Podawanie NMN poprawia niewydolność serca z powodu dysfunkcji mitochondriów

 

Mitochondria mięśnia sercowego są głównymi miejscami metabolizmu energetycznego mięśnia sercowego. Zaburzenia mitochondrialne są związane z różnymi chorobami serca. Defekty translacji mitochondrialnej powodują nie tylko dysfunkcję mitochondriów, ale także obniżony poziom dinukleotydu nikotynamidoadeninowego (NAD+), co prowadzi do upośledzenia zakwaszenia lizosomów i autofagii. W tym badaniu badacze zbadali, czy podawanie mononukleotydu nikotynamidowego (NMN), który kompensuje obniżony poziom NAD +, poprawia niewydolność serca z powodu dysfunkcji mitochondriów. Podawanie NMN zmniejszyło uszkodzone lizosomy i poprawiło autofagię, zmniejszając w ten sposób niewydolność serca i wydłużając życie myszy p32cKO. Badanie wykazało, że uszkodzenie lizosomów spowodowane dysfunkcją mitochondriów indukowało ferroptozę, obejmującą akumulację żelaza w lizosomach i nadtlenku lipidów.

1. Podawanie NMN poprawia funkcję lizosomalną i zmniejsza niewydolność serca u myszy z dysfunkcją mitochondriów

Badanie wykazało, że podawanie NMN poprawiło funkcję lizosomalną i zmniejszyło niewydolność serca u myszy z dysfunkcją mitochondriów. W szczególności suplementacja NMN zmniejszyła uszkodzone lizosomy i poprawiła autofagię, co doprowadziło do zmniejszenia niewydolności serca i wydłużenia życia tych myszy. Odkrycia te sugerują, że suplementacja NMN silnie wpływa na funkcję lizosomalną, oferując potencjalne podejście terapeutyczne do niewydolności serca. (jak pokazano na rysunku 1)

Ryc. 1

2. Podawanie NMN zmniejsza ferroptozę w sercu

Podawanie NMN zmniejszyło ferroptozę w sercu, która jest formą śmierci komórki spowodowaną nagromadzeniem peroksydacji żelaza i lipidów. To zmniejszenie ferroptozy było związane ze wzrostem ekspresji peroksydazy glutationowej 4 (GPX4), która jest kluczowym enzymem zaangażowanym w zapobieganie peroksydacji lipidów. Odkrycia te sugerują, że podawanie NMN może chronić przed niewydolnością serca poprzez zmniejszenie ferroptozy w sercu.

Ryc. 2

3. Podawanie NMN przywraca ekspresję genów w sercu

Badanie wykazało, że podawanie NMN przywróciło ekspresję kilku genów w sercu, które zostały obniżone u myszy z dysfunkcją mitochondriów. Geny te biorą udział w różnych procesach komórkowych, w tym w funkcji mitochondriów, stresie oksydacyjnym i stanach zapalnych. Odkrycia te sugerują, że podawanie NMN może poprawić czynność serca poprzez przywrócenie ekspresji genów w sercu.

Rysunek 3

4. Podawanie NMN poprawia funkcję mitochondriów w sercu

Badanie wykazało, że podawanie NMN poprawiło funkcję mitochondriów w sercu, o czym świadczy wzrost liczby kopii mitochondrialnego DNA i ekspresja genów zaangażowanych w biogenezę mitochondriów. Odkrycia te sugerują, że podawanie NMN może chronić przed niewydolnością serca poprzez poprawę funkcji mitochondriów w sercu.

Ryc. 4

Mitochondria są głównymi organellami do produkcji energii, a dysfunkcja mitochondriów powoduje poważne choroby związane ze starzeniem się. Wcześniej stwierdziliśmy, że (1) ekspresja syntazy NAD + była zmniejszona z powodu dysfunkcji mitochondriów, a funkcja lizosomalna i autofagiczna była upośledzona z powodu zmniejszonej biosyntezy NAD + (Yagi i in., 2021) jako dodatkowa przyczyna zaostrzenia przewlekłej niewydolności serca związanej ze starzeniem się. Badanie to pokazuje, że podawanie NMN poprawia funkcję lizosomalną i śmierć komórek przez ferroptozę, gdy poprawia się poziom NAD +. W niedalekiej przyszłości naszym celem było zastosowanie NMN do zastosowań klinicznych w chorobach związanych ze starzeniem się i lizosomami.

Odniesienie
Mikako Yagi, Yura Do, Takeshi Uchiumi i wsp. Poprawa lizosomalnej ferroptozy przy podawaniu NMN chroni przed niewydolnością serca. doi: 10.26508/LSA.202302116

Zrzeczenie się

Ten artykuł jest oparty na odnośniku w czasopiśmie naukowym. Odpowiednie informacje służą wyłącznie do celów wymiany i uczenia się i nie stanowią żadnych celów porad medycznych. W przypadku jakichkolwiek naruszeń prosimy o kontakt z autorem w celu usunięcia. Poglądy wyrażone w niniejszym artykule nie reprezentują stanowiska BONTAC.