Omschakeling in energiegebruik voorkomt hartfalen
Array
Onderzoekers van het Maastricht UMC+ hebben in diermodellen een moleculaire oorzaak gevonden die bijdraagt aan het ontstaan van menselijk hartfalen. Naar aanleiding hiervan konden ze het falende hart laten omschakelen van een ‘ongezond’ naar een ‘gezond’ energiegebruik, met herstel van hartfunctie als gevolg. De Maastrichtse onderzoekers, onder leiding van prof. dr. Leon de Windt, hoogleraar Moleculaire Cardiologie, publiceren de veelbelovende resultaten in het wetenschappelijke tijdschrift Cell Metabolism.
Maar liefst twintig tot dertig procent van de Nederlandse bevolking krijgt te maken met hartfalen. Per jaar komen er gemiddeld 37.000 mensen bij die deze diagnose krijgen gesteld. Met ongeveer 7.000 sterfgevallen is het tevens één van de belangrijkste doodsoorzaken. Wanneer hartfalen optreedt is het hart niet meer in staat om voldoende zuurstof en voedingsstoffen rond te pompen in het lichaam. Dit zuurstoftekort noemt men hypoxie, ook het hart zelf krijgt daar mee te kampen.
Energiegebruik
Een hart van een gezond persoon haalt zijn energie uit de verbranding van vetzuren. Een ‘ongezond’ hart dat te maken krijgt met een zuurstoftekort schakelt echter over op het gebruik van suikers, in de vorm van glucose. “Dat was al tientallen jaren bekend”, zegt De Windt: “Maar niemand wist eigenlijk of dat switchen naar een ander energiemechanisme goed of slecht was en hoe dat in zijn werk ging. Het blijkt nu dus een belangrijke rol te spelen bij hartfalen”. Het ophelderen van de oorzaak voor die switch stelde de onderzoekers namelijk in staat om de schakelaar terug te zetten van ‘ongezond’ energiegebruik naar ‘gezond’.
Aan en uit
De basis voor de omschakeling ligt bij een belangrijke regelaar voor het energiemetabolisme van het hart, de zogenoemde PPAR? receptor. Wanneer deze receptor ‘aan’ staat maakt het hart gebruik van vetzuren om aan energie te komen. In het geval er een zuurstoftekort optreedt staat PPAR? ‘uit ‘en schakelt het hart over op het gebruik van glucose. De onderzoekers toonden in muismodellen aan dat die natuurlijke switch wordt veroorzaakt door twee kleine, specifieke stukjes genetisch materiaal, zogeheten microRNA genen. Deze van nature voorkomende stukjes RNA staan erom bekend dat ze de hoeveelheid van actieve receptoren (maar ook van andere eiwitten) kunnen regelen.
Terugschakelen
De onderzoekers onderdrukten vervolgens de werking van deze specifieke microRNA’s met medicamenten die microRNA genen neutraliseren, om de werking ervan uit te schakelen. Muizen, waarbij hartfalen was opgewekt en die deze medicamenten toegediend kregen, schakelden als gevolg weer over op het gebruik van vetzuren. Nog opmerkelijker was dat de hartfunctie uiteindelijk weer begon te verbeteren. “We hebben hiermee laten zien dat hartfalen een moleculaire achtergrond heeft. De opheldering daarvan stelt ons is staat om in de toekomst een gerichte therapie tegen hartfalen te ontwikkelen”, besluit De Windt.
Dit onderzoek is verricht binnen het wetenschappelijk instituut CARIM van het Maastricht UMC+, en is mede mogelijk gemaakt door subsidie van CTMM, binnen het onderzoeksproject Triumph.
