Сердечная недостаточность - трудноизлечимое заболевание с плохим прогнозом. Несмотря на разработку новых революционных терапевтических средств, сердечная недостаточность по-прежнему остается одной из основных клинических проблем.
Сердце работает как насос, который постоянно сокращается и расслабляется, доставляя кислород и питательные вещества к остальным частям тела. Поэтому потребность в энергии у него выше, чем у других органов. В норме источником энергии для сердца служат в основном длинноцепочечные жирные кислоты (ДЦЖК), а остальными источниками - глюкоза, кетоновые тела и аминокислоты. При патологических нагрузках на сердце, таких как гипертония, стенка миокарда утолщается, чтобы компенсировать нагрузку, что приводит к гипертрофии сердца, снижению метаболизма жирных кислот и компенсаторному повышению метаболизма глюкозы. По мере прогрессирования заболевания метаболизм глюкозы также снижается, что приводит к хронической сердечной недостаточности, при которой нарушаются как сократительная, так и диастолическая функции.
При хронической сердечной недостаточности снижается как метаболизм жирных кислот, так и метаболизм глюкозы, и кетоновые тела становятся единственным источником энергии, который может быть использован сердцем. Введение кетоновых тел оказывает благоприятное воздействие на сердечную недостаточность у грызунов и людей и, как ожидается, будет применяться в клинической практике. В частности, β-гидроксибутират, одно из кетоновых тел, демонстрирует благоприятный эффект, предотвращая окислительный стресс и воспаление. Однако при тяжелой хронической сердечной недостаточности одних кетоновых тел недостаточно, чтобы обеспечить стабильный источник энергии и кардиопротекторный эффект.
Соевые бобы и их компоненты, такие как изофлавоны, обладают противовоспалительным и антиоксидантным действием, а также проявляют защитный эффект против сердечно-сосудистых заболеваний. Кроме того, изофлавоны сои модулируют микробиоту кишечника и оказывают антиоксидантное и противовоспалительное действие против метаболических заболеваний. Микробиота кишечника вырабатывает множество метаболитов и оказывает защитное действие против многих болезней, включая нейродегенеративные, метаболические и желудочно-кишечные заболевания.
Недавно было показано, что короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК), вырабатываемые микробиотой кишечника, вероятно, защищают от нейродегенеративных заболеваний. Напротив, при атеросклеротических заболеваниях триметиламин, образующийся из фосфатидилхолина и карнитина под действием кишечных бактерий, окисляется в печени до триметиламин N-оксида (ТМАО), а повышенный уровень ТМАО в крови ассоциируется с сердечно-сосудистыми событиями, такими как инфаркт миокарда и инсульт. Таким образом, метаболиты микробиоты кишечника могут оказывать пагубное влияние на сердечно-сосудистые заболевания, а терапевтические вмешательства, направленные на модуляцию микробиоты кишечника, могут облегчить течение сердечно-сосудистых заболеваний. Однако, насколько известно, подобные исследования при сердечно-сосудистых заболеваниях не проводились.
β-конглицинин (β-CG) является одним из основных соевых белков и оказывает противодействие ожирению, повышая в крови уровень FGF21, цитокина энергетического обмена. Кроме того, β-CG оказывает антигипертензивное действие за счет повышения уровня адипонектина в плазме крови и защитное действие на почки за счет ингибирования ангиотензин-конвертирующего фермента. Таким образом, β-CG защищает от ожирения, гипертонии и хронических заболеваний почек, но остается невыясненным, оказывает ли β-CG благоприятное воздействие на сердце. Хотя β-CG повреждает кишечный барьер, вызывая стресс эндоплазматического ретикулума, и модулирует микробиоту кишечника, остается невыясненным, оказывает ли β-CG какое-либо влияние на микробиоту кишечника при сердечной недостаточности.
Исследовательская группа из Высшей медицинской школы Университета Нагоя (Япония) обнаружила многообещающий способ замедлить прогрессирование сердечной недостаточности у мышей. Они кормили мышей диетой, богатой β-CG. Анализ результатов показал, что диета, богатая соевым белком, увеличивает производство КЦЖК в кишечнике. Результаты исследования были опубликованы в журнале Clinical Nutrition.
Руководитель исследования Нозоми Фурукава сообщил, что у мышей, которых кормили соевым белком β-CG мышей улучшилась работа сердца, уменьшилось утолщение сердечной мышцы и сократилось рубцевание сердечной ткани - обычные проблемы, связанные с прогрессированием сердечных заболеваний. Анализ бактерий в кишечнике выявил увеличение количества трех видов бактерий, продуцирующих КЦЖК (Butyricimonas, Marvinbryantia и Anaerotruncus), а также концентраций КЦЖК, поддерживающих здоровье кишечника (уксусной, масляной и пропионовой кислот).
Эти данные позволяют предположить, что β-CG помогает предотвратить повреждение сердца, по крайней мере частично, за счет стимулирования роста бактерий, продуцирующих КЦЖК в кишечнике. Бактерии вырабатывают КЦЖК в толстом кишечнике во время переваривания клетчатки и других продуктов. Известно, что КЦЖК обладают противовоспалительными свойствами и играют роль в поддержании здоровья кишечника. Однако результаты исследования свидетельствуют о том, что они также могут помогать защищать сердце от повреждений, вызванных высоким кровяным давлением.
«Важным аспектом этого исследования является то, что функциональные компоненты сои оказывают благотворное влияние на сердце», - отметил Фурукава. «Ранее было показано их влияние на ожирение, но влияние на сердечно-сосудистые заболевания не было известно. Важно отметить, что потребление β-CG увеличивает количество основных КЦЖК и бактерий, продуцирующих их, что приводит к изменению микробиоты кишечника. Эти КЦЖК могут препятствовать прогрессированию сердечной недостаточности», - добавил он.
Когда исследователи использовали антибиотики, чтобы уменьшить популяцию микробов, продуцирующих КЦЖК, у мышей, защитные эффекты β-CG исчезли. Это позволило предположить, что микробиота кишечника имеет решающее значение для кардиопротекторного действия β-CG. Чтобы подтвердить это, ученые вводили мышам пропионат натрия, одну из КЦЖК, и обнаружили, что его действие сходно с действием β-CG, что подкрепляет идею о том, что КЦЖК играют ключевую роль в снижении повреждений сердца.
Хотя ученые проводили это исследование на мышах, полученные результаты позволяют предположить, что аналогичные механизмы могут помочь в лечении сердечной недостаточности у людей. Потенциально β-CG или его производные могут быть разработаны в качестве терапевтических агентов, которые помогают предотвратить или замедлить прогрессирование сердечной недостаточности, предлагая более естественное решение этой серьезной проблемы. «Конечно, соя и ее компоненты, такие как β-CG, могут быть эффективны не для всех людей, особенно для тех, кто страдает аллергией», - пояснил Фурукава. «В будущем наша исследовательская группа сосредоточится на структуре β-CG и изучит подробный молекулярный механизм увеличения содержания короткоцепочечных жирных кислот, которые проявляют кардиопротекторный эффект, с целью разработки новых методов лечения и профилактики».
Исследователи надеются, что это приведет к новым способам лечения сердечных заболеваний с помощью диеты и оздоровления кишечника, подчеркивая связь между тем, что мы едим, и тем, как реагирует наш организм, особенно сердце. Поскольку сердечная недостаточность является одной из основных причин смертности во всем мире, эти выводы могут оказать долгосрочное влияние на то, как мы поддерживаем здоровье сердца.
