Efecto de Angiotensina II sobre proteínas mitocondriales en corazón y fibroblastos cardiacos : modulación por Resolvina D1

Abstract

La angiotensina II (Ang II) es conocida por inducir remodelación cardíaca, estrés oxidativo y disfunción mitocondrial tanto in vivo como in vitro. En fibroblastos cardíacos (FC), Ang II aumenta la secreción de proteínas de la matriz extracelular y citoquinas proinflamatorias, además de promover senescencia celular. Por otro lado, la resolvina D1 (RvD1) ha mostrado efectos antiinflamatorios y antisenescentes en diversos contextos. A nivel mitocondrial, Ang II regula negativamente procesos como la biogénesis mitocondrial, mediada por el coactivador del receptor gamma 1-alfa activado por el proliferador de peroxisomas (PGC-1α), y activa la respuesta de proteínas mal plegadas mitocondrial (UPRmt), en la cual el factor de transcripción activador 5 (ATF5) desempeña un rol crucial. Asimismo, Ang II induce la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) y altera los niveles de superóxido dismutasa 2 (SOD2), afectando la capacidad antioxidante de las células. Se realizaron experimentos in vivo en ratones C57BL/6 tratados con Ang II (1,5 mg/kg/día) durante 14 días mediante mini bombas osmóticas Alzet®, mientras que un grupo adicional recibió RvD1 (3 μg/kg, intraperitoneal) un día después de la cirugía y durante el periodo de infusión. A su vez, se llevaron a cabo estudios in vitro en FC de rata adulta tratados con Ang II (1 μM) durante 24, 48 y 72 horas, evaluando la producción de ROS mediante fluorimetría y la expresión de niveles proteicos de SOD2, ATF5, PGC-1α mediante western blot. En los experimentos in vivo, Ang II aumentó los niveles de ATF5 y disminuyó de forma significativa los niveles de las proteínas SOD2 y PGC-1α. La administración de RvD1 en paralelo al tratamiento con Ang II no modificó los efectos de Ang II en cuanto a niveles proteicos de SOD2 y PGC-1α. En el caso de ATF5, se observó que el tratamiento de RvD1 previno el aumento de los niveles de dicha proteína respecto a los grupos tratados con Ang II en ausencia de RvD1. Por otra parte, en los estudios in vitro, Ang II aumentó la producción de ROS y la expresión de proteínas mitocondriales en FC. Aunque el tratamiento con N-acetilcisteína (NAC) previno el aumento de ROS, ni NAC ni RvD1 lograron evitar la sobreexpresión de las proteínas estudiadas. En conclusión, in vivo Ang II aumentó los niveles proteicos de ATF5 y disminuyó los de SOD2 y PGC-1α. Por otra parte, in vitro, Ang II induce estrés oxidativo y disfunción mitocondrial, efectos que no fueron prevenidos por RvD1.

Angiotensin II (Ang II) induces cardiac remodeling, oxidative stress, and mitochondrial dysfunction both in vivo and in vitro. In cardiac fibroblasts (CF), Ang II increases the secretion of extracellular matrix proteins and pro-inflammatory cytokines, promoting cellular senescence. Conversely, resolvin D1 (RvD1) has demonstrated anti-inflammatory and anti-senescent effects in various contexts. At the mitochondrial level, Ang II negatively regulates processes such as mitochondrial biogenesis, mediated by peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1 alpha (PGC-1α), and activates the mitochondrial unfolded protein response (UPRmt), in which activating transcription factor 5 (ATF5) plays a critical role. Additionally, Ang II induces the production of reactive oxygen species (ROS) and alters the levels of superoxide dismutase 2 (SOD2), compromising the cells' antioxidant capacity. In vivo experiments were performed on C57BL/6 mice treated with Ang II (1.5 mg/kg/day) for 14 days using Alzet® osmotic mini-pumps. An additional group received RvD1 (3 μg/kg, intraperitoneally) starting one day after surgery and throughout the infusion period. Complementary in vitro studies were conducted on adult rat CFs treated with Ang II (1 μM) for 24, 48, and 72 hours, evaluating ROS production through fluorimetry and the expression of mitochondrial proteins (SOD2, ATF5, PGC-1α) via western blot. In vivo, Ang II increased ATF5 levels and significantly reduced SOD2 and PGC-1α protein levels. Parallel administration of RvD1 alongside Ang II did not restore SOD2 and PGC-1α levels compared to the group treated exclusively with Ang II. However, RvD1 co-treatment prevented the Ang II-induced increase in ATF5 levels. In vitro, Ang II increased ROS production and mitochondrial protein expression in CFs. While N-acetylcysteine (NAC) treatment prevented ROS elevation, neither NAC nor RvD1 successfully inhibited the overexpression of the studied proteins. In conclusion, in vivo, Ang II induces an increase in ATF5 and a reduction in SOD2 and PGC-1α levels. In vitro, Ang II induces oxidative stress and mitochondrial dysfunction, effects that RvD1 did not prevent.