The role of stearoyl-CoA desaturase in the regulation of cardiac metabolism

Postepy Biochem. 2018 Oct 25;64(3):183-189. doi: 10.18388/pb.2018_130.

Abstract

The uptake and utilization of energetic substrates in the myocardium are under strict control, any disturbances of which may lead to myocardial dysfunction, such as in the case of ischemia and heart failure. Stearoyl-CoA desaturase (SCD) is an enzyme that converts saturated fatty acids to monounsaturated fatty acids. It is an important player in the regulation of heart metabolism. Our previous studies showed that SCD1 affects substrate utilization by the heart, with a preference for glucose. Large cohort studies established a positive correlation between the plasma fatty acid desaturation index and cardiovascular disease mortality. Therefore, SCD1 might serve as a potential target for future therapies. We review recent findings on the role of SCD1 in the heart, with a focus on cardiac metabolism reprogramming and its involvement in heart dysfunction.

Metabolizm energetyczny serca jest ściśle regulowany, a zaburzenia w zużyciu substratów energetycznych w kardiomiocytach prowadzą do zaburzeń funkcji skurczowej oraz powodują przebudowę lewej komory o charakterze patologicznym. Desaturaza stearoilo-CoA (SCD) katalizuje biosyntezę jednonienasyconych kwasów tłuszczowych. Preferowanymi substratami SCD są kwasy: palmitynowy i stearynowy, które są przekształcane odpowiednio do kwasu palmitooleinowego i oleinowego. Przeprowadzone badania wykazały, że wyciszanie ekspresji SCD1 prowadzi do obniżenia tempa utleniania kwasów tłuszczowych, przy jednoczesnym zwiększeniu zużycia glukozy w kardiomiocytach w celu pozyskania energii. Poza tym stwierdzono, że obniżenie ekspresji SCD1 poprawia funkcję skurczową i rozkurczową lewej komory serca w przypadku dysfunkcji mięśnia sercowego związanego z otyłością. Badania przeprowadzone na populacji ludzkiej wykazały korelację pomiędzy stopniem desaturacji kwasów tłuszczowych w osoczu a ryzykiem rozwoju chorób serca, dlatego też zasugerowano, że poznanie roli SCD w regulacji funkcji serca może przyczynić się do rozwoju nowych terapii. W niniejszej pracy przedstawiono aktualny stan wiedzy dotyczący roli SCD1 w regulacji metabolizmu serca.

Publication types

  • Review

MeSH terms

  • Cardiovascular Diseases / drug therapy
  • Cardiovascular Diseases / enzymology
  • Cardiovascular Diseases / mortality
  • Fatty Acids / chemistry
  • Fatty Acids / metabolism
  • Heart / physiopathology
  • Humans
  • Myocardium / enzymology*
  • Myocardium / metabolism*
  • Stearoyl-CoA Desaturase / metabolism*

Substances

  • Fatty Acids
  • Stearoyl-CoA Desaturase