Il normale funzionamento del corpo umano richiede un flusso costante di energia sotto forma di adenosina trifosfato (ATP). Il ciclo dell'acido tricarbossilico (TCA), un importante processo di produzione di ATP nei mitocondri, è un importante hub di metaboliti e garantisce un sottile equilibrio tra i suoi intermedi ciclici, denominato "flusso metabolico". Si ritiene che questo flusso sia alterato nei disturbi legati al cuore come l'ischemia miocardica (MI), in cui il flusso sanguigno al cuore è ridotto, i muscoli cardiaci o i cardiomiociti non ricevono abbastanza ossigeno. La diminuzione della sintesi di ATP e l'aumento della degradazione del glucosio, o "glicolisi", segnano l'MI, ma è difficile manipolare il ciclo del TCA per le strategie di trattamento.
L'estratto di Ginkgo biloba L. (GBE), che contiene il componente attivo bilobalide, è stato comunemente usato come popolare fitoterapia nel trattamento delle cardiopatie ischemiche, ma il suo esatto meccanismo d'azione è sconosciuto. Gli scienziati guidati dal Prof. Jinlan Zhang dell'Istituto cinese di Materia Medica hanno scoperto con successo la scienza dietro gli effetti cardioprotettivi del GBE in un nuovo studio. "La regolazione del metabolismo energetico da parte del GBE ha attirato la nostra attenzione perché il cuore lavora continuamente e ha bisogno di energia per alimentare il sistema circolatorio", afferma il prof. Zhang.
Lo studio, pubblicato sul Journal of Pharmaceutical Analysis, rivela come il trasferimento di carbonio dalla glicolisi al ciclo del TCA sia bloccato nei cardiomiociti affetti da MI. Gli scienziati hanno scoperto che il flusso di TCA era chiaramente disturbato in queste cellule, che preferivano utilizzare fonti di carbonio alternative piuttosto che glucosio per fornire una fornitura costante di energia. Nonostante ciò, il blocco e la ridotta produzione di ATP non possono essere evitati nelle cellule danneggiate. I cardiomiociti ischemici contenevano quantità maggiori di enzimi che convertivano le fonti di carbonio in metaboliti, sia prima che durante il ciclo del TCA, che avrebbero potuto causare l'accumulo dei metaboliti e disturbare il flusso metabolico, poiché non potevano entrare nel ciclo in eccesso.
È interessante notare che, trattando le cellule danneggiate con GBE, gli autori hanno scoperto che la bilobalide potrebbe proteggere i mitocondri e preservare la generazione di ATP. I livelli di enzimi nelle cellule trattate sono diminuiti e hanno impedito l'accumulo di metaboliti, aumentato il flusso metabolico e ridotto la pressione sulle cellule cardiache. Questa modulazione del flusso metabolico nelle cellule trattate con GBE è diversa dai meccanismi precedentemente riportati.
Hanno quindi esaminato il tessuto miocardico di ratti trattati con GBE, che mostravano meno segni di danno da infarto miocardico rispetto ai campioni di tessuto non trattati. I risultati erano coerenti con quelli delle cellule danneggiate dall'ISO, indicando che la bilobalide protegge i muscoli cardiaci.
Sebbene la ricerca sui farmaci metabolici nell'MI abbia recentemente preso piede, il successo è ancora molto lontano. I risultati del trattamento con bilobalide ottenuti in questo studio non solo forniscono ulteriori prove della patologia metabolica dell'IM, ma forniscono anche ispirazione per nuove terapie a base di erbe.
"L'infarto miocardico rappresenta un grave rischio per la salute umana in tutto il mondo ed è essenziale chiarirne la fisiopatologia e i potenziali trattamenti terapeutici", afferma il prof. Zhang. "I nostri risultati sembrano promettenti e ci aspettiamo di trarre ispirazione da questa ricerca sul meccanismo metabolico e sulla base materiale nella terapia dell'IM", conclude.
COSA TOGLIERE DA QUESTO ARTICOLO:
- 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.
