Efecto de la inhibición de la actividad quimotripsina del proteosoma durante la isquemia, en la función de ventrículo izquierdo y estructura mitocondrial, en corazón aislado de rata

Abstract

La literatura actual refiere que durante la isquemia ocurren una serie de fenómenos que afectan la sobrevida del cardiomiocito. Actualmente, se desconoce si la administración pre isquémica del inhibidor del proteosoma MLN9708, en concentraciones de 0,1 µM, es capaz de preservar la morfología mitocondrial y evitar el aumento de la presión diastólica final de ventrículo izquierdo al término de una isquemia global de 30 minutos. Nuestro trabajo se llevó a cabo en un modelo de corazón aislado de rata adulta, perfundidos en un sistema de tipo Langendorff durante 110 minutos de protocolo, se registraron variables hemodinámicas (PDFVI y PDVI) con un N = 3 para cada grupo experimental. Se extrajeron cortes longitudinales de ventrículo izquierdo para luego ser observados bajo TEM en busca de medir las siguientes variables en mitocondrias: área, perímetro, circularidad, relación de aspecto y redondez. Además, se determinó la densidad celular de mitocondrias por unidad de área y su electrodensidad. Nuestros resultados determinaron que la perfusión pre isquémica de MLN9708 no redujo el aumento de PDFVI al final de la isquemia, pero si la disminuyó en un 42% al final de la reperfusión, además de permitir una recuperación de la PDVI en un 34%. El aumento en la forma y tamaño de las mitocondrias observado al final de la isquemia no pudo ser disminuido con el uso de MLN9708. La densidad celular de mitocondrias intermiofibrilares (mitocondria/ µm2 ) aumentó en un 52% al final de la isquemia y que en presencia de MLN9708 aumentó un 85% en comparación al control, sugiriendo un aumento de la fisión mitocondrial. Como índice de la integridad de las mitocondria, medimos su electrodensidad comparada con la de los sarcómeros. Encontramos que las mitocondrias controles fueron muy electrodensas, con la isquemia la electrodensidad disminuyó en un 40% y la perfusión pre isquémica de MLN9708 evitó parcialmente esta disminución, evidenciando un efecto protector de este inhibidor del proteosoma. Conclusión: Los resultados sugieren que las mitocondrias fueron fragmentadas durante la isquemia, aumentando la tasa de fisión mitocondrial. La administración pre-isquémica de MLN9708 no impidió el aumento de la fisión. Sin embargo, MLN9708 protegió parcialmente la organización de la matriz mitocondrial.

The current literature reports that during the ischemia a series of phenomena that affect the survival of the cardiomyocyte occur. It is not known whether pre-ischemic administration of the protease inhibitor MLN9708 at concentrations of 0.1 μM is capable of preserving mitochondrial morphology and preventing the increase of left ventricular end-diastolic pressure (LVEDP) at the end of a global ischemia of 30 minutes. Our work was performed in an isolated adult rat heart model, perfused in a Langendorff system for 110 minutes of protocol, hemodynamic variables (LVDP and LVEDP) were recorded with an N = 3 for each experimental group. Longitudinal sections of the left ventricle were extracted to be observed under transmission electron microscopy. In mitochondria the following parameters were measured: area, perimeter, circularity, aspect ratio and roundness. The density of the mitochondria and the electrondensity were measured in the cells. Our results determined that preischemic infusion of MLN9708 did not reduce the increase in LVEDP at the end of ischemia, but decreased it by 42% at the end of reperfusion, in addition to allowing recovery of LVDP by 34%. The increase in mitochondrial shape and size observed at the end of ischemia could not be decreased with the use of MLN9708. The cellular density of mitochondria (mitochondria / μm2 ) increased by 52% at the end of ischemia and in the presence of MLN9708 increased by 85% compared to the control, suggesting an increase in mitochondrial fission. As an index of mitochondrial integrity, we measure the relative electrondensity compared to sarcomere. We found that the control mitochondria were very electrodensing, with ischemia the electrondensity decreased by 40% and the preischemic MLN9708 perfusion partially prevented this decrease, evidencing a protective effect of this proteasome inhibitor. Conclusion: The results suggest that mitochondria were fragmented during ischemia, increasing the mitochondrial fission rate. Preischemic administration of MLN9708 did not prevent the increase of fission. However, MLN9708 partially protected the organization of the mitochondrial matrix.