Kardiometabolische Protektion durch Reduktion von epikardialem Fettgewebe

Zusammenfassung

Das epikardiale Fett steht im direkten Kontakt mit dem Myokard und den Koronargefäßen. Eine Diffusion von Adipokinen und „micro ribonucleic acid“ (MicroRNA, miRNA) oder die Zellmigration zwischen diesen Strukturen ist leicht möglich. Eine Zunahme epikardialen Fetts ist mit einem erhöhten kardiovaskulären Risiko und einem veränderten Adipokinprofil mit verminderter Freisetzung des kardioprotektiven Adiponektins aus dem epikardialen Fett assoziiert. Klinisch könnten Modifikationen dieser Mechanismen zur Reduktion perioperativer ischämieassoziierter kardialer Energiedepletion genutzt werden. Hiervon könnten insuffiziente Herzen und gealterte Herzen profitieren. Diese Herzen weisen eine reduzierte Aktivierung der Adenosinmonophosphataktivierten-Proteinkinase(AMPK)-abhängigen Signalwege und eine mitochondriale Dysfunktion auf, die durch Training und kalorische Restriktion (CR) reduzierbar ist. MicroRNA sind nichtcodierende RNA-Moleküle, die durch Bindung an die „three prime untranslated region“ (3’-UTR) der „messenger RNA“ als negative Regulatoren der Genexpression wirken. MicroRNA werden nicht nur im Gewebe, sondern auch im Blutplasma exprimiert. In Form von Mikropartikeln, Exosomen oder proteinassoziiert ins Blut sezerniert, besitzen sie eine hohe Stabilität im Blutplasma und können von anderen Zellen aufgenommen werden. Auch Fettgewebszellen geben miRNA-haltige Mikrovesikel, „adipocyte-derived microvesicles“ (ADM), ab. Diese miRNA könnten neuartige Biomarker darstellen oder auch therapeutisch-regulatorische Funktionen an Zielzellen vermitteln. Freigesetzte miRNA könnten durch direkte Effekte am Kardiomyozyten zur vorzeitigen Herzalterung mit mitochondrialer und funktioneller kardialer Störung bei jungen adipösen Patienten beitragen. Eine Modifikation dieser miRNA kann klinisch therapeutische Ansätze zur additiven kardiometabolischen Protektion bieten.

Abstract

Epicardial fat tissue interacts directly with the myocardium and the coronary arteries. Diffusion of adipokines and microRNA cross-talk as well as cell migration between these compartments are easily possible. Gain of fat tissue is directly associated with increased cardiovascular risk and with a modified adipokine pattern and reduced expression of cardioprotective adiponectins by epicardial fat. Therapeutic modification of these mechanisms might reduce cardiac energy depletion during ischemia with a particular benefit to senescent, aged and dysfunctional myocardium. These hearts exhibit reduced activation of adenosine monophosphate-activated protein kinase (AMPK)-dependent signaling pathways and mitochondrial function which can be addressed by caloric restriction and training regimens. MicroRNAs are small, non-coding RNA molecules which act as negative regulators of gene expression by targeted binding to the three prime untranslated region (3′UTR) of messenger RNA. MicroRNAs are found in tissue and also in the blood in the form of microparticles, exosomes or protein-bound microRNA. They exhibit a high durability and can be incorporated by other cells. Adipocytes secrete adipocyte-derived microvesicles (ADMs) which contain microRNA that could represent new biomarkers or intercellular mediators with regulatory function. These microRNAs exhibit direct interaction with cardiomyocytes thus contributing to premature cardiac and mitochondrial aging and potentially also to a functional deterioration in young obese patients. However, modification of these microRNAs might offer new additive therapeutic targets in protective cardiometabolic therapy.