Dinâmica mitocondrial na hipertrofia cardíaca : comparação de protocolo fisiológico e patológico

Abstract

A hipertrofia cardíaca ocorre como resposta a um estímulo e é caracterizada pelo aumento da massa do coração, modulações moleculares e bioquímicas. Essa hipertrofia pode ter um caráter fisiológico e adaptativo ou patológico e maladaptativo, dependendo do tipo de estímulo dado ao órgão. Pouco se sabe sobre as diferenças bioquímicas que ocorrem nestes dois processos, em especial sobre o papel da mitocôndria, sua origem e reciclagem. A mitocôndria é a organela responsável pela produção energética. Porém, quando danificadas ou disfuncionais, elas têm sua capacidade de produção energética reduzida e passam por um processo chamado mitofagia. O equilíbrio entre mitocôndrias funcionais e disfuncionais também é regulado por um processo conhecido como dinâmica mitocondrial, que regula a sua fissão e fusão. Tanto a mitofagia quanto a dinâmica mitocondrial são mecanismos ainda não bem elucidado na literatura, mas já demonstrados em alguns estudos com modelos de hipertrofia patológica (HCP). Contudo, a sua comparação com a hipertrofia fisiológica (HCF) ainda não foi feita. Neste trabalho foram avaliados os imunoconteudos de (DRP1) fissão e (MFN2 e OPA1) fusão mitocondrial em tecidos cardíacos de animais submetidos a protocolo de indução de hipertrofia cardíaca fisiológica ou patológica, em dois tempos (agudo e crônico), a fim de comparar os níveis de estresse mitocondrial. A fissão mitocondrial está aumentada nos corações de animais com hipertrofia fisiológica quando comparada aos animais com hipertrofia patológica, assim como a fusão mitocondrial demonstrou tendência de também estar aumentada no grupo com hipertrofia cardíaca fisiológica vs hipertrofia cardíaca patológica. As mitocôndrias dos corações com HF demonstraram uma maior capacidade de adaptação quando comparadas aos corações com HP. Estes resultados obtidos no trabalho sugerem que os processos de dinâmica mitocondrial se encontram mais ativos na hipertrofia fisiológica do que na hipertrofia patológica. Essa resposta diferente pode estar associada com os processos adaptativos ou degenerativos característicos vistos em corações saudáveis ou doentes, respectivamente.

Cardiac hypertrophy occurs as a response to a stimulus and is characterized by increased heart mass, molecular and biochemical modulations. The hypertrophy may be physiological and adaptive or pathological and maladaptive, depending on the type of stimulus given to the organ. The knowledge is poor about the biochemical differences that occur in these two processes, especially concerning the role of the mitochondria. The balance between functional and dysfunctional mitochondria is also regulated by a process known as mitochondrial dynamics, which regulates their fission and fusion. The mitochondrial dynamics is a mechanism that has not yet been elucidated in the literature but has already been demonstrated in some studies with pathological hypertrophy models. However, its comparison with physiological hypertrophy has not yet been made. In this work, we evaluated mitochondrial fission (DRP1) and fusion (MFN2 and OPA1) proteins in cardiac tissues of mice (male, 8-14 weeks old) submitted to either acute or chronic cardiac hypertrophy induction protocol: physiologic or pathologic. We compared mitochondrial dynamics by assessing the levels of controlling proteins: DRP1, MFN2 and OPA-1. Mitochondrial fission is increased in the hearts of animals with physiological hypertrophy compared to the animals with pathological hypertrophy, just as mitochondrial fusion showed a tendency to be increased in the group with physiological cardiac hypertrophy vs pathological cardiac hypertrophy. The mitochondria of hearts with HF showed a greater adaptability when compared to hearts with HP. These results suggest that mitochondrial dynamics processes are more active in physiological hypertrophy than in pathological hypertrophy. This different response may be associated with the characteristic adaptive or degenerative processes seen in healthy or diseased hearts, respectively.