Structural and functional alterations of cardiac and skeletal muscle mitochondria in patients with congestive heart failure.

GUZMÁN MENTESANA GUSTAVO; BÁEZ ALEJANDRA; DOMÍNGUEZ RICARDO; CÓRDOBA ROQUE; COMAY DIEGO; LO PRESTI SILVINA; RIVAROLA WALTER; PONS PATRICIA; FRETES RICARDO; PAGLINI PATRICIA

Buenos Aires-Argentina

Congreso; Congreso Mundial de Cardiología; 2008

Federación Argentina de Cardiología

The heart is highly dependent on mitochondria for the energy required for contractility and other metabolic activities. Mitochondria represent 30% of the total volume of cardiomyocytes and provide almost 90% of the energy . Defects in mitochondria structure and function have been associated to dilated and hypertrophy cardiomyopathies. Here we studied the structure and function of mitochondria of myocardium and skeletal muscle obtained from patients with congestive heart failure (CHF) type III ?IV, to establish a possible correlation.Cardiac and skeletal muscle biopsies ( left ventricle and pectoral) were obtained from 10 patients during surgery that were divided as : control (n: 4): young patients with interauricular communication and normal fraction ejection and patients with CHF type III-IV (n:6). Part of the samples were fixed and analyzed using a Zeiss electronic microscope. For functional activity mitochondria were isolated by subcelullar fractioning determining the activity of respiratory chain complexes (CI and CIII) by spectrophotometry. Protein concentrations were determined by the Bradford method. Statistical analysis were done by ANOVA and χ2 CHF patients present small and a reduced number of cardiac mitochondria with disrupted membrane and disorganized cristae when compared with control (p< ). Skeletal muscle of CHF group presented mitochondria reduced in number and volume, alterations that were similar to those described in the heart. A correlation in both parameters was also obtained in control group.Resultados: El análisis estructural realizado a las mitocondrias del grupo con ICC presento en el músculo cardiaco mitocondrias de menor número y tamaño, disrupción de membranas, imágenes electrón lucida en la matriz y desorganización de crestas. En el músculo esquelético las mitocondrias habían reducido su volumen y área ocupada por las mismas. La reducción observada fue correlacionada estadísticamente y no se encontró diferencia significativa entre las características del número y área ocupada por las mitocondrias en músculo cardiaco y esquelético.El grupo control no mostró alteración del número, ni del área ocupada por las mitocondrias tanto en músculo cardiaco como esquelético, siendo estas de mayor número y volumen en comparación con el grupo con ICC. El análisis estadístico que correlaciono las características mitocondriales de ambos tejidos no mostró diferencia significativa. El análisis enzimatico de la cadena respiratoria mostró que el grupo con ICC presento una caída significativa en la actividad de los complejo I y III tanto de músculo cardiaco como en el esquelético en comparación al grupo control. Conclusión: La disminución en la actividad de las enzimas de la cadena respiratoria y de la fosforilación oxidativa, contribuyen al incremento en la generación de radicales libres del oxígeno, provocando éstos más daño mitocondrial estimulando el comienzo de la apoptosis, generándose de esta manera una retroalimentación positiva.