Paradoxical downregulation of the glucose oxidation pathway despite enhanced flux in severe heart failure☆

Lei, Biao; Lionetti, Vincenzo; Young, Martin E.; Chandler, Margaret P.; d’Agostino, Chiara; Kang, Elaine Y; Altarejos, M; Matsuo, Katsuhiko; Hintze, Thomas H.; Stanley, William C.; Recchia, Fabio A.

doi:10.1016/j.yjmcc.2004.02.004

Cited by 162 publications

(147 citation statements)

References 33 publications

Supporting

Mentioning

136

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…On the other hand, with decreasing ATP concentrations, there is a metabolic shift from fatty acid oxidation to glycolysis in cardiomyocytes under heart failure progression [128][129][130]. Indeed, the decrease in mitochondrial oxidative metabolism is reduced by a compensatory increase in glucose uptake and glycolysis [131,132].…”

Section: Heart and Oxidative Stressmentioning

confidence: 99%

Free Radicals and Biomarkers Related to the Diagnosis of Cardiorenal Syndrome

Restini¹,

Pereira²,

Geleilete³

2016

Free Radicals and Diseases

View full text Add to dashboard Cite

The National Heart, Lung, and Blood Institute Working Group has postulated the cardiorenal syndrome (CRS) as an interaction between the kidneys and the cardiovascular system in which therapy to relieve congestive heart failure (HF) symptoms is limited by the further worsening renal function. CRS is classified from type I to V, taking into account the progression of the symptoms in terms of mechanisms, clinical conditions, and biomarkers. Experimental and clinical studies have shown the kidney as both a trigger and a target to sympathetic nervous system (SNS) overactivity. Renal damage and ischemia, activation of the renin angiotensin aldosterone system (RAAS), and dysfunction of nitric oxide (NO) system are associated with kidney adrenergic activation. Indeed, the imbalances of RAAS and/or SNS share an important common process in CRS: the activation and production of free radicals, especially reactive oxygen species (ROS). The present chapter addresses connections of the free radicals as potential biomarkers as the imbalances in the RAAS and the SNS are developed. Understanding the involvement of free radicals in CRS may bring knowledge to design studies in order to develop accurate pharmacological interventions.

show abstract

Section: Heart and Oxidative Stressmentioning

confidence: 99%

Free Radicals and Biomarkers Related to the Diagnosis of Cardiorenal Syndrome

Restini¹,

Pereira²,

Geleilete³

2016

Free Radicals and Diseases

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…В настоящее время эта сфера биохимии человека яв-ляется наиболее изучаемой. Несмотря на противо-речивые результаты работ, ряд положений считается до-казанным [24][25][26][27][28]:…”

Section: патогенетические особенности симптомов аортального стенозаunclassified

“…• Угнетение метаболизма жирных кислот в миокар-де через нарушение каскада PPARα/RXRα (активиро-ванный рецептор пролифератора пероксисом) [26] • Снижение активности гликолитического каскада [29] • Недостаточное образованием АТФ и нарушение ее утилизации [30] • Усиление чувствительности митохондрий к кальцию и свободно-радикальным соединениям, с внезапным повышением проницаемости их мем-бран, некрозом и/или апоптозом кардиомиоцитов [31] • Нарушение биогенеза митохондрий (экспрессия митохондриальных белков с соответствующим моле-кулярным контролем, синтез фосфолипидов, импорт ми-тохондриальных белков, а также формирование сети митохондрий) вследствие угнетения основного регу-ляторного каскада PGC-1α (γ-коактиватор ряда ре-цепторов пролифератора пероксисом), активирую-щего большинство транскрипционных факторов, таких как ядерные респираторные факторы (NRFs), эстроген связанные рецепторы (ERRs) и PPARs, регулирующих раз-личные аспекты энергетического метаболизма (биоге-нез митохондрий, окисление жирных кислот, образо-вание антиоксидантов). В настоящее время нарушения в системе PGC-1α считаются «метаболической сигна-турой» ХСН [32] • Появление множества дефектов различных локу-сов ДНК, кодирующих образование белков мито-хондрий и кардиолипина, связанное с подавлением ми-тохондриального транскрипционного фактора А (nuclearencoded mitochondrial transcription factor A, TFAM) [33] • Срыв системы «качественного отбора митохондрий» [34] • Истощение запасов основного энергетического субстрата -фосфокреатина и нарушения в системе креа-тинкиназ [35] • Прогрессирующее разрушение цитоскелета клеток.…”

Section: патогенетические особенности симптомов аортального стенозаunclassified

Prospects for Cytoprotectors Use in the Elderly Patients Through the Example of Calcified Aortic Stenosis and Ischemic Heart Disease

Karpova¹,

Rashid²,

Шостак³

et al. 2015

Racionalʹnaâ farmakoterapiâ v kardiologii

View full text Add to dashboard Cite

ВведениеБолезни пожилых лиц являются актуальной про-блемой современного здравоохранения. Это об-условлено рядом причин: неуклонным старением че-ловеческой популяции, концентрацией классических факторов риска и острых сердечно-сосудистых собы-тий [артериальная гипертензия (АГ), ишемическая бо-лезнь сердца (ИБС), нарушения мозгового кровооб-ращения, хроническая сердечная недостаточность (ХСН), нарушения ритма сердца, сахарный диабет (СД) и др.], а также появлением множества комор-бидных состояний (хроническая болезнь почек, анемии, онкологическая патология) [1].Ишемическая болезнь сердца -заболевание, об-условленное атеросклерозом коронарных артерий, в течение последних десятилетий является главной при-чиной смертности населения в экономически развитых странах [2]. Ежегодно в Российской Федерации от сердечно-сосудистых заболеваний умирает более 1 млн человек, т.е. примерно 700 человек на 100 тыс насе-ления. ИБС часто развивается у трудоспособных, твор-чески активных лиц, существенно ограничивая их со-циальную и трудовую активность, усугубляя социаль-но-экономические проблемы в обществе [3,4].Наряду с АГ и ИБС третье место по распространенности среди кардиальной патологии занимают болезни аорталь-ного клапана, в структуре которых более 90% отводит-ся кальцинированному аортальному стенозу (КАС). В це-лом кальцинирующее поражение клапанов аорты встре-чается у 25% лиц в возрасте старше 65 лет [5].В общей популяции распространенность КАС ко-леблется от 2% до 5%. В связи с демографическими тен-денциями в мире ближайшие десятилетия ожидается существенный прирост числа пожилых лиц с КАС [6]. Рассматриваются вопросы патогенеза кальцинированного аортального стеноза и ишемической болезни сердца в пожилом возрасте. Отмечена актуальность раннего выявления стенокардии, обмороков и одышки с учетом их стертого и неспецифического течения для своевременного выявления порока сердца. Приведены совре-менные научные взгляды на биоэнергетику сердечной мышцы и ее роль в генезе хронической сердечной недостаточности. Особое внимание уделено месту цитопро-текторов, в частности триметазидина, в ведении больных с кардиальной патологией. Ключевые слова: кальцинированный аортальный стеноз, ишемическая болезнь сердца, цитопротекторы, триметазидин, биоэнергетика сердца. Issues of pathogenesis of the calcified aortic stenosis and ischemic heart disease in the elderly are considered. The relevance of early detection of angina, syncope, and dyspnea in view of their non-specific and subclinical course for early detection of heart disease is specified. Current scientific views on the myocardial bioenergy and its role in the genesis of chronic heart failure are presented. Particular attention is paid to the place of cytoprotectors, especially trimetazidine, in the management of patients with cardiac diseases. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЦИТОПРОТЕКТОРОВ

show abstract

“…metabolism; insulin resistance WHOLE BODY AND CARDIAC METABOLISM are abnormal in patients with chronic heart failure (HF) and correlate with a poor prognosis (2,16,28). In HF, cardiac glucose metabolism is increased, fatty acid handling and mitochondrial enzymes are down regulated (7,8,13,23), and high-energy phosphate metabolism is reduced (27). It is debated whether these changes are causally involved in the progression of HF or represent an epiphenomenon secondary to the disease process itself (17, 32).…”

mentioning

confidence: 99%

“…In HF, cardiac glucose metabolism is increased, fatty acid handling and mitochondrial enzymes are down regulated (7,8,13,23), and high-energy phosphate metabolism is reduced (27). It is debated whether these changes are causally involved in the progression of HF or represent an epiphenomenon secondary to the disease process itself (17,32).…”

mentioning

confidence: 99%

Suppression of circulating free fatty acids with acipimox in chronic heart failure patients changes whole body metabolism but does not affect cardiac function

Halbirk

Nørrelund

Møller

et al. 2010

American Journal of Physiology-Heart and Circulatory Physiology

View full text Add to dashboard Cite

Circulating free fatty acids (FFAs) may worsen heart failure (HF) due to myocardial lipotoxicity and impaired energy generation. We studied cardiac and whole body effects of 28 days of suppression of circulating FFAs with acipimox in patients with chronic HF. In a randomized double-blind crossover design, 24 HF patients with ischemic heart disease [left ventricular ejection fraction: 26 Ϯ 2%; New York Heart Association classes II (n ϭ 13) and III (n ϭ 5)] received 28 days of acipimox treatment (250 mg, 4 times/day) and placebo. Left ventricular ejection fraction, diastolic function, tissue-Doppler regional myocardial function, exercise capacity, noninvasive cardiac index, NH2-terminal pro-brain natriuretic peptide (NT-pro-BNP), and whole body metabolic parameters were measured. Eighteen patients were included for analysis. FFAs were reduced by 27% in the acipimox-treated group [acipimox vs. placebo (day 28 Ϫ day 0): Ϫ0.10 Ϯ 0.03 vs. ϩ0.01 Ϯ 0.03 mmol/l, P Ͻ 0.01]. Glucose and insulin levels did not change. Acipimox tended to increase glucose and decrease lipid utilization rates at the whole body level and significantly changed the effect of insulin on substrate utilization. The hyperinsulinemic euglycemic clamp M value did not differ. Global and regional myocardial function did not differ. Exercise capacity, cardiac index, systemic vascular resistance, and NT-pro-BNP were not affected by treatment. In conclusion, acipimox caused minor changes in whole body metabolism and decreased the FFA supply, but a long-term reduction in circulating FFAs with acipimox did not change systolic or diastolic cardiac function or exercise capacity in patients with HF. metabolism; insulin resistance WHOLE BODY AND CARDIAC METABOLISM are abnormal in patients with chronic heart failure (HF) and correlate with a poor prognosis (2,16,28). In HF, cardiac glucose metabolism is increased, fatty acid handling and mitochondrial enzymes are down regulated (7,8,13,23), and high-energy phosphate metabolism is reduced (27). It is debated whether these changes are causally involved in the progression of HF or represent an epiphenomenon secondary to the disease process itself (17, 32). Insulin resistance and high levels of circulating free fatty acids (FFAs) increase myocardial FFA uptake and may cause lipotoxicity and the progression of HF. Optimizing myocardial energy metabolism by targeting abnormal whole body metabolism and thereby decreasing cardiac FFAs and increasing glucose metabolism may therefore constitute a principle for treatment of patients with HF (21). Positive results have been reported in studies of glucagon-like peptide-1 (25), trimetazidine (10, 31), and perhexiline (12), but most studies conducted have been small, unrandomized, and open labeled (10, 25). We did not detect any acute effects of total suppression of circulating FFAs in HF patients with large areas of chronically stunned and hibernating myocardium (34), whereas others (30) have reported a decrease in stroke volume and myocardial efficiency. The proposed mechanism...

show abstract

Paradoxical downregulation of the glucose oxidation pathway despite enhanced flux in severe heart failure☆

Cited by 162 publications

References 33 publications

Free Radicals and Biomarkers Related to the Diagnosis of Cardiorenal Syndrome

Free Radicals and Biomarkers Related to the Diagnosis of Cardiorenal Syndrome

Prospects for Cytoprotectors Use in the Elderly Patients Through the Example of Calcified Aortic Stenosis and Ischemic Heart Disease

Suppression of circulating free fatty acids with acipimox in chronic heart failure patients changes whole body metabolism but does not affect cardiac function

Contact Info

Product

Resources

About