Come esercizio migliora la funzione cardiaca nei pazienti diabetici

Maggio 24, 2016 Admin Salute 0 3
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Uno studio dettagliato della funzione muscolare cardiaca nei topi ha scoperto prove di spiegare perché l'esercizio fisico è utile per la funzione cardiaca in diabete di tipo 2. Il team di ricerca, guidato da scienziati della Scuola di Medicina dell'Università John Hopkins, ha scoperto che una maggiore quantità di acidi grassi usati dal cuore durante condizioni di stress come l'esercizio fisico può contrastare gli effetti negativi di un eccesso di glucosio e di migliorare la capacità di pompaggio del cuore diabetico in diversi modi . I risultati inoltre far luce sulla complessa catena di eventi che portano alla cardiomiopatia diabetica, una forma di insufficienza cardiaca che è una complicazione pericolosa per la vita di diabete di tipo 2.

Lo studio, descritto in un articolo pubblicato online il 17 luglio 2012 nella rivista Diabetes, è stato condotto in un modello murino di diabete di tipo 2, e focalizzata sullo scambio di energia all'interno delle cellule del muscolo cardiaco. I ricercatori hanno esaminato l'impatto di glucosio e acidi grassi, che sono i diversi tipi di "combustibile" che forniscono energia alle cellule - e come quelle influire sulla funzione del muscolo cardiaco.

"Il nostro lavoro offre una nuova visione del ruolo degli acidi grassi nei cuori diabetici sotto stress, e suggerisce potenziali nuove terapie per migliorare la funzione del cuore", dice Miguel Aon, Ph.D., assistente professore di medicina alla Scuola di Johns Hopkins University Medicina e autore senior dell'articolo studio. "E 'stato comunemente assunto che gli acidi grassi sono dannosi per la funzione del muscolo cardiaco, ma il nostro studio ha dimostrato il contrario per essere vero nel cuore diabetico."




I ricercatori hanno studiato i modelli di cuori intatti topo da topi normali e diabetici, e anche sono stati in grado di isolare i mitocondri - le energy driver minuscole all'interno delle cellule - dal cuore del mouse. Il cuore si basa su energia dai mitocondri per produrre beat.

Topi diabetici appositamente allevati sono da tempo utilizzati con successo per lo studio del diabete umano, perché la malattia nei piccoli mammiferi imita il disturbo negli esseri umani. Per esempio, entrambi i topi e persone con diabete hanno una quantità in eccesso di glucosio circolante nel sangue a causa della funzione dell'insulina ridotta, e sono generalmente sovrappeso o obesi.

Nei loro esperimenti, i ricercatori hanno "alimentato" il normale e cuori diabetici di glucosio in eccesso e stimolato il cuore a battere più velocemente tramite immersione in un ormone-come la sostanza, isoproterenolo, che agisce come catecolamine naturale del corpo, attivato quando una persona è sotto stress o partecipare in alti livelli di attività fisica. Mentre i cuori normali erano in grado di gestire l'aumento del carico di glucosio e pompa normalmente, il cuore diabetico non potevano contrarre o rilassarsi abbastanza per tenere il passo con il carico e pompa normalmente.

Successivamente, gli scienziati ripetuti gli esperimenti alimentando il doppio della solita quantità di acidi grassi al normale ei cuori diabetici. "Abbiamo scoperto che la funzione del cuore normale non è cambiata, ma con nostra sorpresa, i cuori diabetici migliorato al livello dei cuori normali", spiega Nazareno Paolocci, MD, Ph.D., assistente professore di medicina presso la Johns Hopkins University School of Medicine e co-autore dello studio.

Aon dice acidi grassi sembrano migliorare lo scambio di energia all'interno delle cellule e anche aiutare il cuore per resistere agli effetti negativi delle specie reattive dell'ossigeno (ROS). Queste molecole hanno un ruolo positivo nel segnalare all'interno delle cellule, ma troppo ROS può causare stress ossidativo, le cellule dannose o addirittura uccidere.

I ricercatori hanno scoperto che gli acidi grassi anche controbilanciati alterazioni nella funzione di cuori diabetici causate da un eccesso di glucosio.

Quando mangiare troppo, l'energia in eccesso viene immagazzinata come grasso, portando a essere in sovrappeso o obesi, il che aumenta il rischio di diabete di tipo 2. Quando le persone cronicamente mettere su peso, il grasso si accumula all'interno delle cellule e diventa tossico, spiazzamento le altre funzioni delle cellule. L'esercizio aerobico, come camminare a ritmo sostenuto, jogging, ciclismo e nuoto, è nota da tempo per modificare l'impatto negativo del diabete sul muscolo cardiaco.

Pause esercizio aerobico fino acidi grassi immagazzinati per fornire più carburante al cuore, e questo studio dimostra che gli acidi grassi aggiuntivi possono essere buono per il cuore diabetico quando deve battere più velocemente, dice Aon.

Un altro risultato chiave dello studio riguarda la comprensione perché le persone con diabete di tipo 2 sviluppano cardiomiopatia - una forma di insufficienza cardiaca. "Nel corso del tempo, se il muscolo cardiaco non riceve abbastanza energia, le funzioni meccaniche ed elettriche necessarie per produrre un battito cardiaco normale diventare compromessa, che porta a cardiomiopatia", dice Aon. "Nel nostro studio, siamo stati in grado di dimostrare un rapporto di causa-effetto tra la disfunzione dei mitocondri - le componenti che producono energia delle cellule - e funzioni meccaniche ed elettriche del cuore, che aiuta a spiegare perché le persone con tipo 2 diabete sviluppano cardiomiopatia, "dice.

Per contrastare la catena di eventi dannosi, i ricercatori hanno aggiunto glutatione, un importante antiossidante, alle cellule del cuore del mouse diabetici, e che notevolmente migliorato la loro funzione meccanica. I ricercatori hanno anche scoperto che aumentando l'esposizione delle cellule del muscolo cardiaco agli acidi grassi sollevato la quantità di glutatione naturale. Così, gli scienziati concludono che i composti di glutatione o analoghe possano essere una nuova strada di trattamento per le persone con diabete di tipo 2.

"Ora che abbiamo fatto luce sul motivo per cui l'esercizio fisico può migliorare la funzione cardiaca nelle persone con diabete di tipo 2", spiega Aon ", il passo successivo è capire come sfruttare questa conoscenza per evitare danni al cuore di diabete, soprattutto tra coloro che non possono portare i loro livelli di zucchero nel sangue sotto buon controllo. "

Lo studio è stato finanziato dal National Heart Lung and Blood Institute, parte del National Institutes of Health, sotto contratto # R01HL091923-01. La sovvenzione è intitolato "Meccanismi sottostante disfunzione mitocondriale nel cuore diabetico."

Altri autori sono: Sonia Cortassa e Brian Alan Stanley presso la Johns Hopkins; Fadi Gabriel Akar e Chaoqi Xie dal Mount Sinai Medical Center di New York; Walter Watson presso l'Università di Louisville in Kentucky; Carlo Gabriele Tocchetti, già presso la Johns Hopkins, ora a Napoli, Italia; Viviane Caceres, già presso la Johns Hopkins, ora a San Paolo, in Brasile.

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