La somministrazione di NMN migliora l'insufficienza cardiaca a causa della disfunzione mitocondriale

 

I mitocondri miocardici sono siti primari del metabolismo energetico miocardico. I disturbi mitocondriali sono associati a varie malattie cardiache. I difetti di traduzione mitocondriale causano non solo la disfunzione mitocondriale, ma anche la diminuzione dei livelli di nicotinamide adenina dinucleotide (NAD+), portando a un'alterata acidificazione lisosomiale e autofagia. In questo studio, i ricercatori hanno studiato se la somministrazione di nicotinamide mononucleotide (NMN), che compensa la diminuzione dei livelli di NAD+, migliora l'insufficienza cardiaca a causa della disfunzione mitocondriale. La somministrazione di NMN ha ridotto i lisosomi danneggiati e migliorato l'autofagia, riducendo così l'insufficienza cardiaca e prolungando la durata della vita nei topi p32cKO. Lo studio ha scoperto che il danno lisosomiale dovuto alla disfunzione mitocondriale induce la ferroptosi, che comporta l'accumulo di ferro nei lisosomi e nel perossido lipidico.

1. La somministrazione di NMN migliora la funzione lisosomiale e riduce l'insufficienza cardiaca nei topi con disfunzione mitocondriale

Lo studio ha rilevato che la somministrazione di NMN ha migliorato la funzione lisosomiale e ridotto l'insufficienza cardiaca nei topi con disfunzione mitocondriale. In particolare, l'integrazione di NMN ha ridotto i lisosomi danneggiati e migliorato l'autofagia, portando a una riduzione dell'insufficienza cardiaca e a un'estensione della durata della vita in questi topi. Questi risultati suggeriscono che l'integrazione di NMN influisce fortemente sulla funzione lisosomiale, offrendo un potenziale approccio terapeutico per l'insufficienza cardiaca. (come mostrato nella Figura 1)

Figura 1

2. La somministrazione di NMN riduce la ferroptosi nel cuore

La somministrazione di NMN ha ridotto la ferroptosi nel cuore, che è una forma di morte cellulare causata dall'accumulo di ferro e perossidazione lipidica. Questa riduzione della ferroptosi è stata associata ad un aumento dell'espressione della glutatione perossidasi 4 (GPX4), che è un enzima chiave coinvolto nella prevenzione della perossidazione lipidica. Questi risultati suggeriscono che la somministrazione di NMN può proteggere dall'insufficienza cardiaca riducendo la ferroptosi nel cuore.

Figura 2

3. La somministrazione di NMN ripristina l'espressione genica nel cuore

Lo studio ha scoperto che la somministrazione di NMN ha ripristinato l'espressione di diversi geni nel cuore che erano stati sottoregolati nei topi con disfunzione mitocondriale. Questi geni sono coinvolti in vari processi cellulari, tra cui la funzione mitocondriale, lo stress ossidativo e l'infiammazione. Questi risultati suggeriscono che la somministrazione di NMN può migliorare la funzione cardiaca ripristinando l'espressione genica nel cuore.

Figura 3

4. La somministrazione di NMN migliora la funzione mitocondriale nel cuore

Lo studio ha scoperto che la somministrazione di NMN ha migliorato la funzione mitocondriale nel cuore, come evidenziato da un aumento del numero di copie del DNA mitocondriale e dall'espressione di geni coinvolti nella biogenesi mitocondriale. Questi risultati suggeriscono che la somministrazione di NMN può proteggere dall'insufficienza cardiaca migliorando la funzione mitocondriale nel cuore.

Figura 4

I mitocondri sono i principali organelli per la produzione di energia e la disfunzione mitocondriale causa gravi malattie associate all'invecchiamento. In precedenza abbiamo scoperto che (1) l'espressione dell'espressione della NAD+ sintasi era diminuita a causa della disfunzione mitocondriale e la funzione lisosomiale e autofagica era compromessa a causa della diminuzione della biosintesi del NAD+ (Yagi et al, 2021) come ulteriore causa dell'esacerbazione dell'insufficienza cardiaca cronica associata all'invecchiamento. Questo studio mostra che la somministrazione di NMN migliora la funzione lisosomiale e la morte cellulare per ferroptosi quando i livelli di NAD+ sono migliorati. Nel prossimo futuro, abbiamo mirato ad applicare l'NMN all'uso clinico nelle malattie legate all'invecchiamento e ai lisosomi.

Riferimento
Mikako Yagi, Yura Do, Takeshi Uchiumi, et al. Migliorare la ferroptosi lisosomiale con la somministrazione di NMN protegge dall'insufficienza cardiaca. DOI: 10.26508/LSA.202302116

Disconoscimento

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