Науковці виявили роль MCT1 у використанні лактату серцем
Дослідження показало, що транспортер MCT1 у мітохондріях допомагає серцю використовувати лактат для виробництва енергії.
Дослідники встановили, що транспортер MCT1 допомагає клітинам серця доставляти лактат усередину мітохондрій і використовувати його для виробництва енергії. Як повідомляє Nature, генетичне вимкнення MCT1 у серці мишей порушувало окиснення лактату, погіршувало реакцію на різні типи навантаження та прискорювало розвиток серцевої недостатності.
Лактат є одним із головних циркулюючих джерел окиснювального палива у ссавців. Його споживають передусім серце, скелетні м’язи та нирки. Традиційна модель передбачала, що лактат спочатку перетворюється в цитоплазмі на піруват, а потім піруват надходить до мітохондрій через мітохондріальний переносник пірувату MPC.
Альтернативний шлях для лактату
Автори роботи виявили MCT1, який зазвичай пов’язують із плазматичною мембраною, також на внутрішній мембрані мітохондрій кардіоміоцитів. Науковці дійшли висновку, що цей білок забезпечує альтернативний шлях надходження лактату до мітохондрій і створює резервний механізм енергозабезпечення серця.
У дослідах на мишах із вимкненим геном Mpc1 серце продовжувало використовувати вуглецеві сполуки з глюкози для циклу трикарбонових кислот, хоча робота основного переносника пірувату була порушена. Водночас додавання неміченого лактату до культур дорослих кардіоміоцитів зменшувало окиснення глюкози, що, за даними досліду, вказувало на виражене використання лактату як палива.
Дані дослідів на клітинах і мишах
Щоб перевірити роль MCT1, дослідники створили модель мишей із вибірковим вимкненням цього транспортера в серцевому м’язі. В ізольованих кардіоміоцитах без MCT1 надходження лактату до цитоплазми та утворення міченого пірувату не змінилися. Однак включення вуглецю з лактату до метаболітів циклу трикарбонових кислот істотно знизилося.
Під час введення мишам мічених глюкози або лактату в серцях без MCT1 зменшувався внесок лактату в метаболіти циклу трикарбонових кислот, тоді як мічення від глюкози не зазнавало змін. Додаткові експерименти з проникною для плазматичної мембрани обробкою клітин також показали, що окиснення лактату залежить від MCT1 у мітохондріях.
У роботі зазначено, що втрата MCT1 позбавляла мітохондрії здатності окиснювати лактат. У мишей це порушувало адаптацію серця до нейрогормонального, гемодинамічного або ішемічного стресу та супроводжувалося швидшим розвитком серцевої недостатності й вищою смертністю.
