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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.60.2014.tde-12062014-110820
Document
Author
Full name
Felippe Henrique Zuccolotto dos Reis
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2014
Supervisor
Committee
Alberici, Luciane Carla (President)
Figueira, Tiago Rezende
Santos, Antonio Cardozo dos
Title in Portuguese
Efeitos da triacsin C e da clusianona no metabolismo energético de mitocôndrias e células hepáticas isoladas de rato
Keywords in Portuguese
clusianona
hepatócito
mitocôndria
triacsin c
Abstract in Portuguese
Introdução e objetivos: Tem sido demonstrado que um moderado desacoplamento mitocondrial em células hepáticas pode reverter a hipertrigliceridemia, a doença de fígado gorduroso e a resistência à insulina. A dissipação da energia conservada no espaço intermembranas mitocontrial, como ocorre no desacoplamento, aumenta o uso de substratos energéticos e também podem reduzir a geração mitocondrial de espécies reativas de O2 (EROs). Duas estratégias de desacoplamento mitocondrial foram estudadas neste trabalho: a primeira consistiu em reduzir a velocidade da via de síntese de triacilgliceróis por meio da triacsin C (inibidor da Acil CoA Sintetase - ACS), e dessa forma aumentar os ácidos graxos livres (AGL) como substratos das proteínas desacopladoras; a segunda foi verificar se clusianona (composto natural das raízes de Clusia congestiflora), análogo estrutural do desacoplador químico nemorosoma, é capaz de promover o desacoplamento químico. Resutados e discussão: A triacsin C, em concentrações até 1 ?M, não apresentou efeito tóxico em mitocôndrias isoladas de fígado e nem em hepatócitos primários. Nesses últimos, aumentou o consumo de oxigênio nos estados de respiração basal e de máxima velocidade respiratória. Além disso, foi verificado um aumento da expressão do fator de transcrição PGC1- alfa e de ?-hidroxiacil CoA desidrogenase (HAD), uma enzima da beta-oxidação de ácidos graxos. A clusianona aumentou o consumo de O2 no estado de repouso, diminuiu o potencial de membrana, reduziu a produção de EROs e preveniu o inchamento mitocondrial induzido por Ca2+ de forma dose dependente, porém menos potente que a nemorosona. Conclusões: Nossos resultados indicam que a triacsin C acelerou o metabolismo mitocondrial, a oxidação de ácidos graxos e a biogênese mitocondrial; a clusianona foi caracterizada como um desacoplador eficaz da fosforilação oxidativa mitocondrial, provavelmente envolvendo um mecanismo protonofórico devido as suas propriedades químicas. Dessa forma, ambas as estratégias estudadas se mostram com potencial terapêutico no tratamento de doenças como esteatose hepática, hipertrigliceridemia e obesidade.
Title in English
Effects of triacsin C or clusianone on energy metabolism of mitochondria and isolated rat liver cells
Keywords in English
clusianone
hepatocyte
mitochondria
triacsin c
Abstract in English
Introduction and Objectives: It has been shown that a mild mitochondrial uncoupling in livers can reverse hypertriglyceridemia, fatty liver disease and insulin resistance. The dissipation of energy stored in mitochondrial intermembrane space as heat, as in uncoupling, increases the use of energy substrates and may also reduce the mitochondrial generation of reactive O2 species (ROS). Two strategies to induce mitochondrial uncoupling were studied in this work: the first consisted of slowing down the route of triacylglycerols synthesis by triacsin C (acyl CoA synthetase inhibitor), and thus increasing the free fatty acids (FFA) as substrates for uncoupling proteins; the second was to determine whether clusianone (natural compound from the roots of Clusia congestiflora), a structural analogue of chemical uncoupler nemorosoma, is capable of promoting the chemical uncoupling. Results and discussion: The triacsin C, in concentrations up to 1 ?M, showed no toxic effect on liver mitochondria and primary hepatocytes. In hepatocytes triacsin C increased oxygen consumption in the states of basal respiration and maximum respiratory rate. In addition, there was an increase in the expression of the transcription factor PGC1 - ? and ? - hydroxyacyl CoA dehydrogenase (ADH), an enzyme of ?- oxidation of fatty acids. The clusianone increased O2 consumption in resting state, decreased membrane potential, reduced the production of ROS and prevented the mitochondrial swelling induced by Ca2+ in a dose dependent manner, but less potent than nemorosone. Conclusions: Our results indicate that triacsin C accelerated mitochondrial metabolism, fatty acid oxidation and mitochondrial biogenesis; the clusianone was characterized as an effective uncoupler of mitochondrial oxidative phosphorylation, probably involving a protonoforic mechanism due to its chemical properties. Therefore, both strategies have therapeutic potential in the treatment of diseases such as liver steatosis, hypertriglyceridemia and obesity.
 
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Publishing Date
2014-11-18
 
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