Role of ultra-structural changes and calcium trafficking to mitochondria in apoptosis of pre-diabetic hearts

PORTIANSKY, ENRIQUE L.; MATTIAZZI, ALICIA; LOPEZ, SOFIA; VILLA ABRILLE, CELESTE; FEDERICO, MARILÉN; ZAVALA, MAITE; PALOMEQUE, JULIETA

Mar del Plata

Congreso; XXIV Argentine Arterial Hypertension Congress; 2019

Introducción: Corazones pre diabéticos presentan alteración en el manejo de Ca+2 y en la actividad de la Ca+2 calmodulina kinasa II (CaMKII), disfunción mitocondrial y aproximación de la mitocondria (mit) y el retículo sarcomplasmático (RS), junto con apoptosis. Hipótetizamos que en estos corazones, cambios en las proteínas que participan en los movimientos de Ca+2 a través de las organelas (VDAC), y en el anclaje de ambas entre sí (Mfn2 y GRP75) y alteraciones ultraestructurales dependientes de CaMKII, alteran la comunicación RS-mit aumentando el Ca+2 mitocondrial y la apoptosis. Objetivos: comprobar nuestra hipótesisMateriales y métodos: utilizamos ratones C57 (WT), AC3I (contienen un inhibidor de CaMKII) y S2814D (el canal de rianodina [RyR] esta constitutivamente pseudofosforilado por CaMKII); que se alimentaron con dieta control (DC) o dieta rica en fructosa (DRF). Se realizaron ensayos de unión de [3H]rianodina ([3H]Ry), western blot, microscopia electrónica de transimisión (MET), aislamiento de mitocondrias y de miocitos.Resultados: Por microscopía confocal se encontró significativamente aumentada la producción de chispas de Ca+2 (1675±819%), ondas de Ca+2 (360±80%) y contracciones espontáneas (312.5±43%) en los miocitos de WT DRF vs WT DC.Los ensayos de unión de [3H]Ry resultaron en una Vmax de los RyR de WT DRF significativamente mayor vs WT DC y AC3I DRF (48±5 ftmol/mg prot WT DRF ; 33±4 WT DC; 32±5 AC3I DRF). La Vmax de S2814D DC (65±10) no difiere de los WT DRF, sugiriendo una fosforilación del RyR similar entre ambas líneas.La expresión de Mfn2 se encontró significativamente aumentada en los DRF (WT [53±12%] y AC3I [91±22%]), y la de GRP75 se incrementó solo en los WT DRF (38±10%). La expresión de VDAC no se modificó. Por TEM, se observó desorganización ultraestructural y uniones entre RS-mit en los WT DRF. Se observó también una disminución en la capacidad buffer de las mit WT DRF vs DC (9.7±1.1 vs 14±2.1).Conclusión: En los corazones pre diabéticos la pérdida de Ca+2 se produce por un aumento de actividad de los RyR dependiente de CaMKII, el incremento de GRP75 y Mfn2 podría explicar la aproximación SR-mit, las mit estarían sobrecargadas de Ca+2 y la desorganización del tejido podría estar vinculada con las alteraciones observadas Los resultados indicarían que el tráfico de Ca+2 hacia la mit esta aumentado.