Cómo Mantener la Homeostasis del NAD+ para Regular la Función Mitocondrial y Cardíaca
1. Introducción
Las mitocondrias son el centro del metabolismo energético en los cardiomiocitos, que son necesarias para mantener la contractilidad miocárdica normal y la función cardíaca. Típicamente, el desarrollo de enfermedades cardiovasculares suele estar acompañado de disfunción mitocondrial. Se sabe que la autofagia deteriorada causa disfunción mitocondrial e insuficiencia cardíaca, en parte debido a la mitofagia alterada y al control de calidad de proteínas. Notablemente, la reposición externa denicotinamida adenina dinucleótido (NAD+)precursores puede mejorar la autofagia y el control de calidad mitocondrial para mantener la salud metabólica, regulando así la función mitocondrial y cardíaca.2. Metabolismo de NAD+ en la función mitocondrial y cardíaca
Los cardiomiocitos acumulan NAD+ principalmente dentro de sus mitocondrias, donde ocurre la mayor parte de las reacciones de oxidación-reducción celular. Sin embargo, el NAD+ también está presente en el citosol y el núcleo, donde los metabolitos derivados de NAD+ y las enzimas dependientes de NAD+ contribuyen a diversas funciones celulares.3. Disfunción mitocondrial y cardíaca inducida por deficiencia de NAD+
La disfunción mitocondrial y cardíaca desencadenada por la deficiencia de NAD+ se alivia en corazones de ratones cAtg3-KO después de la administración de β-nicotinamida mononucleótido (NMN), como lo evidencia la restauración de laactividad de la citrato sintasa (CS), la normalización parcial del nivel de ATP y la expresión de ARNm de NPPB en ratones cAtg3-KO, así como la regulación al alza del nivel de ADP en corazones de ratones WT. Además, la inhibición de NNMT puede rescatar la disfunción mitocondrial y cardíaca en ratones cAtg3-KO al restaurar el nivel de NAD+.
4. El impacto del flujo autofágico en la función cardíaca y mitocondrial
La autofagia es una vía de degradación intracelular que recicla componentes subcelulares, desempeñando un papel crítico en la modulación de la homeostasis metabólica. El flujo autofágico, un mecanismo homeostático central que degrada materiales tóxicos para los cardiomiocitos, puede mediar la transducción de señales SQSTM1-NF-κB-NNMT para controlar el nivel celular de NAD+, manteniendo así lafunción mitocondrialy cardíaca.5. Conclusión
El flujo autofágico puede ser una vía potencial para mantener el nivel celular de NAD y regular la función mitocondrial y cardíaca..
Referencia
[1] Abdellatif M, Sedej S, Kroemer G. Metabolismo de NAD+ en la Salud Cardíaca, el Envejecimiento y la Enfermedad. Circulation. 2021;144(22):1795-1817. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.121.056589
[2] Zhang Q, Li Z, Li Q, et al. Control de la homeostasis de NAD+ por el flujo autofágico modula la función mitocondrial y cardíaca. EMBO J. Publicado en línea el 11 de enero de 2024. doi:10.1038/s44318-023-00009-w
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