La metformina colabora con la sobreexpresión de PINK1/Mfn2 para prevenir el daño cardíaco al mejorar la función mitocondrial
Autores: Ma, Zhuang; Liu, Zuheng; Li, Xudong; Zhang, Hao; Han, Dunzheng; Xiong, Wenjun; Zhou, Haobin; Yang, Xi; Zeng, Qingchun; Ren, Hao; Xu, Dingli
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
La metformina colabora con la sobreexpresión de PINK1/Mfn2 para prevenir el daño cardíaco al mejorar la función mitocondrial
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Biología
Palabras clave
Control de calidad mitocondrial
Metabolismo energético
PINK1
Mfn2
Mitofagia
Cardiomiocitos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 14
Citaciones: Sin citaciones
Tanto el control de calidad mitocondrial como el metabolismo energético son críticos para mantener la función fisiológica de los cardiomiocitos. Cuando las mitocondrias dañadas no se reparan, los cardiomiocitos inician un proceso denominado mitofagia para eliminar las mitocondrias defectuosas, y estudios han demostrado que la quinasa 1 inducida por PTEN (PINK1) desempeña un papel importante en este proceso. Además, estudios previos indicaron que el coactivador 1 alfa del receptor activado por proliferadores de peroxisomas gamma (PGC-1alfa) es un coactivador transcripcional que promueve el metabolismo energético mitocondrial, y la mitofusina 2 (Mfn2) promueve la fusión mitocondrial, lo cual es beneficioso para los cardiomiocitos. Así, una estrategia de integración que involucre la biogénesis mitocondrial y la mitofagia podría contribuir a mejorar la función de los cardiomiocitos. Estudiamos la función de PINK1 en la mitofagia en la lesión de cardiomiocitos inducida por isoproterenol (Iso) y la hipertrofia miocárdica inducida por constricción aórtica transversal (TAC). Se utilizaron vectores de adenovirus para inducir la sobreexpresión de proteínas PINK1/Mfn2. Los cardiomiocitos tratados con isoproterenol (Iso) expresaron altos niveles de PINK1 y bajos niveles de Mfn2, y los cambios fueron dependientes del tiempo. La sobreexpresión de PINK1 promovió la mitofagia, atenuó la reducción inducida por Iso en el potencial de membrana mitocondrial (MMP) y redujo la producción de ROS y la tasa de apoptosis. La sobreexpresión específica cardíaca de PINK1 mejoró la función cardíaca, atenuó la hipertrofia cardíaca y la fibrosis inducidas por sobrecarga de presión, y facilitó la mitofagia miocárdica en ratones TAC. Además, el tratamiento con metformina y la sobreexpresión de PINK1/Mfn2 redujeron la disfunción mitocondrial al inhibir la generación de ROS, lo que llevó a un aumento tanto en la producción de ATP como en el potencial de membrana mitocondrial en la lesión de cardiomiocitos inducida por Iso. Nuestros hallazgos indican que una estrategia combinada puede ayudar a mejorar la lesión miocárdica al mejorar la calidad mitocondrial.
Descripción
Tanto el control de calidad mitocondrial como el metabolismo energético son críticos para mantener la función fisiológica de los cardiomiocitos. Cuando las mitocondrias dañadas no se reparan, los cardiomiocitos inician un proceso denominado mitofagia para eliminar las mitocondrias defectuosas, y estudios han demostrado que la quinasa 1 inducida por PTEN (PINK1) desempeña un papel importante en este proceso. Además, estudios previos indicaron que el coactivador 1 alfa del receptor activado por proliferadores de peroxisomas gamma (PGC-1alfa) es un coactivador transcripcional que promueve el metabolismo energético mitocondrial, y la mitofusina 2 (Mfn2) promueve la fusión mitocondrial, lo cual es beneficioso para los cardiomiocitos. Así, una estrategia de integración que involucre la biogénesis mitocondrial y la mitofagia podría contribuir a mejorar la función de los cardiomiocitos. Estudiamos la función de PINK1 en la mitofagia en la lesión de cardiomiocitos inducida por isoproterenol (Iso) y la hipertrofia miocárdica inducida por constricción aórtica transversal (TAC). Se utilizaron vectores de adenovirus para inducir la sobreexpresión de proteínas PINK1/Mfn2. Los cardiomiocitos tratados con isoproterenol (Iso) expresaron altos niveles de PINK1 y bajos niveles de Mfn2, y los cambios fueron dependientes del tiempo. La sobreexpresión de PINK1 promovió la mitofagia, atenuó la reducción inducida por Iso en el potencial de membrana mitocondrial (MMP) y redujo la producción de ROS y la tasa de apoptosis. La sobreexpresión específica cardíaca de PINK1 mejoró la función cardíaca, atenuó la hipertrofia cardíaca y la fibrosis inducidas por sobrecarga de presión, y facilitó la mitofagia miocárdica en ratones TAC. Además, el tratamiento con metformina y la sobreexpresión de PINK1/Mfn2 redujeron la disfunción mitocondrial al inhibir la generación de ROS, lo que llevó a un aumento tanto en la producción de ATP como en el potencial de membrana mitocondrial en la lesión de cardiomiocitos inducida por Iso. Nuestros hallazgos indican que una estrategia combinada puede ayudar a mejorar la lesión miocárdica al mejorar la calidad mitocondrial.