A espermidina alivia o dano mitocondrial miocárdico recém-nascido induzido por hipóxia intrauterina em ratos, inibindo o estresse oxidativo e regulando o controle de qualidade mitocondrial parte 3

Agradecimentos

Agradecemos a Dra. Meng Yan por sua participação nas fases iniciais deste trabalho. Também somos muito gratos ao Prof. Sazonova Elena Nikolaevna por sua leitura crítica e edição do manuscrito. Este trabalho foi financiado pelo Departamento de Educação da Região Autônoma da Mongólia Interior da China (No. NJZY21112).

O glicosídeo de cistanche também pode aumentar a atividade de SOD nos tecidos do coração e do fígado e reduzir significativamente o conteúdo de lipofuscina e MDA em cada tecido, eliminando efetivamente vários radicais reativos de oxigênio (OH-, H₂O₂, etc.) e protegendo contra danos ao DNA causados por radicais OH. Os glicosídeos feniletanóides Cistanche têm uma capacidade robusta de eliminação de radicais livres, uma capacidade redutora maior que a vitamina C, melhoram a atividade de SOD na suspensão de esperma, reduzem o conteúdo de MDA e têm um certo efeito protetor na função da membrana espermática. Os polissacarídeos Cistanche podem aumentar a atividade de SOD e GSH-Px em eritrócitos e tecidos pulmonares de camundongos experimentalmente senescentes causados ​​por D-galactose, bem como reduzir o conteúdo de MDA e colágeno no pulmão e no plasma e aumentar o conteúdo de elastina, têm um bom efeito de eliminação no DPPH, prolongar o tempo de hipóxia em camundongos senescentes, melhorar a atividade de SOD no soro e retardar a degeneração fisiológica do pulmão em camundongos experimentalmente senescentes Com degeneração morfológica celular, experimentos mostraram que Cistanche tem boa capacidade antioxidante e tem potencial para ser um medicamento para prevenir e tratar doenças de envelhecimento da pele. Ao mesmo tempo, o echinacoside em Cistanche tem uma capacidade significativa de eliminar os radicais livres DPPH e tem a capacidade de eliminar espécies reativas de oxigênio e prevenir a degradação do colágeno induzida por radicais livres, e também tem um bom efeito de reparo nos danos causados ​​pelos radicais livres da timina.

Clique na revisão do suplemento Cistanche

【Para mais informações:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】

notas de rodapé

Contribuição dos Autores:YZ e LD projetaram o estudo; NC, HZ, HZ, LL e XY realizaram a maioria dos experimentos; LW e XB realizaram o experimento in vitro; LY e TN forneceram o método de ensaio; XL contribuiu com os materiais e reagentes; HL analisou os dados. NC e HZ escreveram o primeiro rascunho do manuscrito; YZ e LD revisaram o manuscrito. Todos os autores aprovaram o manuscrito final.

Conflito de interesses:Os autores declaram não haver conflito de interesses.

Reprodutibilidade de dados:Os dados deste trabalho estão disponíveis mediante solicitação razoável do autor correspondente.

Financiamento/Apoio:Este trabalho foi apoiado em parte pela concessão número NJZY21112 do Departamento de Educação da Região Autônoma da Mongólia Interior da China.

Referências

1. Barker DJ, Osmond C, Forsén TJ, Kajantie E, Eriksson JG. Trajetórias de crescimento de crianças com eventos coronarianos na idade adulta. N Engl J Med. 2005;353(17):1802–9. [PubMed ID: 16251536].

2. Ducsay CA, Goyal R, Pearce WJ, Wilson S, Hu XQ, Zhang L. Hipóxia Gestacional e Plasticidade do Desenvolvimento. Physiol Rev. 2018;98(3):1241–334. [PubMed ID: 29717932]. [PubMed Central ID: PMCPmc6088145].

3. Dominguez JE, Habib AS, Krystal AD. Uma revisão das associações entre apneia obstrutiva do sono e distúrbios hipertensivos da gravidez e possíveis mecanismos da doença. Sleep Med Rev. 2018;42:37–46. [PubMed ID: 29929840]. [PubMed Central ID: PMCPmc6221976].

4. O'Brien LM, Bullough AS, Chames MC, Shelgikar AV, Armitage R, Guilleminualt C, et al. Hipertensão, ronco e apneia obstrutiva do sono durante a gravidez: um estudo de coorte. Bjog. 2014;121(13):1685– 93. [PubMed ID: 24888772]. [PubMed Central ID: PMCPmc4241143].

5. Giussani DA. Respiração da vida: ligação da doença cardíaca à hipóxia do desenvolvimento. Circulação. 2021;144(17):1429–43. [PubMed ID: 34694887]. [PubMed Central ID: PMCPmc8542082].

6. Gao Y, Dasgupta C, Huang L, Song R, Zhang Z, Zhang L. Integração MultiOmics Revela Efeitos de Curto e Longo Prazo da Hipóxia Gestacional no Desenvolvimento do Coração. Células. 2019;8(12). [PubMed ID: 31835778]. [PubMed Central ID: PMCPmc6952773].

7. Thompson LP, Turan S, Aberdeen GW. Diferenças entre os sexos e os efeitos da hipóxia intra-uterina no crescimento e na função cardíaca in vivo de fetos de cobaias. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2020;319(3):R243– r254. [PubMed ID: 32639864]. [PubMed Central ID: PMCPmc7509254].

8. Bae S, Xiao Y, Li G, Casiano CA, Zhang L. Efeito da exposição hipóxica crônica materna durante a gestação na apoptose no coração fetal de rato. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2003;285(3):H983–90. [PubMed ID: 12750058].

9. Silvestro S, Calcaterra V, Pelizzo G, Bramanti P, Mazzon E. Hipóxia pré-natal e estresse oxidativo placentário: insights de modelos animais para evidências clínicas. Antioxidantes (Basileia). 2020;9(5). [PubMed ID: 32408702]. [PubMed Central ID: PMC7278841].

10. Thornburg KL. A programação das doenças cardiovasculares. J Dev Orig Health Dis. 2015;6(5):366–76. [PubMed ID: 26173733]. [PubMed Central ID: PMCPmc7587080].

11. Thompson LP, Chen L, Polster BM, Pinkas G, Song H. A hipóxia pré-natal prejudica a função cardíaca mitocondrial e ventricular na prole de cobaias de uma maneira relacionada ao sexo. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2018;315(6):R1232–r1241. [PubMed ID: 30365351]. [PubMed Central ID: PMCPmc6425638].

12. Song H, Polster BM, Thompson LP. A hipóxia crônica altera a expressão e a atividade da proteína do complexo mitocondrial cardíaco em fetos de cobaias de maneira seletiva por sexo. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2021;321(6):R912–r924. [PubMed ID: 34730023]. [PubMed Central ID: PMC8714812].

13. Schirone L, Forte M, D'Ambrosio L, Valenti V, Vecchio D, Schiavon S, et al. Uma Visão Geral dos Mecanismos Moleculares Associados à Lesão Isquêmica do Miocárdio: Estado da Arte e Perspectivas Translacionais. Células. 2022;11(7). [PubMed ID: 35406729]. [PubMed Central ID: PMC8998015].

14. Pohjoismäki JL, Goffart S. O papel das mitocôndrias no desenvolvimento e proteção cardíacos. Free Radic Biol Med. 2017;106:345–54. [PubMed ID: 28216385].

15. Ding Q, Qi Y, Tsang SY. Biogênese Mitocondrial, Dinâmica Mitocondrial e Mitofagia na Maturação de Cardiomiócitos. Células. 2021;10(9). [PubMed ID: 34572112]. [PubMed Central ID: PMCPmc8466139].

16. Song Y, Xu Y, Liu Y, Gao J, Feng L, Zhang Y, et al. Controle de Qualidade Mitocondrial na Manutenção da Homeostase Cardiovascular: Os Papéis e Interregulação da UPS, Dinâmica Mitocondrial e Mitofagia. Oxid Med Cell Longev. 2021;2021:3960773. [PubMed ID: 34804365]. [PubMed Central ID: PMC8601824].

17. Scarpulla RC. Paradigmas de transcrição na biogênese e função mitocondrial de mamíferos. Physiol Rev. 2008;88(2):611–38. [PubMed ID: 18391175].

18. Lai L, Leone TC, Zechner C, Schaeffer PJ, Kelly SM, Flanagan DP, et al. Coativadores transcricionais PGC-1alfa e PGC-beta controlam programas sobrepostos necessários para a maturação perinatal do coração. Genes Dev. 2008;22(14):1948–61. [PubMed ID: 18628400]. [PubMed Central ID: PMCPmc2492740].

19. Gong G, Song M, Csordas G, Kelly DP, Matkovich SJ, Dorn G2. A mitofagia mediada por parkin direciona a maturação metabólica cardíaca perinatal em camundongos. Ciência. 2015;350(6265):aad2459. [PubMed ID: 26785495]. [PubMed Central ID: PMCPmc4747105].

20. Papanicolaou KN, Kikuchi R, Ngoh GA, Coughlan KA, Dominguez I, Stanley WC, et al. As mitofusinas 1 e 2 são essenciais para a remodelação metabólica pós-natal no coração. Circo Res. 2012;111(8):1012–26. [PubMed ID: 22904094]. [PubMed Central ID: PMCPmc3518037].

21. Quebedeaux TM, Song H, Giwa-Otusajo J, Thompson LP. Hipóxia Crônica Inibe a Atividade do Complexo Respiratório IV e Interrompe a Dinâmica Mitocondrial no Prosencéfalo Fetal de Cobaia. Reprod Sci. 2022;29(1):184–92. [PubMed ID: 34750769].

22. Hussain T, Tan B, Ren W, Rahu N, Kalhoro DH, Yin Y. Explorando poliaminas: Funções no desenvolvimento embrionário/fetal. Anim Nutr. 2017;3(1):7–10. [PubMed ID: 29767087]. [PubMed Central ID: PMCPmc5941083].

23. Wang X, Burghardt RC, Romero JJ, Hansen TR, Wu G, Bazer FW. Papéis funcionais da arginina durante o período de peri-implantação da gravidez. III. A arginina estimula a proliferação e a produção de interferon tau pelas células do trofectoderma ovino por meio das vias de sinalização de óxido nítrico e poliaminaTSC2-MTOR. Biol Reprod. 2015;92(3):75. [PubMed ID: 25653279].

24. Kwon H, Wu G, Bazer FW, Spencer TE. Alterações do desenvolvimento nos níveis e síntese de poliaminas no concepto ovino. Biol Reprod. 2003;69(5):1626–34. [PubMed ID: 12855596].

25. Wu G, Bazer FW, Satterfield M, Li X, Wang X, Johnson GA, et al. Impactos da nutrição com arginina no desenvolvimento embrionário e fetal em mamíferos. Aminoácidos. 2013;45:241–56. [PubMed ID: 23732998].

26. Herring CM, Bazer FW, Johnson GA, Wu G. Impactos da ingestão de proteína alimentar materna na sobrevivência, crescimento e desenvolvimento fetal. Exp Biol Med (Maywood). 2018;243(6):525–33. [PubMed ID: 29466875]. [PubMed Central ID: PMC5882021].

27. Ha HC, Sirisoma NS, Kuppusamy P, Zweier JL, Woster PM, Casero RA. A poliamina natural espermina funciona diretamente como um eliminador de radicais livres. Proc Natl Acad Sci US A. 1998;95(19):11140–5. [PubMed ID: 9736703]. [PubMed Central ID: PMC21609].

28. Li R, Wu X, Zhu Z, Lv Y, Zheng Y, Lu H, et al. As poliaminas protegem o esperma suíno do estresse oxidativo in vitro. J Anim Sci. 2022;100(4). [PubMed ID: 35247050]. [PubMed Central ID: PMC9030141].

29. Eisenberg T, Knauer H, Schauer A, Buttner S, Ruckenstuhl C, Carmona Gutierrez D, et al. A indução da autofagia pela espermidina promove a longevidade. Nat Cell Biol. 2009;11(11):1305–14. [PubMed ID: 19801973].

30. Nilsson BO, Persson L. Os efeitos benéficos da espermidina na saúde cardiovascular e na longevidade sugerem uma importação de poliaminas específica do tipo de célula pelos cardiomiócitos. Biochem Soc Trans. 2019;47(1):265–72. [PubMed ID: 30578348].

31. Ni YQ, Liu YS. Novas percepções sobre os papéis e mecanismos da espermidina no envelhecimento e nas doenças relacionadas à idade. Dis. de Envelhecimento 2021;12(8):1948–63. [PubMed ID: 34881079]. [PubMed Central ID: PMC8612618].

32. Chai N, Zhang H, Li L, Yu X, Liu Y, Lin Y, et al. Espermidina Previne Lesões Cardíacas em Ratos Neonatais Expostos à Hipóxia Intrauterina Inibindo o Estresse Oxidativo e a Fragmentação Mitocondrial. Oxid Med Cell Longev. 2019;2019:5406468. [PubMed ID: 31217839]. [PubMed Central ID: PMC6537013].

33. Li YF, Wei TW, Fan Y, Shan TK, Sun JT, Chen BR, et al. Serina/TreoninaProteína Quinase 3 Facilita o Reparo do Miocárdio Após Lesão Cardíaca Possivelmente Através da Via Glicogênio Sintase Quinase-3beta/beta-catenina. J Am Heart Assoc. 2021;10(22). e022802. [PubMed ID: 34726469]. [PubMed Central ID: PMC8751936].

34. Zhao Q, Shao L, Hu X, Wu G, Du J, Xia J, et al. O pré-condicionamento e o pós-condicionamento da lipoxina a4 protegem contra a lesão de isquemia/reperfusão miocárdica em ratos. Mediadores Inflamm. 2013;2013:231351. [PubMed ID: 23956501]. [PubMed Central ID: PMC3730367].

35. Hiraumi Y, Iwai-Kanai E, Baba S, Yui Y, Kamitsuji Y, Mizushima Y, et al. O fator estimulador de colônias de granulócitos protege as mitocôndrias cardíacas na fase inicial da lesão cardíaca. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2009;296(3):H823–32. [PubMed ID: 19136605].

36. Zhang H, Yan M, Liu T, Wei P, Chai N, Li L, et al. Proteoma Mitocondrial Dinâmico Sob Tratamento com Poliaminas no Envelhecimento Cardíaco. Front Cell Dev Biol. 2022;10:840389. [PubMed ID: 35372351]. [PubMed Central ID: PMC8965055].

37. Piquereau J, Novotova M, Fortin D, Garnier A, Ventura-Clapier R, Veksler V, et al. Desenvolvimento pós-natal do coração do camundongo: formação de microdomínios energéticos. J Physiol. 2010;588(Pt 13):2443–54. [PubMed ID: 20478976]. [PubMed Central ID: PMC2915519].

38. Louey S, Jonker SS, Giraud GD, Thornburg KL. Insuficiência placentária diminui a atividade do ciclo celular e a maturação terminal em cardiomiócitos fetais de ovelha. J Physiol. 2007;580(Pt. 2):639–48. [PubMed ID: 17234700]. [PubMed Central ID: PMC2075561].

39. Botting KJ, McMillen IC, Forbes H, Nyengaard JR, Morrison JL. A hipoxemia crônica no final da gestação diminui o número de cardiomiócitos, mas não altera a expressão de genes responsivos à hipóxia. J Am Heart Assoc. 2014;3(4).

40. Derks W, Bergmann O. Poliploidia em Cardiomiócitos: Bloqueio na Regeneração do Coração? Circo Res. 2020;126(4):552–65. [PubMed ID: 32078450].

41. Bhatti JS, Bhatti GK, Reddy PH. Disfunção mitocondrial e estresse oxidativo em distúrbios metabólicos - Um passo em direção a estratégias terapêuticas baseadas em mitocôndrias. Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2017;1863(5):1066–77. [PubMed ID: 27836629]. [PubMed Central ID: PMC5423868].

42. Aljunaidy MM, Morton JS, Kirschenman R, Phillips T, Caso CP, Cooke CM, et al. O tratamento materno com um antioxidante direcionado à placenta (MitoQ) afeta a função cardiovascular da prole em um modelo de hipóxia pré-natal em ratos. Pharmacol Res. 2018;134:332–42. [PubMed ID: 29778808].

43. Wang J, Li S, Wang J, Wu F, Chen Y, Zhang H, et al. A espermidina alivia o envelhecimento cardíaco, melhorando a biogênese e a função mitocondrial. Envelhecimento (Albany NY). 2020;12(1):650–71. [PubMed ID: 31907336]. [PubMed Central ID: PMC6977682].

44. Eisenberg T, Abdellatif M, Schroeder S, Primessnig U, Stekovic S, Pendl T, et al. Cardioproteção e prolongamento da vida útil pela poliamina natural espermidina. Nat Med. 2016;22(12):1428–38. [PubMed ID: 27841876]. [PubMed Central ID: PMC5806691].

45. Wang X, Ying W, Dunlap KA, Lin G, Satterfield MC, Burghardt RC, et al. Arginina descarboxilase e agmatinase: uma via alternativa para a biossíntese de novo de poliaminas para o desenvolvimento de conceptos de mamíferos. Biol Reprod. 2014;90(4):84. [PubMed ID: 24648395].

46. ​​Zhao YC, Chi YJ, Yu YS, Liu JL, Su RW, Ma XH, et al. As poliaminas são essenciais na implantação do embrião: expressão e função de genes relacionados à poliamina no útero de camundongos durante o período de peri-implantação. Endocrinologia. 2008;149(5):2325–32. [PubMed ID: 18202119].

47. Liu N, Dai Z, Zhang Y, Jia H, Chen J, Sun S, et al. A suplementação materna de L-prolina durante a gestação altera o metabolismo de aminoácidos e poliaminas na prole feminina de primeira geração de camundongos C57BL/6J. Aminoácidos. 2019;51(5):805–11. [PubMed ID: 30879150].

48. Zhu YH, Lin G, Dai ZL, Zhou TJ, Yuan TL, Feng CP, et al. Alterações no desenvolvimento de poliaminas e níveis de marcadores autofágicos em fetos de porcos normais e com restrição de crescimento. J Anim Sci. 2015;93(7):3503–11. [PubMed ID: 26440019].

49. Zou D, Zhao Z, Li L, Min Y, Zhang D, Ji A, et al. Uma revisão abrangente da espermidina: segurança, efeitos na saúde, absorção e metabolismo, avaliação de materiais alimentares, processamento físico e químico e bioprocessamento. Compr Rev Food Sci Food Saf. 2022;21(3):2820–42. [PubMed ID: 35478379].

50. Yuan H, Wu SX, Zhou YF, Peng F. A espermidina inibe a inflamação das articulações e a ativação de macrófagos em camundongos com artrite induzida por colágeno. J Inflamm Res. 2021;14:2713–21. [PubMed ID: 34194234]. [PubMed Central ID: PMC8238551].

51. Mao M, Yang L, Jin Z, Li LX, Wang YR, Li TT, et al. Impacto da hipóxia intrauterina na função cognitiva de adolescentes e adultos em filhotes de ratos: diferenças sexuais e os efeitos da intervenção com espermidina. Acta Pharmacol Sin. 2021;42(3):361–9. [PubMed ID: 32694754]. [PubMed Central ID: PMC8027377].

52. Russell LK, Mansfield CM, Lehman JJ, Kovacs A, Courtois M, Saf-Fitz JE, et al. A indução específica cardíaca do coativador transcricional peroxissoma ativado por receptor gama -1alfa promove a biogênese mitocondrial e a cardiomiopatia reversível de maneira dependente do estágio de desenvolvimento. Circo Res. 2004;94(4):525–33.

53. Gong S, Sovio U, Aye IL, Gaccioli F, Dopierala J, Johnson MD, et al. O metabolismo da poliamina placentária difere de acordo com o sexo fetal, restrição de crescimento fetal e pré-eclâmpsia. JCI Insight. 2018;3(13). [PubMed ID: 29997303]. [PubMed Central ID: PMC6124516].

54. Madeo F, Eisenberg T, Buttner S, Ruckenstuhl C, Kroemer G. Espermidina: um novo indutor de autofagia e elixir de longevidade. Autofagia. 2010;6(1):160–2. [PubMed ID: 20110777].

55. Bhukel A, Madeo F, Sigrist SJ. A espermidina aumenta a autofagia para proteger do envelhecimento da sinapse. Autofagia. 2017;13(2):444–5.

【Para mais informações:george.deng@wecistanche.com / WhatApp:86 13632399501】