CIC   05421
CENTRO DE INVESTIGACIONES CARDIOVASCULARES "DR. HORACIO EUGENIO CINGOLANI"
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
El manejo de calcio mitocondrial y su relación con el lntercambiador Na+/H + en la cardiomiopatía diabética
Autor/es:
FERNANDA CARRIZO VELASQUEZ; CAROLINA JAQUENOD DE GIUSTI
Lugar:
La Plata
Reunión:
Jornada; JORNADAS DE INVESTIGACIÓN 2018; 2018
Institución organizadora:
Facultad de Ciencias Médicas
Resumen:
Introducción: La obesidad y el sedentarismo como estilo de vida, proyectan para 2025 un estimativo de 300 millones de personas con Diabetes Mellitus (DM) generando una gran preocupación para la salud pública. Los individuos con DM tienen un mayor riesgo de desarrollo de enfermedades micro y macrovasculares con un aumento en la mortalidad por enfermedad cardíaca La disfunción mitocondrial es una de las principales causas de muchas cardiomiopatías. La vía de muerte mitocondrial se caracteriza por una pérdida secuencial del potencial de membrana mitocondrial (∆Ψm), acompañada por una apertura irreversible del poro de transición de permeabilidad (mPTP), liberación de especies reactivas del oxígeno y proteínas tóxicas en el citoplasma y la activación de caspasas. Bajo ciertas condiciones patológicas, las mitocondrias pueden secuestrar grandes cantidades de calcio, aumentando la concentración de calcio en la matriz mitocondrial. Se ha demostrado que la acumulación de calcio es capaz de disminuir la capacidad de síntesis ATP, provocar la despolarización de la membrana mitocondrial con la subsecuente apertura irreversible del mPTP conduciendo a la muerte celular. El intercambiador de Na+/H+ (NHE1) se ha asociado a desordenes cardíacos y se ha podido observar su expresión en la membrana mitocondrial interna asociado al reingreso de H+ no acoplado a la fosforilación oxidativa. La inhibición de NHE1 retrasa la acidificación en la matriz, la depleción de ATP, atenúa la apertura del mPTP y reduce la apoptosis en la isquemia. Por otro lado, en cardiomiocitos, la inhibición de NHE1 protege contra la muerte celular inducido por estrés oxidativo, preservando la homeostasis de Na+ y Ca+2 así como la integridad mitocondrial. Objetivos: Estudiar el manejo de calcio y el rol del NHE1 mitocondrial en la disfunción cardíaca observada en la cardiomiopatía diabética (CMD).Materiales y métodos: Se utilizaron ratones ob/ob como modelo de cardiomiopatía diabética, los cuales tienen una mutación en el gen de la leptina lo que provoca obesidad y DM. Estos ratones presentan CMD caracterizada por hipertrofia cardíaca y disfunción diastólica. Se aislaron mitocondrias del ventrículo izquierdo por centrifugación diferencial. Se hicieron medidas de hinchamiento mitocondrial, capacidad de retención de calcio (CRC) utilizando Calcium Green 5N, ∆Ψm con Rodamina 123 y la expresión de proteínas por western blot (WB). Para estudiar la participación de NHE1 en estos procesos, las mitocondrias fueron incubadas con un inhibidor específico de NHE1 (10 µM de HOE642) durante 10 min a 37ºC previo a cada ensayo. Resultados: Nuestros resultados muestran una disminución en el hinchamiento mitocondrial después de la adición de 200 µM de calcio en mitocondrias de ratones ob/ob con respecto al control, que podría asociarse a una reducción en ingreso de calcio a la mitocondria. Para analizar este fenómeno, evaluamos la CRC mitocondrial, exponiendo a las mitocondrias a pulsos de calcio (4 µM) hasta la apertura irreversible del mPTP. Se observó que las mitocondrias de los ratones ob/ob tienen una menor tolerancia a los pulsos de calcio comparados con el control. Por otro lado, la evaluación del ∆Ψm mostró una disminución en el mismo en las mitocondrias aisladas de ratones ob/ob. El análisis por WB mostró un incremento en la expresión de NHE1 mitocondrial en ratones ob/ob. Por último, se repitieron los ensayos de hinchamiento, CRC y ∆Ψm en presencia de 10 µM de HOE 642. La inhibición de NHE1 generó una restauración de los parámetros medidos en las mitocondrias aisladas de los ratones ob/ob.Conclusiones: Las mitocondrias aisladas de ratones obesos y diabéticos presentan mayor carga de calcio y alteración en el potencial de membrana, los cuales pueden ser revertidos parcialmente mediante la inhibición de NHE1. Estos resultados indican que la sobrecarga de calcio mitocondrial observada en las mitocondrias aisladas de los ratones ob/ob podrían participar en la disfunción cardíaca y que el NHE1 exacerba la disfunción mitocondrial en la cardiomiopatía diabética.