Mitochondria - intracellular targets of geroprotective effect of V007

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Introduction. Oxidative stress and mitochondrial dysfunction are observed in virtually any disease associated with premature aging. Signaling molecules produced by mitochondria can act as specific targets for the action of pharmacological agents in order to regulate the processes of cellular aging, which opens up new possibilities for the search and development of drugs for effective pharmacotherapy of age-associated pathologies conditions. The aim of the study. To study the effect of V007 on the expression of mitochondrial biomarkers in rat liver cells in vivo to elucidate the possible mechanism of its geroprotective action. Methods. Molecular biological methods were used to study the expression of key mitochondrial proteins: Tom70, Tom20, VDAC, DRP1, prohibitin, Parkin, PINK1 in liver cells of young and old rats in normal conditions and with the use of the innovative drug V007. Results. The data obtained indicate that when using the V007preparation, there is a statistically significant increase in the expression of all studied mitochondrial proteins in hepatocytes of old rats to the level of young animals: DRP1 by 1.3 times; Parkin 1.2 times; PINK11.2 times; Prohibitin 1.4 times; Tom 201.3 times; Tom 701.2 times; VDAC 1.2 times. This change in the expression of mitochondrial proteins is due to the activation of their synthesis and increased activity of the mitochondrial transport systems. Conclusion. V007has a general regulatory and geroprotective effect, being a targeted pharmacological agent that regulates the functions of hepatocytes during aging by normalizing the expression of key mitochondrial proteins.

Sobre autores

Igor Kvetnoy

Iva Pharm LLC; St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology of the Ministry of Health of the Russian Federation

Autor responsável pela correspondência
Email: info@spbniif.ru
Head of the Center of Molecular Biomedicine

Ekaterina Mironova

Iva Pharm LLC; St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: katerina.mironova@gerontology.ru
Senior Researcher, Center of Molecular Biomedicine

Yulia Krylova

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: info@spbniif.ru
Senior Researcher, Center of Molecular Biomedicine

Anastasia Mylnikova

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: info@spbniif.ru
laboratory assistant researcher, Center of Molecular Biomedicine

Tatiana Zubareva

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: info@spbniif.ru
Senior Researcher, Center of Molecular Biomedicine

Daria Leont’eva

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: info@spbniif.ru
Research assistant, Center of Molecular Biomedicine

Victoria Polyakova

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: info@spbniif.ru
Leading Research Fellow, Center of Molecular Biomedicine

Mariya Petrosyan

St. Petersburg Research Institute of Phthisiopulmonology of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: mariya@labpharm.spb.ru
Senior Researcher, Center of Molecular Biomedicine

Bibliografia

  1. Jang J.Y., Blum A., Liu J., Finkel T. The role of mitochondria in aging. J. Clin. Invest. 2018; 128 (9): 3662-70. https://doi.org/10.1172/JCI120842.
  2. Son J.M., Lee C. Mitochondria: multifaceted regulators of aging. BMB Rep. 2019; 52 (1): 13-23. https://doi.org/10.5483/BM-BRep.2019.52.1.300.
  3. Rose G., Santoro A., Salvioli S. Mitochondria and mitochondria-induced signalling molecules as longevity determinants. Mech Ageing Dev. 2017; 165 (Pt B): 115-28. https://doi.org/10.10Wj.mad.2016.12.002.
  4. Wang P., Wang D., Yang Y, Hou J., Wan J., Ran F., Dai X., Zhou P., Yang Y. Tom70 protects against diabetic cardiomyopathy through its antioxidant and antiapoptotic properties. Hypertens Res. 2020; 43 (10): 1047-56. https://doi.org/10.1038/s41440-020-0518-x.
  5. Hira S., Packialakshmi B., Tang E., Zhou X. Dexamethasone upregulates mitochondrial Tom20, Tom70, and MnSOD through SGK1 in the kidney cells. J. Physiol Biochem. 2021; 77 (1): 1-11. https://doi.org/10.1007/s13105-020-00773-x.
  6. Di Maio R. , Barrett P.J., Hoffman E.K., Barrett C.W., Zharikov A., Borah A., Hu X., McCoy J., Chu Ch.T., Burton E.A., Hastings TG. , Greenamyre T. a-Synuclein binds to TOM2Ü and inhibits mitochondrial protein import in Parkinson's disease. J. Sci Transl Med. 2016; 8 (342): 342ra78. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aaf3634.
  7. Fang D., Maldonado E.N. VDAC Regulation: A Mitochondrial Target to Stop Cell Proliferation. Adv. Cancer Res. 2018; 138: 41-69. https://doi.org/10.1016/bs.acr.2018.02.002.
  8. Shoshan-Barmatz V, Shteinfer-Kuzmine A., Verma A. VDAC1 at the Intersection of Cell Metabolism, Apoptosis, and Diseases. Biomolecules. 2020; 10 (11): 1485. https://doi.org/10.3390/biom10111485.
  9. Tian L., Neuber-Hess M., Mewburn J., Dasgupta A., Dunham-Snary K., Wu D. Ischemia-induced Drp1 and Fis1-mediated mitochondrial fission and right ventricular dysfunction in pulmonary hypertension. J. Mol. Med. 2017; 95: 381-93. https://doi.org/10.1007/s00109-017-1522-8.
  10. Jin J., Wei X.-X., Zhi X.-L., Wang X.-H., Meng D. Drp1-dependent mitochondrial fission in cardiovascular disease. Acta Pharmacol Sin. 2020; 42 (5): 655-64. https://doi.org/10.1038/s41401-020-00518-y.
  11. Chowdhury D., Kumar D., Sarma P., Tangutur A., Pal Bhadra M. PHB in Cardiovascular and Other Diseases: Present Knowledge and Implications. Curr Drug Targets. 2017; 18 (16): 1836-51. https://doi.org/10.2174/1389450117666160824161225.
  12. Da Costa C.A., Duplan E., Rouland L., Checler F. The transcription factor function of Parkin: breaking the dogma. Front Neurosci. 2018; 12: 965. https://doi.org/10.3389/fnins.2018.00965.
  13. Gladkova C., Maslen S.L., Skehel J.M., Komander D. Mechanism of Parkin activation by PINK1. Nature. 2018; 559: 410-4. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0224-x.
  14. Heo J.M., Ordureau A., Paulo J.A., Rinehart J., Harper J.W. The PINK1-PARKIN mitochondrial ubiquitylation pathway drives a program of OPTN/NDP52 recruitment and TBK1 activation to promote mitophagy. Mol. Cell. 2015; 60: 7-20. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2015.08.016.
  15. Sekine S., Youle R.J. PINK1 import regulation; a fine system to convey mitochondrial stress to the cytosol. BMC Biol. 2018; 16 (1): 2. https://doi.org/10.1186/s12915-017-0470-7
  16. Lazarou M., Jin S.M., Kane L.A., Youle R.J. Role of PINK1 binding to the TOM complex and alternate intracellular mem branes in recruitment and activation of the E3 ligase Parkin. Dev. Cell. 2012; 22: 320-33. https://doi.org/10.10Wj.devcel.2011.12.014.
  17. Quinn P., Moreira P., Ambr6sio A., Alves C. PINK1/PARKIN signalling in neurodegeneration and neuroinflammation. Acta Neuropathol Commun. 2020; 8 (1): 189. https://doi.org/10.1186/s40478-020-01062-w.
  18. Shoshan-Barmatz V, Maldonado E.N., Krelin Y. VDAC1 at the crossroads of cell metabolism, apoptosis and cell stress. Cell Stress. 2017; 1: 11-36. https://doi.org/10.15698/cst2017.10.104.
  19. Osellame L.D. Cooperative and independent roles of the Drp1 adaptors Mff, MiD49 and MiD51 in mitochondrial fission. J. Cell Sci. 2016; 129: 2170-81. https://doi.org/10.1242/jcs.185165.
  20. Cooper H.A., Eguchi S. Inhibition of mitochondrial fission as a novel therapeutic strategy to reduce mortality upon myocardial infarction. Clin. Sci. 2018; 132: 2163-7. https://doi.org/10.1042/CS20180671.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. Relative area of expression of mitochondrial proteins in the liver of rats Note. * – p<0.05 compared to the group of young animals (control); ** – p<0.05 compared to the group of old animals.

Baixar (22KB)
Metadados
3. Fig. 2. Immunofluorescent staining with antibodies to Tom70 of liver cells of rats. A – young animals (control group), ×1000; B – old animals, ×1000; C – application of the drug V007, ×1000.

Baixar (16KB)
Metadados

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».