Caracterización del efecto protector del aceite de aguacate contra la disfuncionalidad de la cadena respiratoria de mitocondrias de hígado de ratas diabéticas

Abstract

Diabetes is a global health problem with a high socioeconomic impact because of its complications in different organs. One of these complications is non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD), which is related with increased reactive oxygen species (ROS) in mitochondria. The development of NAFLD has been related to mitochondrial alterations such as oxidative damage in the complexes of the electron transport chain (ETC), which in turn can be attributed to alterations either in the redox state of the cysteine groups from the complexes or in the cardiolipin contained in the inner mitochondrial membrane. It has been found that diabetes decreases the activity of complex I of the ETC in liver mitochondria and this causes an excessive production of ROS and enhanced lipid peroxidation. This was attenuated by avocado oil supplementation. However, it is unknown whether ROS production at the complex I is caused by reverse or forward electron transfer and if its decreased activity is provoked by alterations either in the redox state of its sulfhydryl groups or in cardiolipin. Therefore, the goal of this work was to determinate the direction of electron flow during ROS production and role of cardiolipin and thiol redox state in the decrease of complex I activity in liver mitochondria from diabetic rats. Decreased complex I activity in the diabetic group decreased by alterations in both cardiolipin and the redox state of thiols. As well as the activity of the complex was restored by cardiolipin or ?-mercaptoethanol, while in mitochondria from control and diabetic groups treated with avocado oil, these agents decreased the activity of the complex.

La diabetes es un problema global con grandes consecuencias socioeconómicas debido a sus complicaciones en diferentes órganos. Una de estas complicaciones es la enfermedad hepática no alcohólica (EHNA), la cual está relacionada con el aumento de las especies reactivas de oxígeno (ERO) en las mitocondrias del hígado. El desarrollo de EHNA se ha relacionado con alteraciones a nivel mitocondrial tales como el daño oxidativo en los complejos de la CTE, que puede ser debido a alteraciones del estado redox de los grupos tioles de las cisteínas de los complejos o por alteraciones en la cardiolipina en la membrana interna mitocondrial. En mitocondrias de hígado de ratas diabéticas se ha encontrado que la actividad del complejo I de la cadena respiratoria disminuye y que esto provoca una producción excesiva de ERO y la peroxidación de lípidos de membrana. Estos efectos pueden ser atenuados por la administración de aceite de aguacate. Sin embargo, se desconoce si la producción de ERO en el complejo I es por un flujo hacia adelante o reverso de electrones y si la disminución de su actividad está relacionada con alteraciones en sus sulfhidrilos libres o en el contenido de cardiolipina en la membrana interna mitocondrial. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue determinar la dirección del flujo de electrones en la producción de ERO y el papel de la cardiolipina y el estado redox de los tioles en la disminución de la actividad del complejo I de mitocondrias de hígado de ratas diabéticas. En la diabetes, la actividad del complejo I pudo ser restaurada por la adición de ?-mercaptoetanol o cardiolipina, mientras que en mitocondrias de las ratas control y diabéticas tratadas con aceite de aguacate, la adición de ?-mercaptoetanol o cardiolipina disminuyeron la actividad del complejo.