Diabetic cardiomyopathy: Mechanisms and new treatment strategies targeting antioxidant signaling pathways

Cardiovascular disease is the primary cause of morbidity and mortality among the diabetic population. Both experimental and clinical evidence suggest that diabetic subjects are predisposed to a distinct cardiomyopathy, independent of concomitant macro- and microvascular disorders. ‘Diabetic cardiomyopathy’ is characterized by early impairments in diastolic function, accompanied by the development of cardiomyocyte hypertrophy, myocardial fibrosis and cardiomyocyte apoptosis. The pathophysiology underlying diabetes-induced cardiac damage is complex and multifactorial, with elevated oxidative stress as a key contributor. We now review the current evidence of molecular disturbances present in the diabetic heart, and their role in the development of diabetes-induced impairments in myocardial function and structure. Our focus incorporates both the contribution of increased reactive oxygen species production and reduced antioxidant defenses to diabetic cardiomyopathy, together with modulation of protein signaling pathways and the emerging role of protein O-GlcNAcylation and miRNA dysregulation in the progression of diabetic heart disease. Lastly, we discuss both conventional and novel therapeutic approaches for the treatment of left ventricular dysfunction in diabetic patients, from inhibition of the renin–angiotensin–aldosterone-system, through recent evidence favoring supplementation of endogenous antioxidants for the treatment of diabetic cardiomyopathy. Novel therapeutic strategies, such as gene therapy targeting the phosphoinositide 3-kinase PI3K(p110α) signaling pathway, and miRNA dysregulation, are also reviewed. Targeting redox stress and protective protein signaling pathways may represent a future strategy for combating the ever-increasing incidence of heart failure in the diabetic population.

کاردیومیوپاتی Diabetic: مکانیسم‌های و استراتژی‌های درمان جدیدی که مسیرهای سیگنال دهی آنتی‌اکسیدان را هدف قرار می‌دهند

بیماری‌های قلبی و عروقی علت اصلی مرگ و میر و مرگ و میر در میان افراد دیابتی است. هم شواهد تجربی و هم شواهد بالینی نشان می‌دهند که افراد دیابتی مستعد ابتلا به یک کاردیومیوپاتی مستقل، مستقل از بیماری‌های ماکرو و microvascular همراه هستند و با پیشرفت هیپرتروفی قلبی، فیبروز میوکارد و آپوپتوز سلول‌های قلبی همراه هستند. پاتوفیزیولوژی آسیب قلبی ناشی از دیابت، پیچیده و چند عاملی است که استرس اکسیداتیو را به عنوان یک عامل کلیدی افزایش می‌دهد. ما اکنون شواهد موجود از اختلالات مولکولی موجود در قلب دیابتی را بررسی می‌کنیم و نقش آن‌ها در توسعه اختلالات ناشی از دیابت در عملکرد و ساختار میوکارد را بررسی می‌کنیم. تمرکز ما شامل مشارکت افزایش تولید گونه‌های فعال اکسیژن و کاهش دفاع آنتی‌اکسیدانی به کاردیومیوپاتی دیابتی، همراه با تعدیل مسیرهای سیگنالی پروتئین و نقش نوظهور پروتئین O - GlcNAcylation و تنظیم miRNA در پیشرفت بیماری قلبی دیابتی است. در آخر، ما هر دو رویکرد درمانی مرسوم و جدید برای درمان اختلال عملکرد بطن چپ در بیماران دیابتی، از مهار سیستم رنین - آنژیوتانسین - آلدوسترون را از طریق شواهد اخیر برای مکمل سازی آنتی‌اکسیدان‌های اندوژن در درمان کاردیومیوپاتی دیابتی مورد بحث قرار می‌دهیم. استراتژی‌های درمانی جدید، مانند ژن‌درمانی با هدف قرار دادن مسیر سیگنال دهی کیناز kinase ۳ کیناز (p۱۱۰α)، و اختلال در تنظیم miRNA، مورد بررسی قرار می‌گیرند. هدف قرار دادن مسیرهای سیگنال دهی پروتئین و استرس اکسیداتیو ممکن است یک استراتژی آینده برای مبارزه با شیوع رو به افزایش نارسایی قلبی در جامعه دیابتی باشد.

ترجمه شده با