Liraglutid w terapii uszkodzeń mięśnia sercowego – przełomowe badania

Jakie są cele i metody eksperymentalne?

Przeprowadzone badanie eksperymentalne miało na celu ocenę wpływu liraglutidu na proces leczenia uszkodzenia mięśnia sercowego (MI) oraz zapobieganie rozwojowi niewydolności serca (HF) w modelu indukowanym izoprenalinią u szczurów. Badanie to stanowi kontynuację wcześniejszych obserwacji dotyczących kardioprotekcyjnego działania liraglutidu w ostrym uszkodzeniu mięśnia sercowego.

Badanie przeprowadzono na samcach szczurów Wistar, które zostały podzielone na cztery grupy eksperymentalne: kontrolną (Con), izoprenalinową (Iso), liraglutidową (Lir) oraz grupę otrzymującą zarówno izoprenalinę, jak i liraglutid (Iso+Lir). Zwierzęta z grupy izoprenalinowej oraz izoprenalinowo-liraglutidowej otrzymywały przez pierwsze dwa dni izoprenalinę w dawce 85 mg/kg podskórnie, co indukowało uszkodzenie mięśnia sercowego. Następnie grupa Iso+Lir otrzymywała liraglutid w dawce 1,8 mg/kg przez kolejne 7 dni, podczas gdy grupa Iso otrzymywała roztwór soli fizjologicznej.

Ocena wpływu leczenia obejmowała szereg parametrów biochemicznych, elektrokardiograficznych, echokardiograficznych oraz histopatologicznych. Mierzono poziomy wysokoczułej troponiny I (hs TnI) oraz N-końcowego fragmentu propeptydu natriuretycznego typu B (NT-proBNP) jako markerów uszkodzenia mięśnia sercowego i niewydolności serca. Dodatkowo oceniano aktywność enzymów: aminotransferazy asparaginianowej (AST), aminotransferazy alaninowej (ALT) i dehydrogenazy mleczanowej (LDH), poziom glukozy oraz profil lipidowy.

Jak leczenie liraglutidem wpływa na funkcję serca?

Dziesięć dni po pierwszej dawce izoprenaliny zaobserwowano znaczące zwiększenie masy serca oraz stosunku masy serca do masy ciała u szczurów, którym podawano izoprenalinę. Podawanie liraglutidu istotnie zmniejszyło te niekorzystne zmiany. Ponadto leczenie liraglutidem skutecznie obniżyło podwyższone poziomy hs TnI i NT-proBNP u szczurów z indukowanym uszkodzeniem mięśnia sercowego, co wskazuje na jego potencjał w zapobieganiu rozwojowi niewydolności serca.

Badanie wykazało również, że izoprenalinowe uszkodzenie mięśnia sercowego wiązało się ze znaczącym stresem oksydacyjnym, co potwierdzono podwyższonymi poziomami substancji reagujących z kwasem tiobarbiturowym (TBARS), anionu ponadtlenkowego (O₂⁻) oraz nadtlenku wodoru (H₂O₂). Leczenie liraglutidem skutecznie zmniejszyło poziomy tych markerów stresu oksydacyjnego. Jednocześnie zaobserwowano obniżenie aktywności enzymów antyoksydacyjnych, takich jak katalaza (CAT), dysmutaza ponadtlenkowa (SOD) oraz poziom zredukowanego glutationu (GSH) w grupie izoprenalinowej, podczas gdy liraglutid znacząco przywracał ich aktywność.

W badaniach elektrokardiograficznych po podaniu izoprenaliny zaobserwowano zwiększenie częstości akcji serca oraz zmiany w amplitudzie zespołu QRS. Wszystkie szczury wykazywały ujemne załamki T po pierwszej dawce izoprenaliny, ale po dziesięciu dniach załamki T były dodatnie u wszystkich zwierząt. Leczenie liraglutidem przyczyniło się do poprawy tych parametrów.

Badanie echokardiograficzne wykazało, że izoprenalinowe uszkodzenie mięśnia sercowego wpłynęło głównie na funkcję skurczową serca, co objawiało się zwiększeniem wymiaru wewnętrznego lewej komory w skurczu (LVIDs), objętości końcowoskurczowej (ESV) oraz zmniejszeniem frakcji wyrzutowej (EF) i frakcji skracania (FS). Leczenie liraglutidem skutecznie przeciwdziałało tym zmianom, przywracając prawidłową funkcję skurczową serca. Zaobserwowano również istotną korelację między poziomem NT-proBNP a parametrami echokardiograficznymi – negatywną korelację z grubością ściany tylnej w rozkurczu (PWDd) i skurczu (PWDs) oraz pozytywną korelację z LVIDs i ESV, a także negatywną korelację z EF i FS.

Czy liraglutid to rewolucja w terapii kardiologicznej?

Badania histopatologiczne potwierdziły, że podanie izoprenaliny spowodowało znaczne uszkodzenie mięśnia sercowego, charakteryzujące się fragmentacją kardiomiocytów, obrzękiem międzykomórkowym, naciekiem leukocytów oraz krwawieniami. Siedmiodniowe leczenie liraglutidem znacząco zmniejszyło te zmiany morfologiczne oraz ograniczyło odkładanie się kolagenu w mięśniu sercowym, co wskazuje na hamowanie niekorzystnego remodelingu serca.

Liraglutid, będący agonistą receptora GLP-1, jest powszechnie stosowany w leczeniu cukrzycy ze względu na korzystny wpływ na metabolizm glukozy i funkcjonowanie trzustki. Jednak najnowsze badania wykazują, że liraglutid wykazuje również działanie przeciwzapalne i antyoksydacyjne, co może tłumaczyć jego kardioprotekcyjne właściwości obserwowane w tym badaniu. Wyniki sugerują, że liraglutid może być skuteczny nie tylko w leczeniu cukrzycy, ale również jako terapia wspomagająca u pacjentów z uszkodzeniem mięśnia sercowego i ryzykiem rozwoju niewydolności serca.

Warto podkreślić, że badanie to wykazało kompleksowy wpływ liraglutidu na różne aspekty funkcji serca po uszkodzeniu indukowanym izoprenalinią. Obejmuje to zmniejszenie markerów uszkodzenia mięśnia sercowego, poprawę parametrów elektrokardiograficznych i echokardiograficznych, redukcję stresu oksydacyjnego oraz ograniczenie niekorzystnych zmian histopatologicznych. Te wielokierunkowe działania sugerują, że liraglutid może stanowić obiecującą opcję terapeutyczną w zapobieganiu progresji od uszkodzenia mięśnia sercowego do niewydolności serca.

Podsumowując, liraglutid skutecznie zmniejsza markery związane z uszkodzeniem mięśnia sercowego i niewydolnością serca, takie jak hs TnI i NT-proBNP, oraz wspomaga naprawę mięśnia sercowego po uszkodzeniu indukowanym izoprenalinią. Dodatkowo, terapia liraglutidem łagodzi stres oksydacyjny poprzez obniżenie poziomów TBARS, H₂O₂ i O₂⁻, przy jednoczesnym zwiększeniu aktywności CAT i SOD oraz poziomów GSH. Przywraca również upośledzoną funkcję skurczową serca poprzez zmniejszenie LVIDs i poprawę EF i FS, skutecznie zapobiegając niewydolności serca. Badania histopatologiczne wykazują, że liraglutid efektywnie redukuje stan zapalny i włóknienie, hamując tym samym remodeling serca i rozwój niewydolności serca u szczurów leczonych izoprenalinią.

Podsumowanie

Eksperymentalne badanie przeprowadzone na szczurach Wistar wykazało znaczący potencjał terapeutyczny liraglutidu w leczeniu uszkodzeń mięśnia sercowego i zapobieganiu niewydolności serca. W modelu uszkodzenia serca indukowanego izoprenalinią, liraglutid skutecznie zmniejszał markery uszkodzenia mięśnia sercowego (hs TnI i NT-proBNP) oraz redukował niekorzystne zmiany w masie serca. Terapia tym lekiem wykazała działanie antyoksydacyjne poprzez obniżenie markerów stresu oksydacyjnego i przywrócenie prawidłowej aktywności enzymów antyoksydacyjnych. Badania echokardiograficzne potwierdziły poprawę funkcji skurczowej serca, a analizy histopatologiczne wykazały znaczące zmniejszenie stanu zapalnego i włóknienia w tkance sercowej. Wyniki sugerują, że liraglutid, znany dotąd głównie z leczenia cukrzycy, może stanowić skuteczną opcję terapeutyczną w kardiologii.

Bibliografia

Bajic Zorislava, Sobot Tanja, Smitran Aleksandra, Uletilovic Snezana, Mandić-Kovačević Nebojša, Cvjetkovic Tanja, Malicevic Ugljesa, Stanetic Bojan, Đukanović Đorđe, Maticic Milka, Jovicic Sanja, Djuric Dragan M., Stojiljkovic Milos P. and Skrbic Ranko. Liraglutide Treatment Restores Cardiac Function After Isoprenaline-Induced Myocardial Injury and Prevents Heart Failure in Rats. Life 2025, 15(3), 460-464. DOI: https://doi.org/10.3390/life15030443.