Sam68 agravează hipertrofia cardiacă prin suprimarea oxidării glucozei — țintă terapeutică nouă
Autor: Racheriu Dragoș 1258 vizite
Prezentare
Cercetători din SUA au publicat în Circulation, în luna mai 2026, un studiu care identifică Sam68 (KHDRBS1) drept un nou regulator al metabolismului glucozei în cardiomiocite și un promotor al hipertrofiei cardiace patologice. Prin suprimarea oxidării glucozei la nivelul piruvat-dehidrogenazei, Sam68 decuplează glicoliza de oxidarea glucozei și agravează remodelarea cardiacă. Inhibarea Sam68 sau a PDK4 a redus hipertrofia cardiacă și a îmbunătățit funcția miocardică în modele experimentale.
Rezumat
- Sam68 (KHDRBS1) prezintă valori crescute în cardiomiocitele umane din inimi insuficiente și în inimi hipertrofice murine.
- Mecanisme: Sam68 suprimă oxidarea glucozei prin interacțiunea cu PDK4, decuplând glicoliza de ciclul Krebs.
- Deletarea specifică cardiomiocitară a Sam68 (Sam68cKO) atenuează hipertrofia indusă de TAC și angiotensină II.
- Supraexpresia Sam68 (Sam68OE) agravează remodelarea și disfuncția cardiacă.
- Inhibitorul PDK4 și blocantul interfeței Sam68-Src (YB-0158) reduc hipertrofia în modele experimentale.
Context
Remodelarea metabolică — cu schimbări maladaptive în utilizarea substraturilor energetice și producția de energie — reprezintă o caracteristică definitorie a hipertrofiei cardiace patologice. Inimile hipertrofice prezintă o decuplare progresivă a glicolizei de oxidarea glucozei, cu reducerea intrării carbonului derivat din glucoză în ciclul tricarboxilic (TCA) și creșterea dependenței de substraturi alternative mai puțin eficiente energetic. Sam68 (Src-associated in mitosis, 68 kDa; KHDRBS1), o proteină de legare a ARN din familia STAR, nu a fost anterior implicată în controlul metabolic cardiac.
Sam68 și metabolismul glucozei în cardiomiocite
Expresia Sam68 a fost semnificativ crescută la nivelul cardiomiocitelor din inimi umane insuficiente și în inimi hipertrofice murine (modele de constricție aortică transversală — TAC, și angiotensină II). Studiile mecanistice prin secvențiere ARN, metabolomică direcționată și trasaj in vivo cu glucoză marcată izotopic ([U-13C]-glucoză) au demonstrat că Sam68 suprimă oxidarea glucozei la nivelul complexului piruvat-dehidrogenazei (PDH), prin interacțiunea cu PDK4 — kinaza care inactivează PDH prin fosforilare. Această acțiune duce la decuplarea glicolizei de intrarea carbonului derivat din glucoză în ciclul TCA, cu acumulare de intermediari glicolitici și reducerea fluxului oxidativ.
Relevanță terapeutică
Deletarea specifică cardiomiocitară a Sam68 (Sam68cKO) a atenuat semnificativ hipertrofia indusă de TAC și angiotensina II, restaurând cuplajul glicoliză-oxidare glucoză și îmbunătățind balanța oxidativ-anaplerotică. Supraexpresia Sam68 (Sam68OE) a agravat remodelarea și disfuncția cardiacă. Relevanța terapeutică a Sam68 a fost demonstrată prin inhibitorul PDK4 și prin blocantul interfeței Sam68-Src (YB-0158), ambii reducând hipertrofia în modele cu Sam68cKO, cu parametri farmacocinetici și de implicare a țintei validați.
Concluzii
Sam68 este un regulator nou al metabolismului cardiac, care decuplează glicoliza de oxidarea glucozei prin suprimarea PDH-dependentă și agravează hipertrofia cardiacă patologică. Inhibarea Sam68 sau a PDK4 reprezintă o strategie terapeutică promițătoare pentru insuficiența cardiacă cu hipertrofie maladaptivă.
Detalii studiu
Abstract (original)
METHODS: Sam68 expression was examined in failing human hearts and transcriptomic data sets. Cardiomyocyte-specific Sam68 knockout mice (Sam68cKO) and AAV9 (adeno-associated virus serotype 9)-cTnT (cardiac troponin T)-mediated cardiomyocyte Sam68 overexpression (Sam68OE) were studied in transverse aortic constriction and angiotensin II models. Mechanistic studies included RNA sequencing, targeted metabolomics, in vivo [U-13C]-glucose tracing, coimmunoprecipitation, and protein-protein docking. Therapeutic relevance was tested with a PDK4 (pyruvate dehydrogenase kinase 4) inhibitor and the Sam68-Src interface blocker YB-0158, including pharmacokinetics, target engagement, and validation in Sam68cKO mice.
RESULTS: Sam68 was increased in failing human cardiomyocytes and in murine hypertrophic hearts. Sam68cKO markedly attenuated angiotensin II- and transverse aortic constriction-induced hypertrophy, whereas Sam68OE aggravated remodeling and dysfunction. In vivo [U-13C]-glucose flux analysis showed that transverse aortic constriction caused sustained uncoupling of glycolysis from glucose oxidation, with increased glycolytic labeling but reduced 13C incorporation into tricarboxylic acid cycle intermediates at 3 days and 4 weeks. Sam68 deletion restored glucose-derived carbon entry into the tricarboxylic acid cycle, enhanced PDH (pyruvate dehydrogenase)-dependent M+2 labeling, and improved oxidative-anaplerotic balance during pressure overload. Mechanistically, Sam68 served as a stress-activated scaffold that promoted Src-dependent STAT3 (signal transducer and activator of transcription 3) Tyr705 phosphorylation, nuclear accumulation, and transcriptional induction of PDK4, leading to PDH Ser293 phosphorylation and suppression of PDH activity. The PDK4 inhibitor blunted Sam68OE-driven remodeling while preserving PDH activity and mitochondrial respiratory programs. YB-0158 achieved cardiac exposure, disrupted Sam68-Src engagement in vivo, suppressed STAT3-PDK4-PDH signaling, and improved transverse aortic constriction remodeling; these effects were lost in Sam68cKO mice, supporting on-target dependence. In failing human hearts, the Src-Sam68-STAT3-PDK4 axis was activated, and Sam68 abundance increased in parallel with PDK4 and reduced left ventricular ejection fraction.
CONCLUSIONS: Sam68 is a stress-activated cardiomyocyte scaffold that drives pathologic hypertrophy through a Src-STAT3-PDK4 program that inhibits PDH and suppresses glucose oxidation. Genetic or pharmacologic disruption of this axis restores PDH-dependent pyruvate oxidation and limits pressure-overload remodeling, identifying Sam68 as a druggable metabolic control node in heart failure.
Concluzii
Limitări
Recomandări clinice
Cuvinte cheie
Referințe
Peste 13000 de cabinete medicale își prezintă serviciile pe ROmedic.