RESEÑA CLUB DE REVISTA POSGRADO DE MEDICINA DE LA ACTIVIDAD FÍSICA Y EL DEPORTE - FUCS

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1 RESEÑA CLUB DE REVISTA POSGRADO DE MEDICINA DE LA ACTIVIDAD FÍSICA Y EL DEPORTE - FUCS TÍTULO DEL ARTÍCULO AUTOR BIBLIOGRAFÍA DEPLECION Y DISFUNCIÓN MITOCONDRIAL EN EL MUSCULO ESQUELETICO EN ENFREMEDAD RENAL CRÓNICA Puya T Yazdi, Hamid Moradi, Jia Ying-Yang, H Ping Wang, y Nasratola D Vaziri División de Nefrología e Hipertensión de la Universidad de California, Irvine, California, EE.UU. Centro de Investigación y Tratamiento de la Diabetes de la Universidad de California, Irvine, California, EE.UU. Internacional journal of clinical and expeimental medicine Int J Clin Exp Med 2013;6(7): INTRODUCCIÓN ERC altera función y estructura muscular atrofia y capacidad disminuida para hacer ejercicio. Por mecanismos variados, I. reducción de la disponibilidad o entrega del sustrato (anorexia urémica, remoción de AA en diálisis, resistencia insulinica, alteración de los receptores de lipoprotein lipasa y VLDL). Daño de la perfusión (enf vascular periférica, ICC). II. Estado catabólico (inflamación, acidosis metabólica, resistencia de la GH, disfunción gonadal, neuropatía urémica y la misma inactividad física). III. Daño en la producción de Energía, disfunción y disminución de las mitocondrias). La mitocondrias normalmente son abundantes en el musculo esquelético, entonces la disfunción mitocondrial, aumenta producción de ROS, el estrés oxidativo lo que lleva a aumento de apoptosis y por ende disminución de la masa muscular. Estudios previos han mostrado una disminución de la acción de la citrato sintasa en ratones con ERC, además tendencia a la reducción de la actividad de los complejos III y IV, alteración del metabolismo energético en el ms esquelético. El presente estudio examino el efecto de la ERC en - la capacidad de generación de ATP mitocondrial - actividad enzimática de la cadena respiratoria - expresión de proteínas de la cadena respiratoria - presencia de mitocondrias en el ms esquelético. METODOS Animales: ratas masculinas SD 225 a 250 gr dos brazos. El de intervención al cuales llevo a fala renal con nefrectomía bilateral (izq. 7 días derecha) y grupo control sometidos a una intervención que simula la del grupo intervención pero sin nefrectomía, 6 animales en cada grupo, estos animales fueron observados durante 14 semanas en cuando se sacrificaron para tomar muestras del musculo gastrocnemios. Preparación de mitocondrias bajo proceso de laboratorios y centrifugado se obtienen aislamientos mitocondriales para medir consumo de oxigeno por polorografia, actividad enzimática compleja, y medir proteínas por western bloot.

2 Consumo de oxigeno mitocondria se valora la actividad de la cadena respiratoria, con diferentes sustratos y se mide el cociente respiratorio. Ensayos de actividad de los complejos de la fosforilación oxidativa las membranas mitocondriales se rompieron y se intento medir los diferentes complejos Los cuales postrarme se corrieron en la prueba de western blot para medir la presencias y cantidad de complejos proteínicos y el cociente porina/actina RESULTADOS Tabla 1 comparación grupo control y ERC Consumo de oxigeno mitocondrial por polarografia Reducción de un 39% en ERC. Actividad de los complejos enzimáticos mitocondriales

3 Los complejos enzimático I y III presentaron una mayor actividad de un 18% en el grupo de ERC, en estos complejos se inicia la fosforilación oxidativa con la reducción del NADH a NAD, acoplándose a la producción de ROS. La actividad del complejo IV se disminuyó en un 13% y los otros complejos no variaron. Abundancia de proteínas mitocondriales No se presentó una diferencia estadísticamente significativa en la presencia de las proteínas mitocondriales en las muestras de ERC, sin embargo esto solo representa la parte del gastrocnemio. Por lo cual se realizó una normalización de la porina contra la actina para determinar el efecto de la ERC en la masa mitocondrial muscular

4 Abundancia de porina en todo el tejido: la relación actina b / porina se valoró en todo el homogenizado de tejido muscular y se observó una reducción marcada en el grupo de ERC. Lo que indicaría una reducción de la masa mitocondrial en el musculo en las muestras de ERC, así la disfunción mitocondria se agrava con el agotamiento mitocondrial en los músculos esquelético de animales con ERC.

5 DISCUSIÓN El musculo se ve afectado por la ERC. Son múltiples los mecanismos que llevan a disfunción muscular incluyendo alteración de la función, entrega de sustrato, catabolismo, acidosis, estado pro inflamatorio y la inactividad física, entre otros. Mientras que las mitocondrias juegan un papel clave en la producción de energía en todos los órganos y especialmente en el musculo hay pocos datos disponibles sobre el efecto de ERC en la función mitocondrial, estructura y numero. El estudio pareció no ver afectada la función mitocondrial en ERC, si hubo una tendencia a disminuir el citrato sintasa (CS), depresión de los complejos III y IV en su actividad. CS índice de capacidad oxidativa celular. Estudios previos mostraron alteración significativa en el metabolismo de la energía en ms de ERC, incluyendo dependencia de la síntesis de ATP no oxidativo y disminución de la capacidad mitocondrial durante la recuperación. Se ha informado una disminución de un 31% en la actividad de la CS en ERC. Davis et al informaron que la práctica de ejercicio (natación) prevendría la disminución de la actividad de la CS en ratas nefectomizadas. Además el ejercicio en la rueda mitiga el efecto del desacondiciónamelo preservando la capacidad oxidativa del musculo esquelético. Los estudios en humanos no son concluyentes, en animales se sugiere que la capacidad oxidativa del musculo se afecta en ERC y que puede mejorar con ejercicio. En este estudios se estudiaron por 12 semanas 6 ratas con ERC, mostrando una reducción de la capacidad respiratoria mitocondrial. Alterando la capacidad oxidativa e indica disfunción mitocondrial. Con el fin de determinar el mecanismo que altera la capacidad oxidativa se midió actividad de los 5 complejos de la cadena de trasporte de electrones encontrando reducción de la actividad del complejo IV y una abundancia de la subunidad IV del mismo complejo en ERC, estos

6 diferencias sin significancia estadística. Estos hallazgos son consistentes con una reducción de la capacidad respiratoria mitocondrial. Además se encontró un aumento de la actividad del complejo I y III en ERC, sugiere un aumento de la producción de ROS y estrés oxidativo que sería un mediador de atrofia muscular y sarcopenia. Ya que el aumento de la carga oxidativa promueve expresión de genes de factores catabólicos y activa apoptosis. La exposición prolongada a oxidantes daña la membrana mitocondrial. Las consecuencias del aumento del estrés oxidativo en el musculo llevan a disminución de fuerza, alteración de la función de monofilamentos y fatiga muscular. Las porinas son el principal componente proteico de la membrana externa mitocondrial, así su presencia abundante es un marcador de masa mitocondrial. En el presente estudio se encontró una reducción de la proporción porina/ actina en musculo de animales con ERC, lo que sugiere agotamiento mitocondrial inducido por la ERC en el musculo. Lo que se relación con la disminución de la actividad de la CS en otros estudios. Esta reducción mitocondrial en musculo esquelético en ERC, podrá se por una replicación reducida y un aumento de la destrucción asociado a una disminución de la actividad física, el estrés oxidativo y otros factores no identificados. Conclusión Los animales de ERC mostraron Reducción 39% del estado 3 de la respiración mitocondrial Aumento de los complejos I y II mitocondrial en un 18% generando más ROS Reducción de la actividad mitocondrial del complejo IV Reducción de la relación porina /actina en masa de tejido lo que indica una disminución de la masa mitocondrial. Estos resultados ilustran el efecto adverso de la uremia en la función, estructura y abundancia mitocondrial en el musculo esquelético lo que contribuye a una disminución de la capacidad de ejercicio en el ERC Elaborado por JULIAN CAMILO OLARTE RODRIGUEZ MEDICO Y CIRUJANO UIS EPIDEMIOLOGO UNIBOYACA RESIDENTE DE SEGUNDO AÑO MEDICINA DE LA ACTIVIDAD FÍSICA Y EL DEPORTE FUCS FECHA 10/07/2014 Bogotá - Colombia