alla scuola di medicina dell'università di Washington a St. Louis stanno analizzando la composizione grassa (del lipido) del tessuto del cuore dai mouse del laboratorio con il diabete. Hanno trovato che le celle del cuore dei mouse diabetici perdono un lipido importante dalle componenti cellulari che generano l'energia per il cuore e le loro ultime manifestazioni della ricerca questo accade nelle fasi più iniziali del diabete.

“Cuori diabetici fatti funzionare principalmente sui grassi per combustibile perché il glucosio non è disponibile facilmente a loro,„ dice Richard lordo, M.D., il Ph.D., Direttore della divisione di chimica di Bioorganic e di farmacologia molecolare e professore di medicina, di chimica e di biologia molecolare e di farmacologia.

“Purtroppo, questo cambiamento nel metabolismo distorce la composizione lipidica delle membrane cellulari che causano le proprietà fisiche anormali e la disfunzione cellulare.„

Il lipido importante che i ricercatori trovati per essere diminuito in diabete è cardiolipin. “Cardiolipin„ significa letteralmente il grasso del cuore ed il termine è stato punzonato perché il cardiolipin in primo luogo è stato scoperto nei cuori del manzo ed è uno dei lipidi più abbondanti nel tessuto del cuore. Questo lipido ha proprietà fisiche insolite che sono essenziali per l'operazione delle strutture della cellula di produttore d'energia chiamate mitocondri.

Quando i mitocondri perdono molto loro cardiolipin, funzionano male. La loro disfunzione non solo interferisce con l'approvvigionamento di energia delle celle di muscolo del cuore, egualmente aumenta la quantità di sostanze ossigeno-contenenti offensive nelle celle, creante le circostanze non sane che possono piombo ai problemi del cuore.
Interessante, una malattia genetica rara - sindrome di Barth - ha tenuto un tasto ad identificare la diminuzione del cardiolipin nei cuori diabetici. I bambini sopportati con la sindrome di Barth hanno cuori deboli e spesso muoiono giovani da infarto. Questi bambini hanno mutazioni che impediscono alle celle di produrre abbastanza cardiolipin. La connessione fra cardiolipin e la malattia di cuore nella sindrome di Barth piombo i ricercatori dell'università di Washington domandarsi se il cardiolipin egualmente fosse influenzato nei cuori diabetici.

Ma per misurare il cardiolipin, i ricercatori hanno avuto bisogno di un modo distinguerlo dal numeroso altri lipidi trovati in celle del cuore. Fortunatamente, incassi ed i suoi colleghi sono stati sviluppanti e raffinanti un insieme delle tecniche altamente specializzato che li permettono di separare e quantificare migliaia di lipidi differenti basati sulle loro differenze strutturali sottili. L'insieme delle tecniche è stato definito “lipidomics del fucile da caccia„ perché determinano molto rapido quali lipidi sono in tessuti e nel sangue.

“Il lipidomics del fucile da caccia fornisce un modo preciso misurare i cambiamenti nel contenuto del lipido del cuore,„ dice primo l'autore Xianlin Han, il Ph.D., assistente universitario di medicina. “Abbiamo trovato uno svuotamento drammatico di cardiolipin in muscolo di cuore fin dai cinque giorni dopo che il diabete è stato indotto in mouse.„

“Questi risultati indicano che le alterazioni del cardiolipin sono alla base della disfunzione del cuore nella malattia di cuore diabetica e possono essere un biomarcatore utile per la diagnostica della malattia cardiovascolare in diabete,„ lordo dice. “Le alterazioni di misurazione possono essere un modo dire la severità della malattia di cuore e valutare come le terapie funzionano. Inoltre, questi risultati suggeriscono i nuovi approcci terapeutici potenziali.„

Anche se il gruppo di ricerca ha trovato uno svuotamento di un tipo importante di lipido nel tessuto diabetico del cuore, le celle di muscolo diabetiche del cuore realmente contengono i lipidi in eccesso. Ma mentre questi lipidi entrano nelle celle attivano la lipido-digestione degli enzimi. Negli studi precedenti, incassi ed i colleghi hanno identificato un enzima didigestione particolare che diventa più attivo in muscolo di cuore diabetico e contribuisce alla ripartizione di cardiolipin.

Recentemente, incassi ed il suo collega David Mancuso, il Ph.D., membro della divisione, trovato che i mouse costruiti per produrre troppo di questo enzima nei loro cuori hanno sviluppato i difetti nella funzione mitocondriale che si è trasformata in peggio quando sono state digiunate - una circostanza che, come il diabete, induce il cuore ad usare i lipidi per combustibile. Problemi significativi causati veloci delle 16 ore con la capacità dei cuori del mouse di pompare sangue, implicante ancora il metabolismo dei lipidi alterato, penuria del cardiolipin e danno mitocondriale nella malattia di cuore facendo uso del lipido come combustibile predominante.

Lordo aggiunge che oltre agli effetti sui mitocondri, molte delle membrane in celle del cuore, che sono sviluppate dalle molecole grasse, egualmente sono influenzate avversamente dal metabolismo dei lipidi anormale del cuore diabetico.

Ancora, perché le molecole grasse fa parte dei meccanismi della segnalazione delle cellule, i numerosi aspetti della fisiologia cellulare sono alterati.

“I pezzi del puzzle della malattia di cuore diabetica ora stanno sistemando rapido,„ lordo dice. “Per lo sfruttamento della tecnologia novella del lipidomics del fucile da caccia, abbiamo identificato l'attivazione aumentata di determinati enzimi didigestione e la diminuzione di cardiolipin come aspetti centrali di questo disordine. Speriamo che questi generi di studi permettano ai medici di diagnosticare la malattia cardiovascolare diabetica presto e di trattarlo più presto.„

Han X, Yang J, Yang K, Zhao Z, Dott di Abendschein, RW lordo. Le alterazioni in contenuto e composizione del miocardio del cardiolipin si presentano nelle fasi più iniziali del diabete: uno studio di lipidomics del fucile da caccia. Biochimica 2007; 46:6417-6428.

Mancuso DJ, Han X, Jenkins cm, Lehman JJ, Sambandam N, HF di Sims, Yang J, Yan W, Yang K, K verde, Dott di Abendschein, Saffitz JE, RW lordo. Capitalizzazione drammatica dei trigliceridi e della precipitazione di disfunzione emodinamica cardiaca durante la breve restrizione calorica in miocardio transgenico che esprime la fosfolipasi umana A2ã dell'calcio-indipendente. Giornale di biochimica 2007 marzo; 282(12): 9216-9227.

Il finanziamento dagli istituti della sanità nazionali ha supportato questa ricerca.

Il banco dell'università di Washington dei medici a tempo pieno e volontari della medicina della facoltà egualmente è il personale medico degli ospedali pediatrici di St. Louis e Barnes-Ebrei. La scuola di medicina è una della ricerca medica principale, insegnamento e le istituzioni di cura paziente nella nazione, corrente si sono allineate quarte nella nazione dalle notizie degli Stati Uniti & dal rapporto del mondo. Con le sue affiliazioni con gli ospedali pediatrici di St. Louis e Barnes-Ebrei, la scuola di medicina è collegata alla sanità di BJC.