Antioxidant system disturbances and mitochondrial dysfunction induced by 3-methyglutaric acid in rat heart are prevented by bezafibrate.

3-Methylglutaric acid Barth syndrome Dilated cardiomyopathy with ataxia syndrome Heart Mitochondrial quality control Oxidative stress

Journal

European journal of pharmacology
ISSN: 1879-0712
Titre abrégé: Eur J Pharmacol
Pays: Netherlands
ID NLM: 1254354

Informations de publication

Date de publication:
05 Jun 2022
Historique:
received: 15 08 2021
revised: 25 03 2022
accepted: 05 04 2022
pubmed: 18 4 2022
medline: 14 5 2022
entrez: 17 4 2022
Statut: ppublish

Résumé

Barth syndrome (BTHS) and dilated cardiomyopathy with ataxia syndrome (DCMA) are biochemically characterized by high levels of 3-methylglutaric acid (MGA) in the urine and plasma of affected patients. Although cardiolipin abnormalities have been observed in these disorders, their pathophysiology is not fully established. We evaluated the effects of MGA administration on redox homeostasis and mitochondrial function in heart, as well as on vascular reactivity in aorta of Wistar rats without cardiolipin genetic deficiency. Potential cardioprotective effects of a pretreatment with bezafibrate (BEZ), a pan-PPAR agonist that induces mitochondrial biogenesis, were also determined. Our findings showed that MGA induced lipid peroxidation, altered enzymatic and non-enzymatic antioxidant defenses and reduced respiratory chain function in rat heart. MGA also increased Drp1 and reduced MFN1 levels, suggesting mitochondrial fission induction. Moreover, MGA altered MAPK and Akt signaling pathways, and had a strong tendency to reduce Sirt1 and PGC-1α, indicative of mitochondrial biogenesis impairment. Aorta vascular reactivity was further altered by MGA. Additionally, BEZ mitigated most alterations on antioxidant defenses and mitochondrial quality control proteins provoked by MGA. However, vascular reactivity disturbances were not prevented. It may be presumed that oxidative stress, mitochondrial bioenergetics and control quality disturbances, and vascular reactivity impairment caused by MGA may be involved in the cardiac failure observed in BTHS and DCMA, and that BEZ should be considered as a pharmacological candidate for the treatment of these disorders.

Identifiants

pubmed: 35430210
pii: S0014-2999(22)00211-4
doi: 10.1016/j.ejphar.2022.174950
pii:
doi:

Substances chimiques

Antioxidants 0
Cardiolipins 0
Bezafibrate Y9449Q51XH

Types de publication

Journal Article

Langues

eng

Sous-ensembles de citation

IM

Pagination

174950

Informations de copyright

Copyright © 2022 Elsevier B.V. All rights reserved.

Auteurs

Nevton Teixeira da Rosa-Junior (NT)

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600- Building 21111, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil.

Belisa Parmeggiani (B)

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600- Building 21111, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil.

Nícolas Manzke Glänzel (NM)

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600- Building 21111, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil.

Leonardo de Moura Alvorcem (L)

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600- Building 21111, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil.

Morgana Brondani (M)

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600- Building 21111, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil.

Renata Britto (R)

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600- Building 21111, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil.

Mateus Grings (M)

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600- Building 21111, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil.

Vanessa Duarte Ortiz (VD)

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Fisiologia, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Sarmento Leite, 500-Second floor, CEP 90050170, Porto Alegre, RS, Brazil.

Patrick Turck (P)

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Fisiologia, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Sarmento Leite, 500-Second floor, CEP 90050170, Porto Alegre, RS, Brazil.

Alex Sander da Rosa Araujo (AS)

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Fisiologia, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Sarmento Leite, 500-Second floor, CEP 90050170, Porto Alegre, RS, Brazil.

Moacir Wajner (M)

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600- Building 21111, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil; Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Building 21111, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil; Serviço de Genética Médica, Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Rua Ramiro Barcelos, 2350, CEP 90035-903, Porto Alegre, RS, Brazil.

Guilhian Leipnitz (G)

Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600- Building 21111, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Fisiologia, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Sarmento Leite, 500-Second floor, CEP 90050170, Porto Alegre, RS, Brazil; Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciências Básicas da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rua Ramiro Barcelos, 2600-Building 21111, CEP 90035-003, Porto Alegre, RS, Brazil. Electronic address: guilhian@ufrgs.br.

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