Die Bedeutung der mitochondrialen Ca2+-Aufnahme während der elektronischen Kopplung für die Energetik und den Redoxstatus in Kardiomyozyten

电子耦合过程中线粒体 Ca2 摄取对于心肌细胞能量学和氧化还原状态的重要性

• 批准号: 17240672
• 负责人: Professor Dr. Christoph Maack
• 金额: --
• 依托单位: Leibniz-Institut für Neurobiologie (LIN)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Independent Junior Research Groups
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2010-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/17240672?language=en
• 关键词: Die; Bedeutung; der; mitochondrialen; Ca2+

Bei der chronischen Herzinsuffizienz kommt es zu pathologischen Veränderungen der elektromechanischen Kopplung, der mitochondrialen Energetik sowie zum vermehrten Entstehen reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) in Kardiomyozyten, welche zu kontraktiler Dysfunktion, Hypertrophie und Apoptose beitragen. Während der elektromechanischen Kopplung verbrauchen Kardiomyozyten grosse Mengen an Energie in Form von ATP, welches durch oxidative Phosphorylierung in Mitochondrien bereitgestellt wird. Um die ATP-Produktion dem ständig wechselnden Energiebedarf der Zelle optimal anzupassen, wird die oxidative Phosphorylierung durch ADP und Ca2+ reguliert. Mitochondriales Ca2+ stimuliert Dehydrogenasen des Citratzyklus, wodurch vermehrt NAD+ zu NADH reduziert wird. Dieses liefert Elektronen an die Atmungskette, wodurch Energie für die ATPSynthese bereitgestellt wird. Das Redoxpotenzial von NADH/NAD+ ist allerdings nicht nur für die ATP-Synthese von entscheidender Bedeutung, sondern auch für die antioxidative Kapazität der mitochondrialen Matrix. Dies erklärt sich zum einen durch direkte antioxidative Effekte von NADH selbst sowie zum anderen durch den Transfer reduzierender Äquivalente zu NADPH und Glutathion. Letzteres entgiftet als Substrat der Glutathion-Peroxidase H2O2. In unseren Studien wird untersucht, ob Veränderungen der cytosolischen Ca2+-Homöostase, wie sie bei der chronischen Herzinsuffizienz beobachtet werden, über eine verminderte mitochondriale Ca2+ -Aufnahme einen erniedrigten mitochondrialen Redoxstatus bedingen. Dies könnte zum vermehrten Entstehen von ROS bei der chronischen Herzinsuffizienz beitragen.

随着时间的推移，Herzinsuffizienz kommt es zu pathologischen Veränderungen der elektromechanischen Kopplung，der Escherialen能量sowie zum vermehrten entreaktiver Sauerstoffspezies（ROS）in Kardiomyozyten，welche zu contraktiler Dysfunction，Hypertrophie and Apoptose beitragen.当电机械作用使心肌细胞产生ATP形式的能量时，线粒体中的氧化磷酸化将产生能量。ATP的产生受ADP和Ca ~（2+）的调节，从而产生氧化性磷酸化。线粒体Ca ~（2+）刺激柠檬酸脱氢酶，NAD ~（2+）刺激还原NADH。这种电子学和原子能学相结合，使ATP合成的能量得到充分利用。NADH/NAD+的氧化还原电位不仅适用于底物ATP合成，也适用于底物基质的抗氧化Kapazität。通过还原NADPH和谷胱甘肽的直接抗氧化作用，使NADPH自身氧化。Letzteres entgiftet als Substrat der Glutathion-Peroxidase H2O2.在我们的研究中，我们将了解到，细胞溶质Ca 2 +-Homöostase的Veränderungen，就像慢性Herzinsuffizienz观察到的那样，韦尔登，一种寄生虫线粒体Ca 2 + -Aufnahme einen erniedrigten mitochondrialen RedoxStatus bedingen。这是ROS的最新进展。