Spelen mitochondriën een rol in hartfalen?

Mitochondriën kennen we als de energiecentrales van de cel. Ze spelen ook een rol in het celmechanisme en bij celdood. Hoewel de studies beperkt zijn, bestaan er elementen die hun betrokkenheid bij hartfalen aantonen.

Dr. Michelle Cooreman - 21 september 2012

Het baanbrekend onderzoek dat leidt tot de vaststelling dat mitochondriën dynamische celonderdelen zijn, loopt eigenlijk al meer dan 20 jaar. We weten nu dat mitochondriën geen statische energiefabrieken zijn.

Fusie versus splitsing

In steady state heffen samensmeltingen (fusies) en splitsingen ('fissies') van de mitochondriën elkaar op. Dat evenwicht zorgt ervoor dat de morfologie en de functies van de mitochondriën onveranderd blijven.

Apoptosis

Het belangrijkste mechanisme waardoor hartspiercellen bij hartfalen verloren gaan, is apoptosis. Die zou het gevolg zijn van een onevenwicht tussen fusie en splitsing, waarbij het aantal splitsingen van de mitochondriën groter is dan het aantal samensmeltingen. De mitochondriën worden meer gefragmenteerd en zullen uiteindelijk afsterven. Dit gaat gepaard met lagere OPA1- en een hogere Drp1-spiegels.

Therapeutische implicaties

Stoornissen in de mitochondriale organisatie en in de aanwezigheid van kleine, gefragmenteerde mitochondriën werden vastgesteld in het eindstadium van gedilateerde cardiomyopathie, bij winsterslaap van het myocard, in congenitale hartaandoeningen waarbij het ventrikel betrokken is. Daarom veronderstellen de onderzoekers dat fusie of splitsing van mitochondriën een rol speelt in hartziekten. Zouden we een evenwichtsherstel tussen fusie en splitsing van de mitochondriën therapeutisch kunnen inzetten bij hartfalen? Behandeling in vitro van volwassen hartspiercellen van muizen met een inhibitor van de mitochondriale splitsing (Drp1-inhibitor) heeft apoptosis verminderd en de permeabiliteit van de poriën van de mitochondriën na ischemie geïnhibeerd. In vivo kon ook de omvang van het hartinfarct bij muizen gereduceerd worden. De weg naar nieuwe farmacologische toepassingen voor cardioprotectie ligt dus open.