Potenziamento del sistema glutatione per la protezione cardiaca: opzioni farmacologiche contro lo stress ossidativo e la ferroptosi

Morte cellulare e malattia, volume 14, numero articolo: 131 (2023) Citare questo articolo

4313 Accessi

1 Citazioni

1 Altmetrico

Dettagli sulle metriche

Il sistema del glutatione (GSH) è considerato uno dei più potenti sistemi antiossidanti endogeni nel sistema cardiovascolare grazie al suo contributo chiave alla disintossicazione dagli xenobiotici e all’eliminazione delle specie iperreattive dell’ossigeno (ROS). Numerose ricerche hanno suggerito che l’interruzione del sistema GSH sia un elemento critico nella patogenesi del danno miocardico. Nel frattempo, è stato dimostrato che un tipo di morte cellulare recentemente proposto, la ferroptosi, è strettamente correlato al sistema GSH, che influenza il processo e l’esito del danno miocardico. Inoltre, nell’affrontare varie sfide patologiche, il cuore dei mammiferi, che possiede alti livelli di mitocondri e una debole capacità antiossidante, è suscettibile alla produzione di ossidante e al danno ossidativo. Pertanto, il potenziamento mirato del sistema GSH insieme alla prevenzione della ferroptosi nel miocardio rappresenta una strategia terapeutica promettente. In questa recensione, descriviamo innanzitutto sistematicamente le funzioni fisiologiche e l’anabolismo del sistema GSH, nonché i suoi effetti sul danno cardiaco. Quindi, discutiamo la relazione tra il sistema GSH e la ferroptosi nel danno miocardico. Inoltre, viene presentato un riepilogo completo delle strategie di attivazione del sistema GSH, in cui identifichiamo principalmente diversi monomeri vegetali promettenti, che potrebbero fornire preziose linee guida per l'esplorazione di nuovi approcci terapeutici.

Il sistema GSH è uno degli importanti sistemi antiossidanti endogeni, che può mantenere l’equilibrio redox cellulare e prevenire il danno ossidativo e la morte cellulare.

La ferroptosi è una nuova forma di morte cellulare programmata che svolge un ruolo essenziale nello sviluppo delle malattie cardiovascolari.

Il sistema GSH, come scavenger del perossido lipidico, previene l'espansione indefinita della perossidazione lipidica, che è un passo fondamentale per impedire la ferroptosi.

L’attivazione del sistema GSH allevia la progressione del danno miocardico bloccando la via della ferroptosi e lo stress ossidativo, il che fornisce una promettente strategia terapeutica per le malattie cardiache.

Come viene alterato l'anabolismo del GSH nel miocardio in condizioni patologiche e fisiologiche.

Qual è la relazione tra il sistema GSH e la ferroptosi in vari tipi di danno miocardico.

Esistono agenti terapeutici che agiscono per attivare il sistema GSH per ridurre il danno miocardico.

Le malattie cardiovascolari (CVD) sono la principale causa di morte in tutto il mondo e di aumento dei costi sanitari [1]. Il danno cardiaco irreversibile è il principale colpevole della prognosi sfavorevole delle malattie cardiovascolari. Pertanto, comprendere come il tessuto cardiaco è compromesso è fondamentale per la salute globale. Lo stress ossidativo svolge un ruolo essenziale e complesso durante la sua comparsa e progressione [2,3,4,5,6], al quale contribuiscono principalmente le specie reattive dell'ossigeno (ROS). Sono costituiti da un gruppo di molecole altamente attive, tra cui il radicale libero superossido (O2• −), il radicale idrossile (HO•), il perossido di idrogeno (H2O2), le prossimità (ONOO-) e così via [4]. In condizioni fisiologiche, i ROS vengono generati nel cuore principalmente dalla catena di trasporto degli elettroni mitocondriale, dall’ossido nitrico sintasi (NOS), dalla NADPH ossidasi (NOX) e dalla xantina ossidasi (XO) in piccole quantità [7, 8]. Inoltre, la produzione e la degradazione dei ROS sono in equilibrio dinamico. In condizioni patologiche, la catena di trasporto degli elettroni mitocondriale provoca la formazione di grandi quantità di ROS. È stato indicato che la sovrapproduzione di ROS mitocondriali contribuisce al danno dei cardiomiociti e al danno miocardico maggiore dopo infarto miocardico acuto (AMI) [9, 10]. Inoltre, l’aumentata espressione e attività di NOX e xantina ossidasi e NOS che diventano disaccoppiati e strutturalmente instabili portano anche ad un aumento della produzione di ROS [8]. Un eccesso di ROS può danneggiare tutti i principali costituenti cellulari (DNA, proteine ​​e lipidi) e persino portare alla morte cellulare, all’apoptosi, all’ipertrofia, alla fibrosi e alla disfunzione contrattile nel miocardio [8, 11].