La reducción de una proteína que se encuentra en las mitocondrias de las células musculares cardíacas inicia la disfunción cardíaca y la insuficiencia cardíaca, un hallazgo que podría proporcionar información para nuevos tratamientos para las enfermedades cardiovasculares, según ha demostrado un estudio dirigido por la Universidad Estatal de Georgia.
Los investigadores descubrieron que la reducción de una proteína de la membrana mitocondrial externa, el dominio FUN14 que contiene 1 FUNDC1, en las células del músculo cardíaco, también conocido como cardiomiocitos, activa y empeora la disfunción cardíaca. Además, la interrupción de la forma en que FUNDC1 se une a un receptor particular inhibió la liberaciónde calcio de otra estructura celular, el retículo endoplásmico RE, hacia las mitocondrias de estas células y resultó en disfunción mitocondrial, disfunción cardíaca e insuficiencia cardíaca. Los hallazgos se publican en la revista circulación .
Las mitocondrias juegan numerosos papeles en el cuerpo, incluida la producción de energía, la generación de especies reactivas de oxígeno y la transducción de señales. Debido a que el miocardio, la pared muscular del corazón, es un tejido de alta demanda de energía, las mitocondrias juegan un papel central en el mantenimiento óptimorendimiento cardíaco. La creciente evidencia sugiere que la actividad mitocondrial desregulada juega un papel causal en las enfermedades cardiovasculares.
En el cuerpo, las mitocondrias y la ER están interconectadas y forman sus propias redes de endomembranas. Los puntos donde las mitocondrias y la ER hacen contacto físico y se comunican se conocen como membranas ER asociadas a las mitocondrias MAM. Las MAM juegan un papel importante en la regulación de la transferenciade calcio entre ER y mitocondrias. Los MAM disfuncionales están involucrados en varios trastornos neuronales, incluyendo la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson. Hasta ahora, el papel de los MAM en las patologías cardíacas no se ha entendido bien.
"Nuestro estudio encontró que la formación de MAM mediada por la proteína de membrana mitocondrial FUNDC1 se suprimió significativamente en pacientes con insuficiencia cardíaca, lo que proporciona evidencia de que FUNDC1 y MAM participan activamente en el desarrollo de insuficiencia cardíaca", dijo el Dr. Ming-Hui Zou, director del Centro de Medicina Molecular y Traslacional en el estado de Georgia y erudito eminente de la Alianza de Investigación de Georgia en Medicina Molecular. "Este trabajo tiene importantes implicaciones clínicas y proporciona apoyo para restaurar la función adecuada de los MAM puede ser un objetivo nuevo para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca."
Los investigadores utilizaron cardiomiocitos neonatales de ratón, ratones con una deleción genética del gen FUNDC1, ratones de control sin deficiencias genéticas y los tejidos cardíacos de pacientes con insuficiencia cardíaca.
Las funciones cardíacas de los ratones se monitorizaron mediante ecocardiografía a las 10 semanas de edad. Los ratones con la eliminación genética de FUNDC1 tuvieron velocidades de llenado ventricular marcadamente reducidas, tiempo de relajación isovolumétrico ventricular izquierdo prolongado, disfunción diastólica, gasto cardíaco disminuido lo que indica una disminución de la sistólica.funciones y fibrosis intersticial del miocardio, entre otros problemas. Las mitocondrias en los corazones de los ratones con deleción del gen FUNDC1 fueron más grandes y alargadas, un aumento de tamaño de 2.5 veces en comparación con las mitocondrias en los ratones de control.
Para determinar si la reducción de FUNDC1 ocurrió en corazones humanos y contribuyó a la insuficiencia cardíaca en pacientes, los investigadores examinaron cuatro muestras de corazón de pacientes con insuficiencia cardíaca y cuatro muestras de corazón de donantes de control. Descubrieron que los niveles de FUNDC1 se redujeron significativamente en pacientes con corazónfallo en comparación con los donantes de control. Además, el contacto entre ER y las mitocondrias en los corazones fallidos se redujo significativamente. Además, las mitocondrias en los corazones con insuficiencia cardíaca fueron más alargadas en comparación con las de los donantes de control.
Los coautores del estudio incluyen a los doctores Zhonglin Xie, Zejun Ma, Ye Ding, Qilong Wang, Qiulun Lu y Shengnan Wu del Centro de Medicina Molecular y Traslacional en el estado de Georgia y los doctores Kai Huang y Xiaoxiang Mao de WuhanHospital de la Unión de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Huazhong.
El estudio está financiado por la American Heart Association y el Instituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre de los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto Nacional del Cáncer y el Instituto Nacional sobre el Envejecimiento.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad Estatal de Georgia . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :