Come mantenere l'omeostasi del NAD+ per regolare la funzione mitocondriale e cardiaca
1. Introduzione
I mitocondri sono il centro del metabolismo energetico nei cardiomiociti, necessari per mantenere la normale contrattilità miocardica e la funzione cardiaca. In genere, lo sviluppo di malattie cardiovascolari è solitamente accompagnato da disfunzione mitocondriale. È noto che l'autofagia alterata causa disfunzione mitocondriale e insufficienza cardiaca, in parte a causa dell'alterazione della mitofagia e del controllo della qualità delle proteine. In particolare, il rifornimento esterno dinicotinamide adenina dinucleotide (NAD+)I precursori possono migliorare l'autofagia e il controllo della qualità mitocondriale per mantenere la salute metabolica, regolando così la funzione mitocondriale e cardiaca.2. Metabolismo del NAD+ nella funzione mitocondriale e cardiaca
I cardiomiociti accumulano NAD+ principalmente all'interno dei loro mitocondri, dove si verifica la maggior parte delle reazioni di ossido-riduzione cellulare. Tuttavia, il NAD+ è presente anche nel citosol e nel nucleo, in cui i metaboliti derivati dal NAD+ e gli enzimi NAD+-dipendenti contribuiscono a varie funzioni cellulari.3. Disfunzione mitocondriale e cardiaca indotta da carenza di NAD+
La disfunzione mitocondriale e cardiaca innescata dalla carenza di NAD+ è alleviata nei cuori di topo cAtg3-KO dopo la somministrazione di β-nicotinamide mononucleotide (NMN), come evidenziato dal ripristino diattività della citrato sintasi (CS), la normalizzazione parziale del livello di ATP e dell'espressione dell'mRNA NPPB nei topi cAtg3-KO e la sovraregolazione del livello di ADP nei cuori di topo WT. Inoltre, l'inibizione di NNMT può salvare la disfunzione mitocondriale e cardiaca nei topi cAtg3-KO ripristinando il livello di NAD+.
4. L'impatto del flusso autofagico sulla funzione cardiaca e mitocondriale
L'autofagia è una via di degradazione intracellulare che ricicla i componenti subcellulari, svolgendo un ruolo fondamentale nella modulazione dell'omeostasi metabolica. Il flusso autofagico, un meccanismo omeostatico centrale che degrada i materiali tossici per i cardiomiociti, può mediare la trasduzione del segnale SQSTM1-NF-κB-NNMT per controllare il livello cellulare di NAD+, mantenendo così ilmitocondriale ecardiaco funzione.5. Conclusione
Il flusso autofagico può essere un potenziale modo per mantenere il livello cellulare di NAD per regolare la fiunzione mitocondriale e cardiaca..
Riferimento
[1] Abdellatif M, Sedej S, Kroemer G. Metabolismo del NAD+ nella salute, nell'invecchiamento e nelle malattie cardiache. Circolazione. 2021; 144(22):1795-1817. DOI:10.1161/CIRCULATIONAHA.121.056589
[2] Zhang Q, Li Z, Li Q, et al. Il controllo dell'omeostasi del NAD+ mediante flusso autofagico modula la funzione mitocondriale e cardiaca. EMBO J. Pubblicato online l'11 gennaio 2024. DOI:10.1038/s44318-023-00009-w
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