Expresión de proteínas de fusión y fisión mitocondrial en un modelo celular de endotelio expuesto a altas concentraciones de glucosa
Las mitocondrias son organelos encargados de producir la mayor parte de la energía necesaria para el funcionamiento celular. Conforman redes dinámicas altamente interconectadas, mantenidas por eventos de fusión y fisión, en donde intervienen diversas proteínas reguladoras de la función mitocondrial...
| Autor Principal: | Peña Pérez, Andrea Carolina |
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| Formato: | Trabajo de grado |
| Publicado: |
Pontificia Universidad Javeriana
2019
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| Materias: | |
| Acceso en línea: |
http://hdl.handle.net/10554/43090 |
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| Sumario: |
Las mitocondrias son organelos encargados de producir la mayor parte de la energía necesaria para el funcionamiento celular. Conforman redes dinámicas altamente interconectadas, mantenidas por eventos de fusión y fisión, en donde intervienen diversas proteínas reguladoras de la función mitocondrial que influyen en la capacidad metabólica global. Durante los últimos años ha surgido evidencia que vincula los cambios en la morfología mitocondrial con el desarrollo de diversas patologías tales como Diabetes tipo 2, envejecimiento y enfermedades cardiovasculares, entre otras.
En conjunto, la evidencia científica indica que cualquier interrupción en la dinámica mitocondrial impacta negativamente en la función del organelo y en la homeostasis general del individuo. Las consecuencias en la pérdida de dichos mecanismos de regulación, se ven agravadas con la coexistencia de enfermedades metabólicas, en las cuales se haya perdido el balance entre las especies reactivas de oxígeno (ROS del inglés) y los mecanismos antioxidantes endógenos, como ocurre en la diabetes mellitus tipo 2, y en patologías cardiovasculares cuya característica principal es la pérdida de la función endotelial normal.
Se han empleado diferentes modelos para simular microambientes celulares y evaluar los cambios metabólicos que pueden ejercer; sin embargo, el rol de los cambios en expresión de las proteínas de fusión y fisión mitocondrial y su posible relación con la patogénesis y progresión de la diabetes y sus complicaciones cardiovasculares aún no se ha dilucidado.
Los resultados del presente trabajo mostraron un aumento en la producción de ROS a medida que aumenta el tiempo de exposición y el estímulo con glucosa. La respuesta celular observada en términos de viabilidad mostró una disminución del 40%, lo cual puede estar relacionado con el incremento en ROS que puede desencadenar eventos de muerte celular.
Sobre los patrones de expresión de las proteínas de fusión y fisión mitocondrial, se observó en Mfn2 y Opa1 un patrón de aumento con respecto al control y disminución en respuesta al aumento en la concentración de glucosa, manteniéndose el mismo tiempo de exposición. Con relación a las proteínas de fisión, Drp1 se disminuyó con respecto al control, pero a su vez mostró un leve aumento en la expresión al aumentar la concentración de glucosa y el tiempo de exposición, mientras que Fis1 claramente disminuyó en respuesta al tiempo y a la concentración aumentada de glucosa. Por otra parte, los resultados de colocalización de ROS mitocondrial por microscopía confocal mostraron que en condiciones de estrés inducido por glucosa se aumenta ROS mitocondrial; no se evidenciaron cambios en las redes mitocondriales.
En conjunto, los resultados sugieren que la expresión de las proteínas de fusión y fisión muestra cambios en el tiempo, al aumentar la exposición a glucosa; estos cambios pueden ser generados en respuesta a eventos tempranos que tienen como finalidad compensar el aumento en el estrés por un exceso de nutriente, como la glucosa, y un aumento en la respiración celular que conlleva a sobreproducción de ROS. |
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