Vnitr Lek 2014, 60(5-6):437-441
Srdcové zlyhávanie - dá sa liečiť ovplyvnením kardiálneho metabolizmu?
- I. interná klinika LF UK a UN Bratislava, Slovenská republika, prednostka doc. MUDr. Soňa Kiňová, CSc.
Chronické srdcové zlyhávanie je ochorením s epidemickým rozmerom a má vysokú mortalitu a morbiditu. Etiológia je multifaktoriálna, ale jedným z problémov je i skutočnosť, že srdce nemá "dostatok paliva" k produkcii energie pre svoju prácu alebo dostupné palivo nevie správne zužitkovať. Komponentmi energetického metabolizmu srdca sú utilizácia substrátu, oxidatívna fosforylácia a ATP (adenozíntrifosfát) transfer a jeho utilizácia. Ako metabolizmus srdca pracuje a ako "metabolická dysfunkcia" prispieva k srdcovému zlyhávaniu, to je predmetom článku. Snáď i ovplyvnenie (liekmi) metabolizmu srdca je tiež prístupom k liečbe chronického srdcového zlyhávania.
Klíčová slova: kardiálny energetický metabolizmus; liečba srdcového zlyhávania; regulátory energetického metabolizmu; srdcové zlyhávanie
Heart failure - can be treated by affecting cardiac metabolism?
Chronic heart failure is a disease of epidemic extent and has a high mortality and morbidity. Etiology is multifactorial, but the issue is that heart does not have "enough fuel" to produce energy for its work or available fuel can't be properly utilized. Components of cardiac energy metabolism are substrate utilization, oxidative phosphorylation and ATP (adenosine triphosphate) transfer and utilization. The aim of article is to present the function of heart metabolism and how "metabolic dysfunction" contributes to heart failure. Perhaps, drug effect on heart metabolism is an approach to treatment of chronic heart failure.
Keywords: cardiac energy metabolism; energy metabolism regulators; heart failure; treatment of heart failure
Vloženo: 10. prosinec 2013; Přijato: 28. leden 2014; Zveřejněno: 1. květen 2014 Zobrazit citaci
Reference
- Ingivall JS, Weiss RG. Is the failing heart energy starved ? On using chemical energy to support cardiac function. Circ Res 2004; 95(2): 135-145.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Taegtmeyer H. Cardiac metabolism as a target for the treatment of heart failure. Circulation 2004; 110(8): 894-896.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Ventura-Clapier R, Garnier A, Veksler V. Energy metabolism in heart failure. J Physiol 2004; 555(Pt 1): 1-13.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Morrov DA, Givertz MM. Modulation of myocardial energetics: emerging evidence for a therapeutic target in cardiovascular disease. Circulation 2005;112(21):3218-3221.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Essop MF, Opie LH. Metabolic therapy for heart failure. Eur Heart J. 2004; 25(20):1765-1768.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Effects of enalapril on mortality in severe congestive heart failure: results of the Cooperative North Scandinavian Enalapril Survival study (CONSENSUS). The CONSENSUS Trial Study Group. N Engl J Med 1987; 316(23): 1429-1435.
- Pfeffer MA, Braunwald E, Moyé LA et al. Effect of Captopril on Mortality and Morbidity in Patients with Left Ventricular Dysfunction after Myocardial Infarction - Results of the Survival and Ventricular Enlargement Trial. N Engl J Med 1992; 327: 669-677.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- A randomized trial of β-blockade in heart failure: the Cardiac Bisoprolol Insufficiency study (CIBIS). CIBIS Investigators and Committees. Circulation 1994; 90(4): 1765-1773.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Packer M, Bristow MR, Cohn JN et al. The effect of carvedilol on morbidity and mortality in patients with chronic heart failure. U.S. Carvedilol Heart Failure Study Group. N Engl J Med 1996; 334(21): 1349-1355.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Cohn JN, Tognoni G (Valsartan Heart Failure Trial Investigators). A randomized trial of the angiotensin-receptor blocker valsartan in chronic heart failure. N Engl J Med 2001; 345(23): 1667-1675.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Pfeffer MA, Swedberg K, Granger CB et al. Effects of candesartan on mortality and morbidity in patients with chronic heart failure: the CHARM-Overall programme. Lancet 2003; 362 (9386): 759-766.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Špinar J, Vítovec J. Metabolický syndrom a kardiovaskulární onemocnení. Vnitř Lék 2009; 55(7-8): 653-658.
Přejít na PubMed...
- Špác J, Beránek M, Němcová H et al. Využití natriuretických peptidu v diagnostice hypertrofie levé komory srdeční u obézních hypertoniku s metabolickým syndromem. Vnitř Lék 2013; 59(9): 769-775.
Přejít na PubMed...
- Kvapil M. Diabetické srdce či srdce diabetika? Vnitř Lék 2005; 51(3): 270-271.
- Bessman SP, Geiger PJ. Transport of energy in muscle: the phosphorylcreatine shuttle. Science 1981; 211 (4481): 448-452.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Wallimann T, Wyss M, Brdiczka D et al. Intracellular compartmentation, structure and function of creatine kinase isoenzymes in tissues with high and fluctuating energy demands: the "phosphocreatine circuit" for cellular energy homeostasis. Biochem J 1992; 281(Pt 1): 21-40.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Guimbal C, Kilimann MWA. A Na(+)-dependent creatine transporter in rabbit brain, muscle, heart, and kidney: cDNA cloning and functional expression. J Biol Chem 1993; 258(12): 8418-8421.
Přejít k původnímu zdroji...
- Ingwall JS. ATP and the heart. Kluwer Academic Publishers: Norwell, MA, 2002. ISBN 1-4020-7093-4.
Přejít k původnímu zdroji...
- Igwall JS. Phosphorus nuclear magnetic resonance spectroscopy of cardiac and skeletal muscles. Am J Physiol 1982; 242(5): H729-H744.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Neubauer S, Horn M, Cramer M et al. Myocardial phosphocreatine-to-ATP ratio is a predictor of mortality in patients with dilated cardiomyopathy. Circulation 1997; 96(7): 2190-2196.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Wallhaus TR, Taylor M, DeGrado TR et al. Altered myocardial fatty acid and glucose metabolism in idiopathic dilated cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol 2002; 40: 271-277.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Davila-Roman VG, Vedala G, Herrero P et al. Altered myocardial fatty acid and glucose metabolism in idiopathic dilated cardiomyopathy. J Am Coll Cardiol 2002; 40(2): 271-277.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Ning XH, Zhang J, Liu J et al. Signaling and expression for mitochondrial membrane proteins during left ventricular remodeling and contractile failure after myocardial infarction. J Am Coll Cardiol 2000; 36(1): 282-287.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Stanley WC, Recchia FA, Lopaschuk GD. Myocardial substrate metabolism in the normal and failing heart. Physiol Rev 2005; 85(3): 1093-1129.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Chandler MP, Kerner J, Huang H et al. Moderate severity heart failure does not involve a downregulation of myocardial fatty acid oxidation. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2004; 287(4): H1538-H1543.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Osorio JC, Stanley WC, Linke A et al. Impaired myocardial fatty acid oxidation and reduced protein expression of retinoid X receptor-alpha in pacing-induced heart failure. Circulation 2002; 106(5): 606-612.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Taylor M, Wallhaus TR, Degrado TR et al. An evaluation of myocardial fatty acid and glucose uptake using PET with (18F)fluoro-6-thia-heptadecanoic acid and (18)FDG in patients with congestive heart failure. J Nucl Med 2001; 42(1): 55-62.
Přejít na PubMed...
- Marín-Garcia J, Goldenthal MJ, Moe GW. Abnormal cardiac and skeletal muscle mitochondrial function in pacing-induced cardiac failure. Cardiovasc Res 2001; 52(1): 103-110.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Quigley AF, Kapsa RM, Esmore D et al. Mitochondrial respiratory chain activity in idiopathic dilated cardiomyopathy. J Card Fail 2000; 6(1): 47-55.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Casedemont J, Miro O Electron transport chain defects in heart failure. Heart Fail Rev 2002; 7(2): 131-139.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Murray AJ, Anderson RE, Watson GC et al. Uncoupling proteins in human heart. Lancet 2004; 364 (9447): 1786-1788.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Starling RC, Hammer DF, Altschuld RA Human myocardial ATP content and in vivo contractile function. Mol Cell Biochem 1998;180(1-2): 171-177.
Přejít k původnímu zdroji...
- Beer M, Seyfarth T, Sandstede J et al. Absolute concentrations of high-energy phosphae metabolities in normal, hypertrophied, and failing human myocardium measured noninvasively with (31)P-SLLOP magnetic resonance spectroscopy. J Am Coll Cardiol 2002; 40(7): 1267-1274.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Ten Hove M, Chan S, Lygate C et al. Mechanisms of creatine depletion in chronically failing rat heart. J Mol Cell Cardiol 2005;38(2):309-313.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Neubauer S, Remkes H, Spindler M et al. Downregulation of the Na(+)-creatine cotransporter in failing human myocadium and in experimental heart failure. Circulation 1999; 100(18): 1847-1850.
Přejít k původnímu zdroji...
- Neubauer S, Hor M, Naumann A et al. Impairment of energy metabolism in intact residual myocardium of rat hearts with chronic myocardial infarction. J Clin Invest 1995; 95(3): 1092-1110.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Weiss RG, Gerstenblith G, Bottomley PA. ATP flux through creatine kinase in the normal, stressed, and failing human heart. Proc Natl Acad Sci USA 2005; 102(3): 808-813.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Liao R, Nascimben L, Frriedrich J et al. Decreased energy reserve in an animal model of dilated cardiomyopathy: relationship to contractile performance. Circ Res 1996; 78(5): 893-902.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Liu J, Wang C, Murakami Y et al. Mitochondrial ATPase and high-energy phospates in failing hearts. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2001; 281(3): H1319-H1326.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Hardy CJ, Weiss RG, Bottomley PA et al. Altered myocardial high-energy phosphate metabolites in patients with dilated cardiomyopathy. Am Heart J 1991; 122(3 Pt 1): 795-801.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Neubauer S, Krahe T, Schindler R et al. 31P magnetic resonance spectroscopy in dilated cardiomyopathy and coronary artery disease. Altered cardiac high-energy phosphate metabolism in heart failure. Circulation 1992; 86(6): 1810-1818.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Conway MA, Allis J, Ouwerkerk R et al. Detection of low phosphocreatine to ATP ratio in failing hypertrophied human myocardium by 31P magnetic resonance spectroscopy. Lancet 1991; 338 (8773): 973-976.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Neubauer S, Hor M, Pabst T et al. Contributions of 31P-magnetic resonance spectroscopy to the understanding of dilated heart muscle disease. Eur Heart J 1995; 16: (Suppl. O):115-118.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Lamb HJ, Beyerbacht HP, van der Laarse A et al. Diastolic dysfunction in hypertensive heart disease is associated with altered myocardial metabolism. Circulation 1999; 99(17): 2261-2267.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Huss JM, Kelly DP. Nuclear receptor signaling and cardiac energetics. Circ Res 2004; 95(6): 568-578.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Karbowska J, Kochan Z, Smolenski RT. Perixisome proliferator-activated receptor alpha is downregulated in the failing human heart. Cell Mol Biol Lett 2003; 8(1): 49-53.
- Arany Z, Novikov M, Chin S et al. Transverse aortic constriction leads to accelerated heart failure in mice lacking PPAR-gamma coactivator 1 alpha. Proc Natl Acad Sci USA 2006; 103(26): 10086-10091.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Exil VJ, Roberts RL, Sims H et al. Very-long-chain acyl-coenzyme. A dehydrogenase deficiency in mice. Circ Res 2003; 93(5): 448-455.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Luptak I, Balschi JA, Xing Y et al. Decreased contractile and metabolic reserve in peroxisome proliferator-activated receptor-alpha-null hearts cna be rescued by increasing glucose transport and utilization. Circulation 2005; 112(15): 2339-2346.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Russel LK, Finck BN, Kelly DP. Mouse models of mitochondrial dysfunction and heart failure. J Mol Cell Cardiol 2005; 38(1): 81-91.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Guertl B, Noehammer C, Hoefler G. Metabolic cardiomyopathies. Int J Exp Pathol 2000; 81(6): 349-372.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Herrmann HP, Pieske B, Schwarzmuller E et al. Haemodynamic effects of intracoronary pyruvate in patients with congestive heart failure: an open study. Lancet 1999; 353 (9161): 1321-1323.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Nikolaidis LA, Elahi D, Hentosz T et al. Recombinant glucagon-like peptide-1 increases myocardial glucose uptake and improves left ventricular performance in conscious dogs with pacing-induced dilated cardiomyopathy. Circulation 2004; 110(8): 955-961.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Liao R, Jain M, Cui L et al. Cardiac-specific overexpression of GLUT1 prevents the development of heart failure attributable to pressure overload in mice. Circulation 2002; 106(16): 2125-2135.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Visale C, Wajngaten M, Sposato B et al. Trimetrazidine improves left ventricular function and quality of life in elderly patients with coronary artery disease. Eur Heart J 2004; 25(20): 1814-1821.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Di Napoli P, Taccardi AA, Barsotti. A Long term cardioprotective action of trimetazidine and potential effect on the inflammatory process in patients with ischaemic dilated cardiomyopathy. Heart 2005; 91(2): 161-165.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Lee L, Campell R, Scheuermann-Freestone M et al. Metabolic modulation with perhexiline in chronic heart failure: a randomized, controlled trial of short-term use of a novel treatment. Circulation 2005; 112(21): 3280-3288.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Smidt-Schweda S, Holubarsch C. First clinical trial with etomoxir in patients with chronic congestive heart failure. Clin Sci (Lond) 2000; 99(1): 27-35.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Wallis J, Lygate CA, Fischer A et al. Supranormal myocardial creatine and phosphocreatine concentrations lead to cardiac hypertrophy and heart failure insights from creatine transporter-overexpressing transgenic mice. Circulation 2005; 112(20): 3131-3139.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...
- Ng TM. Levosimendan, a new calcium-sensitizing inotrope for heart failure. Pharmacotherapy 2004; 24(10): 1366-1384.
Přejít k původnímu zdroji...
Přejít na PubMed...