Inkstų išemijos/reperfuzijos reikšmė mitochondrijų kardiolipino oksidacijai ir resintezei: molekulinių mechanizmų tyrimas
Konsultantas / Consultant | |
Komisijos pirmininkas / Committee Chairman | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Komisijos narys / Committee Member | |
Daugelavičius, Rimantas | Komisijos narys / Committee Member |
Bernabò, Nicola | Komisijos narys / Committee Member |
Kardiolipinas yra mitochondrijų fosfolipidas, kuris yra svarbus užtikrinant mitochondrijų struktūrą ir funkcijas. Išemija/reperfuzija – pažaida, sukelianti oksidacinį stresą ląstelėje, kurio metu kardiolipinas gali būti oksiduojamas, hidrolizuojamas ir dėl to praranda jam būdingas chemines savybes, o tai lemia mitochondrijų funkcijų sutrikimus. Iki šiol trūksta informacijos, kokie kardiolipino pokyčiai vyksta inkstuose išemijos/reperfuzijos metu. Šio tyrimo tikslas – įvertinti inkstų išemijos/reperfuzijos poveikio kardiolipino struktūriniams ir kiekybiniams pokyčiams molekulinius mechanizmus. Tyrimo metu buvo taikomi du modeliai – žiurkės inkstų išemijos/reperfuzijos in vivo bei žmogaus inkstų ląstelių hipoksijos/reoksigenacijos in vitro modeliai. Taikant chromatografijos-masių spektrometrijos analizę, žiurkės inkstuose ir žmogaus inkstų ląstelėse identifikuota 16 skirtingų kardiolipino formų. Nustatyta, jog išemijos in vivo metu mažėja kardiolipino kiekis ir daugėja dominuojančio tetralinoleil-kardiolipino oksidacijos produktų, tačiau po išemijos/reperfuzijos tetralinoleil-kardiolipino kiekis padidėjo dėl suaktyvėjusios kardiolipino remodeliavimo fermento tafazino geno raiškos. Nustatyta, jog žmogaus inkstų ląstelėse hipoksija/reoksigenacija in vitro aktyvina kardiolipino sintazės ir remodeliavimo fermento lizokardiolipino aciltransferazės 1 genų raišką, todėl didėja šių fermentų ir paties kardiolipino kiekiai, nepaisant reoksigenacijos metu padidėjusio oksidacinio streso.
Cardiolipin is a mitochondrial phospholipid that is important for the structure and function of mitochondria. Ischemia/reperfusion induces oxidative stress, during which cardiolipin can be oxidized, hydrolyzed and, as a result, loses its characteristic chemical properties, leading to disruption of mitochondrial functions. There is a lack of information on what changes in cardiolipin occur in the kidneys during ischemia/reperfusion. The aim of this study – to evaluate the molecular mechanisms of the effect of renal ischemia/reperfusion on structural and quantitative changes in cardiolipin. The study used two models – rat kidney ischemia/reperfusion in vivo and human kidney cell hypoxia/reoxygenation in vitro models. Chromatography-mass spectrometry analysis identified 16 different cardiolipin species in rat kidneys and human renal cells. A decrease in cardiolipin levels and an increase in the oxidation products of the dominant tetra-linoleoyl cardiolipin was observed during ischemia in vivo, but after ischemia/reperfusion the level of tetra-linoleoyl cardiolipin increased due to the increased expression of cardiolipin remodeling enzyme tafazzin gene. In human renal cells, hypoxia/reoxygenation in vitro activates the gene expression of cardiolipin synthase and the remodeling enzyme lysocardiolipin acyltransferase 1, resulting in an increase in the levels of these enzymes and the levels of cardiolipin as well, despite the increased oxidative stress during reoxygenation.