Cercetătorii de la TalTech au concluzionat că lipsa creatinei nu duce la insuficiență cardiacă, contrar ipotezelor precedente. Cu toate acestea, descoperirile lor inovatoare despre celulele musculare cardiace pot conduce la noi abordări terapeutice pentru bolile de inimă, informează portalul newserr.

Creatina reprezintă un compus esențial în furnizarea de energie pentru creier, mușchi și inimă. Deficitul de creatină este o afecțiune metabolică caracterizată prin scăderea nivelurilor de creatină sau incapacitatea organismului de a o utiliza eficient în celule.

Studii anterioare au demonstrat că pacienții cu cardiomiopatie dilatativă – o boală în care inima devine mărită și fragilă – prezintă niveluri reduse de creatină, asociate cu o rată crescută a mortalității. Acest lucru a suscitat întrebarea dacă activitatea redusă a enzimei creatinkinază ar putea fi o cauză directă a insuficienței cardiace. Totuși, cercetările pe animale, inclusiv șoareci cu deficit de creatină, au adus rezultate contradictorii.

Un studiu continuu

Un studiu recent, realizat în colaborare între Universitatea de Tehnologie din Tallinn (TalTech) și Universitatea din Oslo, s-a focalizat pe comportamentul celulelor musculare cardiace la șoarecii cu deficit de creatină.

Inima, indiferent dacă este la oameni sau la rozătoare, necesită o cantitate considerabilă de energie pentru a pompa sângele. Sursa principală de energie este ATP-ul, sau adenozin trifosfatul, generat în mitocondrii, centrele energetice ale celulei.

Profesorul Marko Vendelin, conducătorul Laboratorului de Biologie a Sistemelor de la Institutul de Cibernetică al TalTech și participant la cercetare, explică că sistemul creatinkinazei are un rol crucial în funcția inimii. Funcția sa majoră nu este doar de a stoca energie, ci de a o transfera rapid și continuu din mitocondrii spre zonele unde este mai necesară – în special în apropierea proteinelor contractile. „Pentru inimă, este vital acest flux constant de energie – nu doar episoade izolate de efort”, a declarat Vendelin.

Pe scurt, proteinele contractile sunt motoarele musculaturii. Dacă inimă ar fi o pompă, ceva trebuie să efectueze fizic această acțiune. În celulele cardiace, această funcție o realizează proteine specializate – în principal actina și miozina – care alunecă una peste alta, scurtând celula și determinant contracția acesteia.

Activitatea sistemului creatinkinazic depinde de disponibilitatea creatinei, pe care organismul o sintetizează sau o obține din alimentație. Cercetătorii au dezvoltat modele animale în care sinteza de creatină este afectată, precum șoarecii AGAT KO (knockout).

Calciul comportament neașteptat

În colaborare cu specialiști norvegieni, cercetătorii au analizat semnalizarea calciului în celulele mușchiului cardiac atât la șoareci cu deficit de creatină, cât și la șoareci sănătoși. Calciul este principalul regulator al contracției cardiace, iar în formele de insuficiență cardiacă, aceste semnale sunt de obicei slăbite.

Totuși, rezultatele au fost surprinzătoare. În celulele musculare ale șoarecilor AGAT KO, semnalele de calciu au fost mai intense decât la cei sănătoși. Motivul este o acumulare crescută de calciu în interiorul celulelor.

„Acest fapt nu corespunde tiparului tipic al insuficienței cardiace. Descoperirile noastre indică faptul că absența creatinei pe tot parcursul vieții nu conduce neapărat la apariția insuficienței cardiace”, afirmă Vendelin.

Studiul a descoperit, de asemenea, aspecte neașteptate despre funcționarea celulelor musculare cardiace. Până acum, se presupunea că perturbările sistemului energetic afectează în principal procesele directe de consum energetic. Însă, cercetarea a evidențiat că cele mai afectate procese au fost cele care nu consumă direct energie, precum eliberarea de calciu în timpul fiecărui bătăi al inimii.

Vendelin subliniază că aceste rezultate indică o adaptabilitate mai mare a celulelor musculare cardiace decât se credea anterior. „Problemele energetice pot induce o restructurare celulară amplă, cu impact asupra funcției generale a celulei”, a menționat el.

Descoperiri relevante pentru boli rare

Rezultatele studiului au importanță și pentru persoanele cu sindrom de deficit de creatină (SDC), o afecțiune rară și gravă, care determină întârzieri în dezvoltare, convulsii și dificultăți de învățare. Deși această tulburare este subdiagnosticată, diagnosticarea precoce și tratamentul dietetic pot îmbunătăți semnificativ calitatea vieții pacienților.

Deși inima nu este principalul organ afectat la cei cu SDC, noile descoperiri sugerează că deficitul de creatină provoacă adaptări celulare complexe, ce pot influența mai multe sisteme de organe ale organismului.

RECOMANDĂRILE AUTORILOR

15 alimente considerate „sănătoase”, dar care pot prezenta riscuri reale pentru sănătate. Ingredientul contaminat cu microplastice