心不全における心筋代謝：プリン作動性シグナル伝達およびその他の代謝概念

心不全（HF）療法における有意な治療的進歩にもかかわらず、この疾患に関連する罹患率と死亡率は容認できないほど高いままです。HFの重要な根本的なメカニズムとしての代謝機能障害の概念は十分に確立されています。心機能は、HFを含む心臓合併症の範囲に関係する心臓代謝経路の調節不全とともに、代謝と密接に関連しています。したがって、心臓代謝の調節は魅力的な臨床標的となっています。心臓代謝は、アデノシン三リン酸（ATP）の産生および利用経路の統合に基づいています。ATP自体は、エネルギーを提供するだけでなく、プリン作動性シグナル伝達経路の中心的な要素を表しており、近年かなりの注目を集めています。さらに、HFに関心を持っている新規薬物には、アンジオテンシン受容体遮断薬ネプリリシン阻害剤（ARNI）およびグルコースコトランスポーター2（SGLT-2）阻害剤が含まれます。このレビューでは、健康な心臓の主要な代謝経路と概念（脂肪酸酸化、解糖、クレブスサイクル、ランドルサイクル、およびプリン作動性シグナル伝達を含む）と、HFへの進行（ケトンおよびアミノ酸代謝を含む）への調節不全について説明します。メタボリックシンドローム、糖尿病、皮膚症などのHF併存疾患の心臓への影響も議論されています。最後に、心臓代謝経路に対する現在のHFおよび糖尿病療法の影響と、現在の臨床診療に関するこの知識の関連性について説明します。心臓代謝を標的とすると、HF患者の将来の治療のための有用性があり、現在のアプローチを補完します。

Despite significant therapeutic advances in heart failure (HF) therapy, the morbidity and mortality associated with this disease remains unacceptably high. The concept of metabolic dysfunction as an important underlying mechanism in HF is well established. Cardiac function is inextricably linked to metabolism, with dysregulation of cardiac metabolism pathways implicated in a range of cardiac complications, including HF. Modulation of cardiac metabolism has therefore become an attractive clinical target. Cardiac metabolism is based on the integration of adenosine triphosphate (ATP) production and utilization pathways. ATP itself impacts the heart not only by providing energy, but also represents a central element in the purinergic signaling pathway, which has received considerable attention in recent years. Furthermore, novel drugs that have received interest in HF include angiotensin receptor blocker-neprilysin inhibitor (ARNi) and sodium glucose cotransporter 2 (SGLT-2) inhibitors, whose favorable cardiovascular profile has been at least partly attributed to their effects on metabolism. This review, describes the major metabolic pathways and concepts of the healthy heart (including fatty acid oxidation, glycolysis, Krebs cycle, Randle cycle, and purinergic signaling) and their dysregulation in the progression to HF (including ketone and amino acid metabolism). The cardiac implications of HF comorbidities, including metabolic syndrome, diabetes mellitus and cachexia are also discussed. Finally, the impact of current HF and diabetes therapies on cardiac metabolism pathways and the relevance of this knowledge for current clinical practice is discussed. Targeting cardiac metabolism may have utility for the future treatment of patients with HF, complementing current approaches.