Relación entre la liberación de Fe2+ y la lipoperoxidación en el daño mitocondrial in situ inducida por H2O2

Abstract

In this work we were used as a study model yeast Saccharomyces cerevisiae, whose lipid membranes are composed of monounsaturated fatty acids mainly, and amended its fatty acid composition, incorporating linolenic acid in their membranes, in order to highlight the role of membrane lipid composition in the context of oxidative stress. They were isolated spheroplasts (cells lacking a cell wall) of yeast with monounsaturated fatty acids and linolenic acid enriched yeast to test in situ the effect of H2O2-induced oxidative stress on the mitochondrial function and its relationship with lipid peroxidation. Mitochondrial respiration in uncoupled state (state U) and state 4 was partially inhibited by 60% and 40% respectively in the spheroplasts whose composition linolenic acid is included in both monounsaturated there was any variation in oxygen consumption with H2O2 treatment. The spheroplasts with MUFA maintained their basal levels lipoperoxidation even when subjected to treatment with H2O2, while the modified linolenic acid showed a high level of lipoperoxidation by about 70-120% greater lipoperoxidation presenting respectively from treatment with 1mM H2O2. The damage induced by H2O2 led to the release of Fe2 + in the modified only linolenic acid having a maximum increase in the release of Fe2 + treatment with 4 mM H2O2 spheroplasts which was higher by 160% over control. Cell viability was affected by the harmful effects of oxidative stress induced by H2O2. That viability is lost 93% more in the spheroplasts that lack mitochondria thus showing the protective role of these. With the foregoing the inhibitory effect of H2O2 on mitochondrial respiration shown, [...]

En este trabajo se utilizó como modelo de estudio la levadura Saccharomyces cerevisiae, cuyas membranas lipídicas están constituidas por ácidos grasos monoinsaturados principalmente, y se procedió a modificar su composición de ácidos grasos, incorporando acido linolénico en sus membranas, con el fin de evidenciar el papel de la composición lipídica membranal en el contexto del estrés oxidativo. Se aislaron esferoplastos (células desprovistas de su pared celular) de levaduras con ácidos grasos monoinsaturados y de levaduras enriquecidas con acido linolénico para probar in situ el efecto del estrés oxidativo inducido por H2O2 sobre la función mitocondrial y su relación con la peroxidación de lípidos. La respiración mitocondrial en estado desacoplado (estado U) y estado 4 fue parcialmente inhibida en 60% y 40%, respectivamente en los esferoplastos cuya composición se incluía el ácido linolénico en tanto en los monoinsaturados no hubo variación alguna en el consumo de oxigeno con el tratamiento con H2O2. Los esferoplastos con ácidos grasos monoinsaturados mantuvieron sus niveles de lipoperoxidación básales aún al someterlos a los tratamientos con H2O2, en tanto los modificados con ácido linolénico presentaron un elevado nivel de lipoperoxidación en aproximadamente un 70-120% respectivamente presentando una mayor lipoperoxidación a partir del tratamiento con 1mM de H2O2. El daño inducido por el H2O2 condujo a la liberación del Fe2+ únicamente en los esferoplastos modificados con acido linolénico teniendo el máximo aumento en la liberación de Fe2+ con el tratamiento 4mM de H2O2 el cual fue superior en 160% respecto a su control. La viabilidad celular se vio afectada por los efectos dañinos del estrés oxidativo inducido por H2O2. Dicha viabilidad se pierde un 93% más en los esferoplastos que carecen de mitocondrias evidenciando así el papel protector de éstas. Con lo anterior se muestra el efecto inhibidor de H2O2 sobre la respiración mitocondrial.