Miglioramento della Lesione da I/R Miocardica con NR tramite Autofagia e Stress Ossidativo
Introduzione
Il danno da ischemia-riperfusione (I/R) miocardica è emerso come una questione clinica urgente che può annullare i benefici della terapia di riperfusione e persino peggiorare la prognosi dell'infarto miocardico acuto, una grave malattia cardiovascolare con mortalità e morbilità significative.Il nicotinamide riboside (NR), unnicotinamide adenina dinucleotide mitocondriale (NAD+)intermedio, ha rivelato un grande potenziale terapeutico nel danno da I/R miocardica.
Informazioni sul danno da I/R miocardica
Il danno da I/R miocardica si riferisce agli effetti dannosi sui cardiomiociti o sui tessuti cardiaci dopo l'ischemia e il ripristino della perfusione sanguigna o dell'apporto di ossigeno, con caratteristiche di gonfiore cellulare, contrattura dei miofibrilli e rottura del sarcolemma nel miocardio. I meccanismi del danno da I/R miocardica sono estremamente complessi, coinvolgendo principalmente eventi biologici cellulari e molecolari come lo stress ossidativo cellulare, il sovraccarico di calcio intracellulare, la disfunzione mitocondriale, la risposta infiammatoria, l'apoptosi e l'autofagia. Sorprendentemente, l'autofagia e lo stress ossidativo sono stati considerati fattori vitali nel trattamento del danno da I/R miocardica.
Gli effetti allevianti di NR sul danno da I/R miocardica nei topi
NR può migliorare la funzione cardiaca dei topi con danno da I/R miocardica e ridurre la generazione di biomarcatori associati al danno miocardico e allo stress ossidativo. In questo contesto, la concentrazione ottimale di NR per la protezione contro il danno da H/R è 10 mM.
In vivo, NR riduce l'area dell'infarto ischemico miocardico, allevia i cambiamenti patologici miocardici, diminuisce l'infiltrazione di cellule infiammatorie e attenua i livelli di specie reattive dell'ossigeno (ROS) mitocondriali e della frazione MB della creatina chinasi (CK-MB).
In vitro, il pretrattamento con NR riduce i livelli di lattato deidrogenasi, CK-MB, malondialdeide, superossido dismutasi e ROS, nonché la mortalità delle cellule H9c2 dopo l'induzione del danno da ipossia/riossigenazione (H/R).
In vivo, NR riduce l'area dell'infarto ischemico miocardico, allevia i cambiamenti patologici miocardici, diminuisce l'infiltrazione di cellule infiammatorie e attenua i livelli di specie reattive dell'ossigeno (ROS) mitocondriali e della frazione MB della creatina chinasi (CK-MB).
In vitro, il pretrattamento con NR riduce i livelli di lattato deidrogenasi, CK-MB, malondialdeide, superossido dismutasi e ROS, nonché la mortalità delle cellule H9c2 dopo l'induzione del danno da ipossia/riossigenazione (H/R).
L'importanza della via Sirt 1 nella regolazione dell'autofagia da parte di NR
L'autofagia eccessiva può esacerbare il danno da I/R, portando a un aumento dell'apoptosi dei cardiomiociti e a una maggiore disfunzione cardiaca. È importante notare che NR può portare all'attivazione di Sirt 1, un enzima NAD+-dipendente, per proteggere le cellule H9c2 dall'autofagia eccessiva, alleviando così il danno da I/R miocardica.
Dopo il pretrattamento con NR, i livelli delle proteine correlate all'autofagia (Beclin 1, P62 e LC3II/LC3I) sono chiaramente downregolati nelle cellule H9c2 esposte a H/R. Notevolmente, l'aggiunta dell'inibitore di Sirt 1 EX527 attenua apertamente la riduzione indotta da NR nei livelli di espressione delle proteine correlate all'autofagia in condizioni di H/R, suggerendo l'importanza di Sirt 1 nella regolazione dell'autofagia da parte di NR.
Dopo il pretrattamento con NR, i livelli delle proteine correlate all'autofagia (Beclin 1, P62 e LC3II/LC3I) sono chiaramente downregolati nelle cellule H9c2 esposte a H/R. Notevolmente, l'aggiunta dell'inibitore di Sirt 1 EX527 attenua apertamente la riduzione indotta da NR nei livelli di espressione delle proteine correlate all'autofagia in condizioni di H/R, suggerendo l'importanza di Sirt 1 nella regolazione dell'autofagia da parte di NR.
Conclusione
Il danno da I/R miocardica può essere migliorato regolando l'autofagia e lo stress ossidativo con NR. Da un lato, NR può partecipare direttamente alla riduzione ossidativa per diminuire il livello di stress ossidativo nei cardiomiociti. Dall'altro lato, NR può proteggere i cardiomiociti dall'autofagia eccessiva, il che è probabilmente ottenuto aumentando il contenuto di NAD+ nel corpo attraverso la via Sirt 1.
Riferimenti
Yuan C, Yang H, Lan W, et al. Nicotinamide ribose ameliorates myocardial ischemia/reperfusion injury by regulating autophagy and regulating oxidative stress. Exp Ther Med. 2024;27(5):187. doi:10.3892/etm.2024.12475
BONTAC NR
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