Autor: Sławomir Ambroziak
Słowa kluczowe: prolina, choroby sercowo-naczyniowe, choroba wieńcowa, niedotlenienie, przebudowa mięśnia sercowego.
Ogólna częstotliwość występowania chorób sercowo-naczyniowych wynosi pośród osób dorosłych 48%, a wskaźnik umieralności z ich powodu każdego roku jest wyższy niż suma współczynników umieralności z powodu raka i przewlekłych chorób płuc. Główną przyczyną zgonów z powodu chorób sercowo-naczyniowych jest choroba wieńcowa, zbierająca żniwo w postaci ponad 43% zmarłych. Chociaż istnieje wiele metod leczenia choroby wieńcowej, to jednak niezdolność organizmu do naprawy uszkodzonych tkanek mięśnia sercowego oraz niekorzystna przebudowa serca powodowana tą chorobą pozostają poważnymi problemami medycznymi, odpowiadającymi za złe rokowania. Dlatego zdaniem specjalistów występuje pilna potrzeba poszukiwania nowych strategii terapeutycznych, spowolniających progresję choroby wieńcowej i niekorzystną przebudowę mięśnia sercowego, będącą efektem jego niedokrwienia.
Otóż w trakcie długotrwałego niedokrwienia podczas choroby wieńcowej następuje znaczna nieprawidłowość metaboliczna, która odgrywa kluczową rolę w patofizjologii niewydolności mięśnia sercowego. Co niezwykle ciekawe, w badaniu obejmującym 2324 pacjentów z chorobą wieńcową z 4 niezależnych ośrodków, badającym profil metabolitów osocza, wykazano, że zmianie ulega tutaj przede wszystkim metabolizm proliny (Fan, 2016). Ponadto badanie metabolomiczne tkanki serca samców myszy wykazało wyraźną zmianę w metabolizmie proliny 5 dni po zawale mięśnia sercowego (Sansbury, 2014). Wprawdzie prolina jest jednym z aminokwasów podstawowych, wykorzystywanych przez organizm do syntezy białek, to jednak pełni również inne istotne funkcje życiowe. Otóż badania wykazały, że prolina moduluje wewnątrzkomórkowe środowisko redoks w warunkach stresu oksydacyjnego, wynikającego przykładowo właśnie z niedokrwienia (Krishnan, 2008; Takagi, 2016; Guo, 2019). A jednocześnie w innych badaniach dowiedziono, że powodowany niedokrwieniem wzrost obciążenia wolnymi rodnikami tlenowymi sprzyja obumieraniu komórek serca, martwicy, włóknieniu i przerostowi mięśnia sercowego, prowadząc w efekcie do nieprawidłowej przebudowy serca (Chen, 2014). A ponieważ wszystkie te dane hipotetycznie wskazywały na prolinę jako na główny czynnik chroniący serce przed skutkami jego niedokrwienia, dlatego ostatnio naukowcy zaplanowali badanie, którego celem była weryfikacja tej hipotezy (Wang, 2020).
W fazie tego badania przeprowadzonej w warunkach życiowych dorosłe myszy poddano zabiegowi podwiązania tętnicy wieńcowej na okres 4 tygodni, podczas którego jedną grupę zwierząt wspomagano proliną, a drugą nie. Natomiast w fazie przeprowadzonej poza żywym organizmem wstępnie potraktowano kardiomiocyty (komórki mięśniowe serca) podłożem z proliną lub bez niej, a następnie dodawano do podłoża nadtlenek wodoru (wodoru) przez 6 lub 12 godzin.
Uzyskane w efekcie takich zabiegów dane pokazały, że niedokrwienie mięśnia sercowego zdecydowanie zaburza metabolizm proliny. Jednocześnie suplementacja proliny zahamowała niekorzystną przebudowę mięśnia sercowego, zmniejszyła rozmiar niedokrwienia oraz zmniejszyła stres oksydacyjny i śmiertelność kardiomiocytów u zwierząt z podwiązaną tętnicą wieńcową. Prolina hamowała też indukowany przez nadtlenek wodoru wzrost reaktywnych form tlenu w komórkach mięśniowych serca i chroniła te komórki przed obumieraniem wynikającym z toksycznych, oksydacyjnych właściwości wody utlenionej.
Podsumowując, autorzy badania zakomunikowali, że ich odkrycia sugerują, iż prolina chroni mięsień sercowy przed zgubnymi skutkami jego niedokrwienia, m.in na drodze regulacji procesów utleniania i redukcji. Jednocześnie też podkreślili potencjał proliny jako nowej molekuły terapeutycznej, efektywnej w walce ze skutkami niedokrwienia mięśnia sercowego, związanego z przebiegiem choroby wieńcowej.
