Abstracto<\/h2>\n\nObjetivos:<\/strong>\u00a0El f\u00e1rmaco anticancer\u00edgeno de amplio espectro doxorrubicina (Dox) se asocia con una alta incidencia de cardiotoxicidad, lo que afecta gravemente la aplicaci\u00f3n cl\u00ednica del f\u00e1rmaco y la calidad de vida de los pacientes. Aqu\u00ed evaluamos c\u00f3mo Dox modula la energ\u00eda mioc\u00e1rdica y la funci\u00f3n contr\u00e1ctil y esto podr\u00eda ayudar al desarrollo de f\u00e1rmacos protectores relevantes.<\/p>\nM\u00e9todos:<\/strong>\u00a0Los ratones fueron sometidos a tratamiento con doxorrubicina y breviscapina. La funci\u00f3n card\u00edaca se analiz\u00f3 mediante ecocardiograf\u00eda y la se\u00f1alizaci\u00f3n mediada por Dox se evalu\u00f3 en cardiomiocitos aislados. Se evaluaron las acciones cardioprotectoras y antitumorales duales de la breviscapina en modelos de tumores de mama en ratones.<\/p>\nResultados:<\/strong>\u00a0Descubrimos que Dox altera el metabolismo energ\u00e9tico del miocardio al disminuir la absorci\u00f3n de glucosa y aumentar la oxidaci\u00f3n de los \u00e1cidos grasos, lo que lleva a una disminuci\u00f3n en la tasa de producci\u00f3n de ATP, un aumento en la tasa de consumo de ox\u00edgeno y estr\u00e9s oxidativo, y mayores d\u00e9ficits energ\u00e9ticos para mejorar la absorci\u00f3n de \u00e1cidos grasos del miocardio e impulsar la CID. desarrollo. Curiosamente, la breviscapina aumenta la eficiencia de la producci\u00f3n de ATP y restablece la homeostasis energ\u00e9tica del miocardio mediante la modulaci\u00f3n del circuito serotonina-glucosa-miocardio PI3K\/AKT, aumentando la utilizaci\u00f3n de glucosa por el coraz\u00f3n y reduciendo la oxidaci\u00f3n de l\u00edpidos. Mejora la autofagia mitocondrial.\u00a0a trav\u00e9s de<\/em>\u00a0la v\u00eda PINK1\/Parkin, elimina la acumulaci\u00f3n mitocondrial da\u00f1ada causada por Dox, reduce el grado de fibrosis e inflamaci\u00f3n card\u00edaca y restaura la homeostasis microambiental card\u00edaca. Es importante destacar que sus bajos niveles de inflamaci\u00f3n reducen la infiltraci\u00f3n de c\u00e9lulas inmunosupresoras mieloides, y este efecto es sin\u00e9rgico con el efecto antitumoral de Dox.<\/p>\nConclusi\u00f3n:<\/strong>\u00a0Nuestros hallazgos sugieren que la alteraci\u00f3n de la red metab\u00f3lica card\u00edaca por Dox es un factor importante de su cardiotoxicidad y que la serotonina es un regulador importante del metabolismo de la glucosa y los l\u00edpidos del miocardio. La homeostasis energ\u00e9tica del miocardio y la eliminaci\u00f3n oportuna de las mitocondrias da\u00f1adas contribuyen sin\u00e9rgicamente a la prevenci\u00f3n de la cardiotoxicidad inducida por antraciclina y mejoran la eficiencia del tratamiento tumoral.<\/p>\n<\/div>\nPalabras clave:\u00a0<\/strong>doxorrubicina, DIC, breviscapina, serotonina, PINK1\/Parkin<\/span><\/div>\n<\/div>\n\nIr a:<\/a><\/div>\nIntroducci\u00f3n<\/h2>\n
El antibi\u00f3tico antraciclina doxorrubicina (Dox) es un agente anticancer\u00edgeno muy eficaz para el tratamiento de tumores s\u00f3lidos, leucemias, linfomas y c\u00e1ncer de mama (Takemura y Fujiwara, 2007<\/a>). El uso de Dox puede provocar una miocardiopat\u00eda progresiva, cr\u00f3nica y potencialmente mortal conocida como miocardiopat\u00eda inducida por Dox (CID) (Levis y otros, 2017<\/a>;\u00a0Sawicki y otros, 2021<\/a>). En particular, en pacientes con c\u00e1ncer, el riesgo de muerte por cardiotoxicidad relacionada con los f\u00e1rmacos supera el riesgo de muerte por el propio tumor o recurrencia.Liu y otros, 2017<\/a>). La CID resultante de la cardiotoxicidad puede ocurrir despu\u00e9s de la administraci\u00f3n de dosis bajas de Dox dependiendo de la susceptibilidad del individuo (McGowan y otros, 2017<\/a>). Los estudios epidemiol\u00f3gicos han demostrado que las anomal\u00edas metab\u00f3licas, como la obesidad, la diabetes y las enfermedades hep\u00e1ticas, conducen a un mayor riesgo de CID y que Dox reduce considerablemente la absorci\u00f3n de glucosa por el coraz\u00f3n, lo que sugiere que Dox puede afectar el desarrollo de CID al alterar la Microambiente metab\u00f3lico del coraz\u00f3n. Recientemente, los estudios sobre los posibles mecanismos moleculares de la CID se han centrado en el desequilibrio de la homeostasis del buey rojo, la inhibici\u00f3n de la transcripci\u00f3n por la topoisomerasa II\u03b2 (Top2b), la disfunci\u00f3n mitocondrial y el calcio.2+<\/sup>-manejo de anomal\u00edas (Vejpongsa y Yeh, 2014<\/a>;\u00a0Kalyanaraman, 2020<\/a>;\u00a0Hulst y otros, 2021<\/a>). El coraz\u00f3n consume la mayor cantidad de energ\u00eda del cuerpo y Dox remodela el metabolismo card\u00edaco. Sin embargo, las alteraciones que impulsan el desarrollo de la CID no se comprenden completamente. No se han establecido estrategias terap\u00e9uticas para prevenir la CID mediante la regulaci\u00f3n de las redes metab\u00f3licas card\u00edacas.<\/p>\nEl metabolismo energ\u00e9tico card\u00edaco implica conjuntos intrincados de v\u00edas interactivas que resultan en el uso del sustrato energ\u00e9tico de cada clase para la producci\u00f3n o bios\u00edntesis de ATP. La caracter\u00edstica m\u00e1s destacada de la red es la flexibilidad metab\u00f3lica demostrada en respuesta a diversos est\u00edmulos, incluidos cambios en el desarrollo, estado nutricional, condiciones fisiopatol\u00f3gicas cr\u00f3nicas e intervenciones farmacol\u00f3gicas.Murashige y otros, 2020<\/a>). Las mitocondrias, que son org\u00e1nulos multiprop\u00f3sito que representan un tercio del volumen de los cardiomiocitos y no solo generan m\u00e1s de 95% del ATP utilizado por el coraz\u00f3n, sino que tambi\u00e9n regulan la homeostasis del calcio intracelular, la transducci\u00f3n de se\u00f1ales y la muerte celular, son fundamentales para la energ\u00eda coordinada. transducci\u00f3n (Kolwicz y otros, 2013<\/a>). Aunque el coraz\u00f3n es capaz de utilizar todo tipo de sustratos energ\u00e9ticos, incluidos carbohidratos, l\u00edpidos, amino\u00e1cidos y cuerpos cet\u00f3nicos, para la producci\u00f3n de ATP, el sustrato utilizado afecta la eficiencia card\u00edaca. Las concentraciones elevadas de \u00e1cidos grasos y la oxidaci\u00f3n se asocian con una disminuci\u00f3n de la oxidaci\u00f3n de la glucosa en el contexto de la obesidad y la diabetes (Randle y otros, 1963<\/a>;\u00a0Li y Zhang, 2016<\/a>). La disfunci\u00f3n card\u00edaca se asocia con un mayor consumo de ox\u00edgeno del miocardio, una reducci\u00f3n de la eficiencia card\u00edaca y un aumento del estr\u00e9s oxidativo, lo que sugiere que el aumento de la oxidaci\u00f3n de \u00e1cidos grasos (FAO) es perjudicial para la funci\u00f3n card\u00edaca.Lopaschuk y otros, 2010<\/a>;\u00a0Lopaschuk y otros, 2021<\/a>;\u00a0Yamamoto y Sano, 2022<\/a>). Un mecanismo que subyace a los efectos adversos del alto nivel de FAO es la disminuci\u00f3n de la eficiencia del ox\u00edgeno y un aumento en los niveles de derivados de \u00e1cidos grasos, que pueden reducir a\u00fan m\u00e1s la eficiencia al desacoplar las mitocondrias. De hecho, la elevaci\u00f3n de la peroxidaci\u00f3n lip\u00eddica (LP) se observa en la CID, lo que sugiere que la FAO elevada puede ser una v\u00eda clave para la lesi\u00f3n card\u00edaca. Por lo tanto, planteamos la hip\u00f3tesis de que la remodelaci\u00f3n metab\u00f3lica card\u00edaca durante el tratamiento con Dox aumenta la absorci\u00f3n y oxidaci\u00f3n de \u00e1cidos grasos, lo que resulta en una baja eficiencia de producci\u00f3n de ATP, acompa\u00f1ada de un alto consumo de ox\u00edgeno y estr\u00e9s oxidativo, y que la eficiencia card\u00edaca reducida, a su vez, se retroalimenta para una mayor utilizaci\u00f3n de \u00e1cidos grasos. y da\u00f1o mitocondrial, que a su vez acelera la progresi\u00f3n de la CID.<\/p>\nCuriosamente, los estudios epidemiol\u00f3gicos sugieren que el consumo regular de alimentos ricos en flavonoides puede reducir el riesgo de muchas enfermedades cardiovasculares, y se ha demostrado que muchos compuestos flavonoides naturales protegen la funci\u00f3n card\u00edaca (Shabalala y otros, 2017<\/a>;\u00a0Syahputra y otros, 2022<\/a>).\u00a0Erigeron breviscapus<\/em>, tambi\u00e9n conocido como\u00a0Asherpa breviscapina<\/em>\u00a0o Apocynum, es una hierba tradicional que se utiliza desde hace m\u00e1s de 600 a\u00f1os. La breviscapina es un componente flavonoide de\u00a0Erigeron breviscapus<\/em>\u00a0que tiene una amplia gama de efectos farmacol\u00f3gicos, como efectos antioxidantes, antiinflamatorios y antitumorales (Gao y otros, 2017<\/a>;\u00a0Wen y otros, 2021<\/a>). La inyecci\u00f3n de breviscapina es el f\u00e1rmaco cl\u00e1sico m\u00e1s utilizado para el tratamiento de enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares en China, y tambi\u00e9n es un f\u00e1rmaco importante para el tratamiento de emergencia en los hospitales chinos. La breviscapina se ha aplicado cl\u00ednicamente para el tratamiento de la hipertensi\u00f3n, la embolia cerebral y las enfermedades cerebrovasculares durante m\u00e1s de 20 a\u00f1os (Wu y otros, 2019<\/a>). Sin embargo, actualmente no existen informes sobre su efecto protector contra las lesiones card\u00edacas causadas por los f\u00e1rmacos de quimioterapia.<\/p>\nEn este estudio, exploramos los efectos potenciales de la breviscapina sobre la CID y sus posibles mecanismos moleculares mediante el establecimiento de un modelo de lesi\u00f3n mioc\u00e1rdica inducida por antraciclina utilizando cardiomiocitos de rata H9c2 y ratones C57BL\/6. Tambi\u00e9n dilucidamos sistem\u00e1ticamente que la breviscapina puede mejorar la eficiencia de utilizaci\u00f3n de la glucosa del miocardio a trav\u00e9s de la v\u00eda de la serotonina ramificada regulada por la glucosa, ejerciendo as\u00ed funciones similares a la insulina para lograr una alta eficiencia de producci\u00f3n de ATP y bajos niveles de estr\u00e9s oxidativo durante un menor consumo de ox\u00edgeno, y puede activar el mecanismo cl\u00e1sico. v\u00eda autof\u00e1gica mitocondrial PINK1\/Parkin para eliminar la acumulaci\u00f3n de mitocondrias da\u00f1adas inducida por Dox, coordinar la regulaci\u00f3n del estr\u00e9s oxidativo y la producci\u00f3n de energ\u00eda y restaurar gradualmente la homeostasis del microambiente card\u00edaco. Se cree que la breviscapina es un nuevo agente protector potencial para la cardiotoxicidad inducida por doxorrubicina.<\/p>\n<\/div>\n
\nIr a:<\/a><\/div>\nMateriales y m\u00e9todos<\/h2>\n
Todos los estudios con animales fueron aprobados y realizados de acuerdo con las directrices del Comit\u00e9 de Uso y Cuidado de Animales de la Universidad de Qingdao.<\/p>\n
\nreactivos<\/h3>\n
Se utilizaron los siguientes reactivos: DMEM, FBS, penicilina\/estreptomicina (Meilunbio, Dalian, China), kits cTnI Elisa (Sangon Biotech, Shanghai, China), kits TNF-\u03b1, IL-1\u03b2 e IL-6 Elisa (MyBioSource, San Diego, Estados Unidos), kits de MDA, kits de SOD y kits de NADH (Solarbio, Beijing, China), kits de CCK-8 (Beyotime Biotechnology, Shanghai, China), kits de fluorimetr\u00eda de ROS, tinte fluorescente JC-1, kits de extracci\u00f3n de prote\u00ednas y kits BCA (Meilunbio, Dalian, China). IL-1 (1:100), PINK1(1:1.000), Parkin (1:1.000), AMPK(1:1.000), Akt (1:1.000), P13K(1:1.000), Tom20 (1:1.000) , \u03b2-tubulina (1:1000), mTOR (1:1000) y un anticuerpo GAPDH conjugado con HRP (1:1000) se obtuvieron de Abclonal Biotechnology (Wuhan, China). El tamp\u00f3n de lisis RIPA y el tamp\u00f3n de carga se adquirieron en Meilunbio (Dalian, China). Las membranas de PVDF se obtuvieron de Merck (Nueva Jersey, Estados Unidos). DMSO se adquiri\u00f3 de Macklin (Shanghai, China), y doxorrubicina, breviscapina y dexrazoxano se adquirieron de Widely (Wuhan, China). El inhibidor Mdivi-1 se adquiri\u00f3 de Selleck Chemicals (Houston, Estados Unidos).<\/p>\n<\/div>\n
\nCondiciones de cultivo celular y l\u00edneas celulares.<\/h3>\n
El medio de cultivo y los suplementos para el cultivo celular se adquirieron en Gibco-Invitrogen (Carlsbad, CA, Estados Unidos), y los materiales de pl\u00e1stico se adquirieron en Corning (Corning, NY, Estados Unidos). Se cultivaron c\u00e9lulas de cardiomioblasto embrionario de rata H9c2 derivadas de coraz\u00f3n de rata (ATCC, CRL-1446) en DMEM que conten\u00eda suero bovino fetal 10%, 100 unidades\/ml de penicilina G s\u00f3dica y 100 \u00b5g\/ml de sulfato de estreptomicina (37\u00b0C, 5% CO2<\/sub>). Se cultivaron c\u00e9lulas de c\u00e1ncer de mama metast\u00e1sico humano MCF-7 (iCell, iCell-h129) en 1.640 medios suplementados con suero bovino fetal 10%, 100 unidades\/ml de penicilina G s\u00f3dica y 100 \u00b5g\/ml de sulfato de estreptomicina. Se cultivaron c\u00e9lulas de c\u00e1ncer de mama de rat\u00f3n 4T1 (ATCC, FS-0158) en medio DMEM suplementado con suero bovino fetal 10%, 100 unidades\/ml de penicilina G s\u00f3dica y 100 \u00b5g\/ml de sulfato de estreptomicina.<\/p>\nLas c\u00e9lulas se pasaron regularmente cuando alcanzaron la confluencia 80\u201390% y se sembraron en placas de 96 pocillos (1 \u00d7 104<\/sup>\u00a0c\u00e9lulas\/pozo). Las c\u00e9lulas H9c2 se expusieron al control, Dox 5 \u03bcM (Guo y otros, 2013<\/a>), Dox 5 \u00b5M + Dexra 20 \u00b5M (Sangweni y otros, 2020<\/a>), o 5 \u03bcM Dox+200 \u03bcM breviscapina (Li y otros, 2022<\/a>) durante 24 h, respectivamente. Las c\u00e9lulas tratadas solo con DMEM se usaron como controles en blanco y se us\u00f3 Dexra como control positivo. Finalmente, tambi\u00e9n inyectamos Mdivi-1 (5\u03bcM, en DMSO), un inhibidor de la divisi\u00f3n mitocondrial (Nhu y otros, 2021<\/a>).<\/p>\n<\/div>\n\nEvaluaci\u00f3n del estr\u00e9s oxidativo.<\/h3>\n
Los niveles de ROS intracelulares se midieron utilizando el colorante fluorescente DCFH-DA de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Brevemente, se prepar\u00f3 una soluci\u00f3n DCFH-DA (1 \u03bcM) en PBS y se a\u00f1adi\u00f3 a c\u00e9lulas H9c2 cultivadas en una placa de 6 pocillos antes de la incubaci\u00f3n a 37 \u00b0C durante 30 minutos. Despu\u00e9s de la incubaci\u00f3n, las c\u00e9lulas se lavaron con PBS. Se tomaron fotomicrograf\u00edas fluorescentes con un aumento de 20 \u00d7 utilizando un microscopio de fluorescencia de Leica Microsystems, Ltd. Los niveles de ROS se cuantificaron con un cit\u00f3metro de flujo Beckman (Beckman, California, Estados Unidos).<\/p>\n<\/div>\n
\nDeterminaci\u00f3n de \u00edndices enzim\u00e1ticos.<\/h3>\n
La actividad de SOD y NADH se midi\u00f3 utilizando un kit de ensayo de actividad seg\u00fan las instrucciones del fabricante. La absorbancia y la luminiscencia se midieron utilizando un lector de microplacas (Perkin Elmer, Massachusetts, Estados Unidos).<\/p>\n<\/div>\n
\nMicroscopio de electrones<\/h3>\n
Las c\u00e9lulas se fijaron con fijador de glutaraldeh\u00eddo 0,51 TP3T a 4 \u00b0 C durante 15 a 30 minutos y se recogieron mediante centrifugaci\u00f3n a 10.000 a 13.000 rpm durante 5 minutos. Las c\u00e9lulas se fijaron adicionalmente con glutaraldeh\u00eddo 3% a 4 \u00b0C durante la noche y luego se trataron con tetr\u00f3xido de osmio 1% a temperatura ambiente durante 2 h. Posteriormente, las muestras se deshidrataron en un gradiente de acetona, se incluyeron en Epon 812, se sometieron a posicionamiento \u00f3ptico y se cortaron en secciones ultrafinas. Las secciones se ti\u00f1eron doblemente con acetato de uranilo y citrato de plomo. La ultraestructura mitocondrial se examin\u00f3 utilizando un microscopio electr\u00f3nico de transmisi\u00f3n H-7650 (Hitachi, Toyko, Jap\u00f3n).<\/p>\n<\/div>\n
\nDeterminaci\u00f3n de la respiraci\u00f3n mitocondrial.<\/h3>\n
Aproximadamente 106<\/sup>\u00a0Se utilizaron c\u00e9lulas para medir la respiraci\u00f3n mitocondrial con un respir\u00f3metro O2K (Oroboros Instruments, Austria). La concentraci\u00f3n de ox\u00edgeno se determin\u00f3 y analiz\u00f3 utilizando el software Oroboros DatLab 7.4. En resumen, se registr\u00f3 un estado respiratorio de fuga solo en las c\u00e9lulas, la transferencia de electrones se acopl\u00f3 a la fosforilaci\u00f3n mediante la adici\u00f3n de ADP 5 mM y se registr\u00f3 la respiraci\u00f3n del estado 3 respaldada por el complejo I. La respiraci\u00f3n en el estado m\u00e1ximo 3 con entrada de electrones paralela desde el complejo I y el complejo II se registr\u00f3 mediante la adici\u00f3n de succinato 10 mM, y la respiraci\u00f3n asistida por el complejo II se midi\u00f3 en presencia de rotenona 6,25 \u00b5M. La capacidad m\u00e1xima de transferencia de electrones se registr\u00f3 en presencia de cianuro de carbonilo p-(trifluorometoxi)fenilhidrazona (FCCP) 5 \u00b5M. Finalmente, se administr\u00f3 antimicina (Ama), que completa el complejo \u2162 y bloquea todo el transporte de electrones, y la tasa de consumo de ox\u00edgeno se midi\u00f3 como consumo de ox\u00edgeno no mitocondrial.<\/p>\n<\/div>\n\nDeterminaci\u00f3n de cambios en el potencial de membrana mitocondrial (\u0394\u03a8m)<\/h3>\n
Se utiliz\u00f3 tinci\u00f3n con yoduro de 5,5 \u2032, 6,6\u2032-tetracloro-1,1 \u2032, 3,3\u2032-tetraetilbencimidazolilcarbocianina (JC-1) para evaluar el potencial de membrana mitocondrial en c\u00e9lulas H9c2. Brevemente, de acuerdo con las condiciones experimentales predeterminadas, las c\u00e9lulas H9c2 se lavaron con soluci\u00f3n salina tamponada con fosfato de Dulbecco (DPBS) tibia antes de te\u00f1irlas con 100 \u03bcl de soluci\u00f3n JC-1 2 \u03bcM (mezclada en DMEM sin rojo de fenol) y se incubaron en cultivo celular est\u00e1ndar. condiciones durante 30 min en la oscuridad. Despu\u00e9s de la incubaci\u00f3n, las c\u00e9lulas se lavaron con DPBS tibio y se tomaron fotomicrograf\u00edas de fluorescencia con un aumento de 20X utilizando un microscopio de fluorescencia invertido Leica Microsystems CMS GmbH (Leica Camera AG, Barnack, Alemania).<\/p>\n<\/div>\n
\ninmunofluorescencia<\/h3>\n
Para evaluar la localizaci\u00f3n mitocondrial, las c\u00e9lulas cultivadas en cubreobjetos se lavaron con PBS fr\u00edo y se fijaron con paraformaldeh\u00eddo 4% durante 15 minutos. Luego, las c\u00e9lulas se permeabilizaron con Triton X-100 0,5% durante 20 min y se bloquearon con suero de cabra 5% durante 30 min. Las c\u00e9lulas se incubaron con anticuerpos primarios durante la noche a 4\u00b0C y con anticuerpos secundarios durante 1 h. Despu\u00e9s de lavar tres veces, las c\u00e9lulas se ti\u00f1eron con 4'-6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) y se tomaron im\u00e1genes con un microscopio de barrido l\u00e1ser confocal.<\/p>\n<\/div>\n
\nMedici\u00f3n de ATP<\/h3>\n
Adem\u00e1s, la concentraci\u00f3n de ATP intracelular se midi\u00f3 utilizando un kit de ensayo de ATP siguiendo el protocolo del fabricante. Las c\u00e9lulas se lisaron en el tamp\u00f3n de lisis mediante pipeteo repetido y se centrifugaron a 4 \u00b0C y 13.000 g durante 10 minutos. Los sobrenadantes se utilizaron para el an\u00e1lisis de los niveles de ATP y las concentraciones de prote\u00ednas se determinaron mediante el ensayo BCA. Se a\u00f1adi\u00f3 un volumen de cincuenta microlitros de sobrenadante a 100 \u00b5l de soluci\u00f3n de detecci\u00f3n de ATP, se incub\u00f3 a temperatura ambiente durante 5 minutos, se mezcl\u00f3 inmediatamente y se determin\u00f3 la luminiscencia utilizando un lumin\u00f3metro (Flex Station 3). La concentraci\u00f3n de ATP se calcul\u00f3 seg\u00fan una curva est\u00e1ndar y se convirti\u00f3 en nmol\/\u03bcg de prote\u00edna.<\/p>\n<\/div>\n
\ntransferencia Western<\/h3>\n
La expresi\u00f3n de prote\u00ednas se evalu\u00f3 mediante transferencia Western y se cuantific\u00f3 con densitometr\u00eda. Las c\u00e9lulas H9c2 tratadas con Dox y Dox + Brev en placas de cultivo celular de 10 cm se lisaron con el tamp\u00f3n de lisis RIPA. Tomando 5 mg de tejido y a\u00f1adiendo 10 ml de tamp\u00f3n de lisis. Se utiliz\u00f3 el m\u00e9todo Bradford para medir la concentraci\u00f3n de prote\u00edna, utilizando BSA como est\u00e1ndar. Se mezclaron cantidades equivalentes de prote\u00ednas con tamp\u00f3n de carga (5X) y se hirvieron a 95\u00b0C durante 5 min. Luego, las prote\u00ednas se resolvieron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida SDS 10%-12% (SDS-PAGE) y se transfirieron a membranas de PVDF. Despu\u00e9s de bloquear con leche 5% en TBST durante 2 h a temperatura ambiente, las membranas se incubaron durante la noche a 4 \u00b0C con anticuerpos espec\u00edficos, como GAPDH policlonal de conejo. El an\u00e1lisis WB de la expresi\u00f3n y fosforilaci\u00f3n de prote\u00ednas se realiz\u00f3 utilizando anticuerpos contra AMPK, Parkin, PINK1, Akt, PI3K, Tom20 y GAPDH como control interno. Las se\u00f1ales espec\u00edficas se visualizaron utilizando el sistema Bio-Rad gel doc (Bio-Rad Laboratories, California, Estados Unidos). Los datos se presentan como la media \u00b1 DE (norte<\/em>\u00a0= 3) y cuantificado mediante an\u00e1lisis ImageJ.<\/p>\n<\/div>\n\nLa cr\u00eda de animales<\/h3>\n
En los experimentos se utilizaron ratones hembra C57BL\/6 de ocho semanas de edad (SiPeiFu, Beijing, China). Los animales se alojaron en jaulas y en un ciclo de 12 h de luz\/12 h de oscuridad a 50% de humedad y 25\u00b0C \u00b1 2\u00b0C. Los animales tuvieron libre acceso a una dieta est\u00e1ndar en pellets y agua. El plasma se obtuvo por centrifugaci\u00f3n a 200 g durante 10 minutos a 4 \u00b0C y se mantuvo a -80 \u00b0C antes de la extracci\u00f3n.<\/p>\n
La investigaci\u00f3n se ajusta a la\u00a0Gu\u00eda para el cuidado y uso de animales de laboratorio<\/em>\u00a0publicado por los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. (Publicaci\u00f3n NIH No. 85\u201323, revisada en 1985).<\/p>\n<\/div>\n\nProtocolos de experimentaci\u00f3n con animales.<\/h3>\n
Los ratones fueron asignados aleatoriamente a seis grupos de tratamiento, incluido un grupo de control, un grupo modelo (grupo Dox), grupos de tres dosis de Dox + Brev y un grupo de Dox + Dexra.<\/p>\n
Para imitar los reg\u00edmenes terap\u00e9uticos humanos, se administr\u00f3 una dosis acumulativa de 12 mg\/kg de Dox.\u00a0a trav\u00e9s de<\/em>\u00a0tres inyecciones ip semanales (4 mg\/kg los d\u00edas 0, 7 y 14) excepto para el grupo de control.<\/p>\nPara investigar el efecto de Brev\u00a0en vivo,<\/em>\u00a0los ratones fueron tratados con Brev, seguido de una inyecci\u00f3n ip diaria de 4,8 y 16 mg\/kg de Brev durante 3 semanas, y los ratones en el grupo de tratamiento con Dox + Dexra recibieron 12 mg\/kg de Dexra mediante inyecci\u00f3n intraperitoneal durante 3 semanas adem\u00e1s de Dox. tratamiento. (Alexandre et al., 2020<\/a>). Brev y Dexra fueron tratados despu\u00e9s de las inyecciones de Dox. La supervivencia se control\u00f3 diariamente y la funci\u00f3n card\u00edaca se evalu\u00f3 mediante ecocardiograf\u00eda, 3 semanas despu\u00e9s de la primera inyecci\u00f3n de Dox (Li y otros, 2018<\/a>).<\/p>\nAl grupo de control se le inyect\u00f3 el mismo volumen de soluci\u00f3n salina normal. Los ratones fueron sacrificados 1 semana despu\u00e9s de la administraci\u00f3n de Dox.<\/p>\n<\/div>\n
\nEstudios de tumores<\/h3>\n
A los ratones se les inyect\u00f3 por v\u00eda subcut\u00e1nea 1\u00d7105<\/sup>\u00a0C\u00e9lulas tumorales de mama 4T1. Una semana despu\u00e9s de la inyecci\u00f3n de c\u00e9lulas, cuando el di\u00e1metro medio de los tumores era superior a 2 mm, los ratones fueron tratados con Dox o breviscapina como se describi\u00f3 anteriormente. El tama\u00f1o del tumor se midi\u00f3 dos veces por semana durante un m\u00e1ximo de 4 semanas y los vol\u00famenes del tumor se calcularon con la siguiente ecuaci\u00f3n: V = 4\u03c0\/3\u00d7(L\/2)2\u00d7 (W\/2), donde V, L y W representan el volumen, longitud y ancho del tumor, respectivamente.<\/p>\n<\/div>\n\n18<\/sup>Im\u00e1genes PET\/CT con F-fluorodesoxiglucosa<\/h3>\nSe anestesiaron ratones del grupo Dox y breviscapina (en ayunas durante la noche) con isoflurano 2% y se les inyect\u00f3 aproximadamente 11 MBq\/0,2 ml de PET con fluorodesoxiglucosa (FDG).\u00a0a trav\u00e9s de<\/em>\u00a0una vena de la cola y luego regresaron a sus jaulas. Cuarenta minutos m\u00e1s tarde, los ratones fueron anestesiados nuevamente con isoflurano 2% y colocados en una cama estereot\u00e1xica en un microPET Focus 220 (Siemens Company, Berl\u00edn, Alemania). Luego se inici\u00f3 una exploraci\u00f3n PET est\u00e1tica de 20 minutos. Posteriormente, se tomaron im\u00e1genes de los ratones en un microCAT II (Siemens Company, Berl\u00edn, Alemania) con una intensidad del haz de rayos X de 180 mA y un voltaje del tubo de rayos X de 80 kVp para el registro conjunto anat\u00f3mico con las im\u00e1genes PET.<\/p>\n<\/div>\n\nPacientes<\/h3>\n
Tras m\u00e1s de 4 h de ayuno y controlando que la glucemia fuera inferior a 120 mg\/dl, todos los pacientes recibieron una administraci\u00f3n intravenosa de\u00a018<\/sup>F-FDG (5,5 MBq\/kg). Las exploraciones PET\/CT se iniciaron 60 minutos despu\u00e9s de la inyecci\u00f3n utilizando una biograf\u00eda combinada PET\/CT (Siemens Company, Berl\u00edn, Alemania). Todas las exploraciones se realizaron en un modelo tridimensional. Primero se obtuvo una tomograf\u00eda computarizada de dosis baja para correcci\u00f3n de atenuaci\u00f3n y correlaci\u00f3n anat\u00f3mica. La autorizaci\u00f3n \u00e9tica se ajusta a la Gu\u00eda para el documento de aprobaci\u00f3n del comit\u00e9 de \u00e9tica publicada por el Hospital Afiliado de la Universidad de Qingdao (QDU-HEC-2022057).<\/p>\n<\/div>\n\nAn\u00e1lisis de la funci\u00f3n card\u00edaca e histopatolog\u00eda.<\/h3>\n
El tejido card\u00edaco de rat\u00f3n de cada grupo se almacen\u00f3 en paraformaldeh\u00eddo 4%, se embebi\u00f3 en cera de parafina y se cort\u00f3 en serie en secciones de 4 mm. Se desparafinaron secciones de tejido.\u00a0a trav\u00e9s de<\/em>\u00a0inmersi\u00f3n en xileno (3 veces, durante 5 min cada una) y rehidrataci\u00f3n utilizando una serie descendente de alcoholes (alcohol 100%, 90%, 85% y 75%, 5 min cada uno). Las secciones se ti\u00f1eron con hematoxilina y eosina para an\u00e1lisis histol\u00f3gico. Las muestras de biopsia se ti\u00f1eron con tinci\u00f3n tricr\u00f3mica de Masson para investigar cualquier cambio morfol\u00f3gico y fibr\u00f3tico en el coraz\u00f3n. La tinci\u00f3n azul represent\u00f3 acumulaci\u00f3n de col\u00e1geno. La inmunohistoqu\u00edmica se realiz\u00f3 utilizando los kits de tinci\u00f3n Histone Simple (Nichirei, Tokio, Jap\u00f3n) de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Las secciones se trataron durante 15 minutos con 3% H2O2 en metanol para inactivar las peroxidasas end\u00f3genas y luego se incubaron a temperatura ambiente durante 1 h con los anticuerpos primarios IL-1, 1:100. Luego se observ\u00f3 la ultraestructura con un aumento de 20X utilizando un microscopio de fluorescencia invertida CMS GmbH de Leica Microsystems (Leica Camera AG, Barnack, Alemania).<\/p>\n<\/div>\n\nMedici\u00f3n de los niveles de glucosa.<\/h3>\n
Los ratones se mantuvieron con una dieta normal. El d\u00eda de la experimentaci\u00f3n, los ratones se mantuvieron en ayunas durante 6 h (comenzando a las 8 am) y se extrajo sangre.\u00a0a trav\u00e9s de<\/em>\u00a0la vena de la cola para la medici\u00f3n de los niveles de glucosa.<\/p>\nSe lavaron c\u00e9lulas de cardiomioblastos de rata H9c2 con soluci\u00f3n salina tamponada con fosfato (PBS), se centrifugaron y se trituraron ultras\u00f3nicamente, y se incubaron en condiciones est\u00e1ndar de cultivo celular durante 10 minutos. Despu\u00e9s de la incubaci\u00f3n, se midi\u00f3 la absorbancia utilizando un lector de microplacas (Perkin Elmer, Massachusetts, Estados Unidos).<\/p>\n<\/div>\n
\nEnsayo inmunoabsorbente ligado a enzimas<\/h3>\n
Los tejidos de rat\u00f3n se lisaron con el tamp\u00f3n de lisis. Las muestras se sonicaron con un homogeneizador Qsonica usando pulsos de 30 Hz durante 20 segundos y luego se centrifugaron a 12.000 g durante 10 minutos. El sobrenadante se recogi\u00f3, se distribuy\u00f3 en al\u00edcuotas en viales de 200 \u00b5l y se almacen\u00f3 a -80 \u00b0C. Las concentraciones de prote\u00ednas de las muestras se cuantificaron mediante el ensayo BCA. Las muestras se analizaron utilizando kits de ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas para TNF-\u03b1, IL-1\u03b2 e IL-6 seg\u00fan el protocolo del fabricante. La densidad \u00f3ptica se midi\u00f3 a 450 nm utilizando un lector de microplacas VICTOR Nivo\u2122 (Perkin Elmer, Massachusetts, Estados Unidos).<\/p>\n<\/div>\n
\nDeterminaci\u00f3n de cambios en el metaboloma del rat\u00f3n.<\/h3>\n
Las muestras de sangre se resuspendieron, se incubaron en hielo, se centrifugaron, se diluyeron hasta la concentraci\u00f3n final y se centrifugaron. Finalmente, el sobrenadante se inyect\u00f3 en el sistema LC-MS\/MS para su an\u00e1lisis. Los an\u00e1lisis UHPLC-MS\/MS se realizaron utilizando un sistema Vanquish UHPLC (Thermo Fisher, Massachusetts, Estados Unidos) junto con un Orbitrap Q Exactive.MT<\/sup>\u00a0Espectr\u00f3metro de masas HF (Thermo Fisher, Massachusetts, Estados Unidos). Los metabolitos identificados se anotaron utilizando la base de datos KEGG, la base de datos HMDB y la base de datos LIPID Maps. El an\u00e1lisis de componentes principales (PCA) y el an\u00e1lisis discriminante de m\u00ednimos cuadrados parcial (PLS-DA) se realizaron utilizando metaX. Se aplic\u00f3 an\u00e1lisis univariado (t<\/em>-prueba) para calcular la significaci\u00f3n estad\u00edstica (pag<\/em>-valor). Metabolitos con un VIP>1,\u00a0pag<\/em>\u00a0un valor <0,05 y un cambio en veces \u22652 o \u22640,5 se consideraron metabolitos diferencialmente abundantes.<\/p>\n<\/div>\n\nan\u00e1lisis estad\u00edstico<\/h3>\n
Los an\u00e1lisis estad\u00edsticos se realizaron mediante ANOVA con IBM SPSS Statistics (V19.0, Am\u00e9rica). Los datos se presentan como la media \u00b1 DE (norte<\/em>\u00a0= 6\u20139).\u00a0pag<\/em>\u00a0< 0,05 se consider\u00f3 significativo.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n\nIr a:<\/a><\/div>\nResultados<\/h2>\n\nLas antraciclinas reducen el metabolismo de la glucosa en el miocardio y aumentan la utilizaci\u00f3n de \u00e1cidos grasos.<\/h3>\n
primero estudiamos\u00a018<\/sup>Las im\u00e1genes PET\/CT con F-FDG de los corazones de pacientes tratados con quimioterapia con antraciclina y pacientes sin quimioterapia, y el an\u00e1lisis de datos mostraron (Figura 1A<\/a>) una tendencia hacia una reducci\u00f3n de la captaci\u00f3n de glucosa en el miocardio en pacientes tratados con quimioterapia. Predijimos que los cambios en este par\u00e1metro pueden estar correlacionados con la cardiotoxicidad inducida por antraciclina. Para verificar el v\u00ednculo intr\u00ednseco entre las anomal\u00edas metab\u00f3licas y la CID, establecimos un modelo de rat\u00f3n con CID inducida por Dox, y el\u00a018<\/sup>Los resultados de la PET con F-FDG mostraron que la captaci\u00f3n card\u00edaca fue significativamente menor en los ratones tratados con Dox que en los ratones no tratados despu\u00e9s de 4 semanas (Figura 1B<\/a>). Esto sugiere que las antraciclinas afectan el metabolismo de la glucosa mioc\u00e1rdica tanto en pacientes como en modelos de rat\u00f3n.<\/p>\n\n\n<\/div>\n![\"An](\"https:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC9551275\/bin\/fphar-13-930835-g001.jpg\" "\\"Clic")
<\/a><\/div>\n\nFIGURA 1<\/a><\/div>\n\n(A)<\/strong>\u00a0Concentraci\u00f3n de\u00a018<\/sup>F-FDG captada por el coraz\u00f3n de pacientes tratados con quimioterapia y sin quimioterapia.\u00a0(B)<\/strong>\u00a018<\/sup>Adquisici\u00f3n de im\u00e1genes F-FDG PET\/CT y\u00a018<\/sup>Captaci\u00f3n de F-FDG.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Mapa de calor de ratones tratados con Dox.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Contenido de MDA en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(MI)<\/strong>\u00a0Tinci\u00f3n HE que muestra que Dox redujo el tama\u00f1o de los cardiomiocitos. Control vs. Dox: ***pag<\/em>\u00a0< 0,0005, **pag<\/em>\u00a0< 0,005, *pag<\/em>\u00a0< 0,05, media \u00b1 DE.\u00a0norte<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\nEn condiciones normales, el miocardio utiliza principalmente az\u00facares y l\u00edpidos para el suministro de energ\u00eda; los az\u00facares y los l\u00edpidos representan aproximadamente 20%-30% y 60% de energ\u00eda mioc\u00e1rdica, respectivamente; Adem\u00e1s, la glucosa es m\u00e1s eficiente en la producci\u00f3n de ATP (Shao y Tian, 2015<\/a>). No est\u00e1 claro c\u00f3mo se adapta el coraz\u00f3n a la remodelaci\u00f3n del metabolismo energ\u00e9tico en el miocardio mediante intervenciones quimioterap\u00e9uticas y si tales alteraciones afectan la homeostasis card\u00edaca y conducen al desarrollo de CID. Al analizar datos metabol\u00f3micos de ratones (Figura 1C<\/a>), encontramos que los metabolitos que mostraron niveles aumentados despu\u00e9s de la exposici\u00f3n a Dox estaban involucrados principalmente en la clasificaci\u00f3n de l\u00edpidos y que la disminuci\u00f3n en los niveles de indicadores del metabolismo de la glucosa como D-glucosa-6-fosfato y AKG era obvia. Adem\u00e1s, el an\u00e1lisis de enriquecimiento de KEGG mostr\u00f3 que las v\u00edas metab\u00f3licas de los l\u00edpidos se alteraron significativamente despu\u00e9s de la exposici\u00f3n a Dox (Figura complementaria S1<\/a>). El nivel del metabolito de la FAO MDA en el miocardio (Figura 1D<\/a>) se elev\u00f3 significativamente despu\u00e9s del tratamiento con Dox. Esto sugiere que el metabolismo de la glucosa en el coraz\u00f3n se altera despu\u00e9s de la intervenci\u00f3n de Dox y es reemplazado por una mayor quema de l\u00edpidos, que es relativamente menos eficiente desde el punto de vista energ\u00e9tico. Este metabolismo lip\u00eddico inadecuado provoca la acumulaci\u00f3n de una gran cantidad de l\u00edpidos en el miocardio, y la tinci\u00f3n patol\u00f3gica revel\u00f3 una gran cantidad de vacuolas lip\u00eddicas en los corazones de los animales expuestos a Dox, lo que lleva a la esteatosis card\u00edaca (Figura 1E<\/a>).<\/p>\n<\/div>\n\nLas antraciclinas aumentan el consumo de ox\u00edgeno del miocardio y disminuyen la tasa de producci\u00f3n de ATP.<\/h3>\n
Curiosamente, esta compensaci\u00f3n metab\u00f3lica aument\u00f3 los niveles de ROS en el miocardio, lo que llev\u00f3 a un mayor estr\u00e9s oxidativo.Figura 2A<\/a>). El an\u00e1lisis del metabolismo energ\u00e9tico de O2K mostr\u00f3 que Dox aument\u00f3 el consumo de ox\u00edgeno del miocardio (Figura 2B<\/a>) y condujo a la hiperpolarizaci\u00f3n de la membrana mitocondrial (Figura 2C<\/a>) (esto tambi\u00e9n es un signo de niveles elevados de estr\u00e9s oxidativo mitocondrial y se observa a menudo en modelos de isquemia-reperfusi\u00f3n card\u00edaca). La tinci\u00f3n con JC-1 tambi\u00e9n mostr\u00f3 que la exposici\u00f3n a Dox provoc\u00f3 un aumento en el potencial de membrana (intensidad de fluorescencia roja mejorada) en algunas c\u00e9lulas supervivientes (Figura 2D<\/a>). Aunque en el coraz\u00f3n se produjeron procesos compensatorios como el aumento del consumo de ox\u00edgeno y la oxidaci\u00f3n de l\u00edpidos, desafortunadamente la tasa de producci\u00f3n de ATP en el miocardio se redujo dr\u00e1sticamente en respuesta a la reducci\u00f3n del metabolismo de la glucosa.Figura 2E<\/a>). La comparaci\u00f3n de la tasa de consumo de ox\u00edgeno y la tasa de producci\u00f3n de ATP mostr\u00f3 que la exposici\u00f3n a Dox condujo al consumo de una gran cantidad de ox\u00edgeno por parte del miocardio pero a la producci\u00f3n de solo una peque\u00f1a cantidad de ATP (Figura 2F<\/a>), aumentando considerablemente la carga sobre el coraz\u00f3n. Este d\u00e9ficit en la producci\u00f3n de energ\u00eda provoc\u00f3 un aumento significativo en el nivel del receptor de energ\u00eda AMPK en el grupo Dox (Figura 2G<\/a>). Por lo tanto, planteamos la hip\u00f3tesis de que el coraz\u00f3n exhibe una alta tasa de consumo de ox\u00edgeno y una baja tasa de producci\u00f3n de ATP en respuesta al deterioro del metabolismo de la glucosa causado por las antraciclinas y que este fen\u00f3meno no satisface completamente los requisitos energ\u00e9ticos del miocardio pero conduce a un estr\u00e9s oxidativo excesivo. Por lo tanto, se especula que en respuesta a la brecha energ\u00e9tica, la oxidaci\u00f3n de l\u00edpidos en el coraz\u00f3n aumenta y se acumula m\u00e1s ROS, y esta v\u00eda de retroalimentaci\u00f3n deficiente puede ser un factor importante de la CID.<\/p>\n\n\n<\/div>\n![\"An](\"https:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC9551275\/bin\/fphar-13-930835-g002.jpg\" "\\"Clic")
<\/a><\/div>\n\nFIGURA 2<\/a><\/div>\n\n(A)<\/strong>\u00a0Intensidad de la tinci\u00f3n con ROS en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Consumo de ox\u00edgeno card\u00edaco en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0El potencial de membrana mitocondrial.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Tinci\u00f3n JC-1 y gr\u00e1fico de barras.\u00a0(MI)<\/strong>\u00a0Contenido de ATP en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0La relaci\u00f3n producci\u00f3n de ATP\/consumo de ox\u00edgeno en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(GRAMO)<\/strong>\u00a0Se midieron los niveles de expresi\u00f3n de AMPK y \u03b2-tubulina.\u00a0in vitro<\/em>\u00a0por el Banco Mundial. Control vs. Dox: ***pag<\/em>\u00a0< 0,0005, **pag<\/em>\u00a0< 0,005, *pag<\/em>\u00a0< 0,05, media \u00b1 DE.\u00a0norte<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\nEl nuevo agente cardioprotector breviscapina promueve el metabolismo de la glucosa card\u00edaca e inhibe la miocardiopat\u00eda inducida por Dox<\/h3>\n
Inspir\u00e1ndonos en los resultados antes mencionados, investigamos el efecto protector del flavonoide breviscapina, utilizado para tratar enfermedades cardiovasculares, contra la progresi\u00f3n de la CID desde una perspectiva metab\u00f3lica. El protocolo experimental se muestra en\u00a0Figura 3A<\/a>, y\u00a018<\/sup>Las im\u00e1genes PET\/CT con F-FDG se realizaron en ratones 1 semana despu\u00e9s de la primera inyecci\u00f3n de doxorrubicina. Como se muestra en\u00a0Figura 3B<\/a>, la captaci\u00f3n card\u00edaca fue significativamente mayor en el grupo tratado con breviscapina que en el grupo tratado con Dox solo, lo que sugiere que la intervenci\u00f3n con breviscapina podr\u00eda revertir la disminuci\u00f3n inducida por Dox en el metabolismo de la glucosa card\u00edaca y remodelar el metabolismo energ\u00e9tico card\u00edaco. A continuaci\u00f3n se examinaron la funci\u00f3n card\u00edaca y los cambios patol\u00f3gicos despu\u00e9s del tratamiento con breviscapina y se utiliz\u00f3 el f\u00e1rmaco cl\u00ednico dexrazoxano (Dexra) como control positivo. La ecocardiograf\u00eda en\u00a0Figura 3C<\/a>\u00a0mostr\u00f3 que LVEF y LVFS en el grupo Dox fueron significativamente m\u00e1s bajos que aquellos en el grupo de control, y LVESV y LVD fueron significativamente m\u00e1s altos que aquellos en el grupo de control. Estos resultados sugieren que la funci\u00f3n sist\u00f3lica del ventr\u00edculo izquierdo de los ratones disminuy\u00f3 despu\u00e9s del tratamiento con Dox, y que la lesi\u00f3n mioc\u00e1rdica inducida por Dox en este estudio fue similar a la miocardiopat\u00eda dilatada. Dox redujo la funci\u00f3n sist\u00f3lica, que es similar a lo que se ha informado anteriormente (Venturini y otros, 1996<\/a>;\u00a0Sol y otros, 2022<\/a>). Todas las funciones se restauraron en los corazones de los animales tratados con Brev y Dox en comparaci\u00f3n con los de los animales tratados s\u00f3lo con doxorrubicina. La cTnI es un biomarcador de lesi\u00f3n mioc\u00e1rdica (Solaro y Solaro, 2020<\/a>). La concentraci\u00f3n de cTnI aument\u00f3 significativamente en los ratones tratados con doxorrubicina sola en comparaci\u00f3n con los del grupo control, y diferentes concentraciones de Brev mostraron mejores efectos (Figura 3D<\/a>). Adem\u00e1s, la tinci\u00f3n de tejidos card\u00edacos patol\u00f3gicos despu\u00e9s de diferentes tratamientos mostr\u00f3 que la estructura del tejido card\u00edaco en ratones del grupo de control era normal. A diferencia de los del grupo de control, los ratones del grupo Dox exhibieron una gran cantidad de lesiones card\u00edacas, incluyendo necrosis, edema intracelular, trastorno y rotura miofibrilar y degeneraci\u00f3n ondulada de las fibras card\u00edacas. Curiosamente, el preacondicionamiento con breviscapina previno este tipo de lesi\u00f3n, alivi\u00f3 la acumulaci\u00f3n excesiva de l\u00edpidos card\u00edacos y restableci\u00f3 la homeostasis mioc\u00e1rdica.Figura 3F<\/a>). La tinci\u00f3n de Masson del miocardio mostr\u00f3 que la fibrosis intersticial aument\u00f3 significativamente despu\u00e9s del tratamiento con Dox y que la intervenci\u00f3n de Brev redujo el grado de fibrosis card\u00edaca (Figura 3E<\/a>). Los datos de la ecograf\u00eda card\u00edaca mostraron que LVESV y LVID fueron significativamente mayores en el grupo de Dox que en el grupo de control, lo que sugiere un agrandamiento del di\u00e1metro de la cavidad ventricular y que el tratamiento con breviscapina podr\u00eda aliviar significativamente estos cambios. Estos resultados sugieren que la breviscapina puede remodelar el metabolismo card\u00edaco, aumentar la captaci\u00f3n de glucosa card\u00edaca, reducir la esteatosis card\u00edaca y aliviar la disfunci\u00f3n card\u00edaca inducida por la doxorrubicina y los cambios en la morfolog\u00eda del miocardio.<\/p>\n\n\n<\/div>\n![\"An](\"https:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC9551275\/bin\/fphar-13-930835-g003.jpg\" "\\"Clic")
<\/a><\/div>\n\nFIGURA 3<\/a><\/div>\n\n(A)<\/strong>\u00a0Protocolo esquem\u00e1tico para tratamientos con ratones.\u00a0(B)<\/strong>\u00a018<\/sup>Las im\u00e1genes PET\/CT con F-FDG se realizaron en ratones 1 semana despu\u00e9s de la primera exposici\u00f3n a Dox y la concentraci\u00f3n de 18F-FDG absorbida por el coraz\u00f3n.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Los ecocardiogramas mostraron que la breviscapina previno la dilataci\u00f3n del ventr\u00edculo izquierdo inducida por Dox. Ecocardiogramas representativos de eje corto en modo M que muestran que Dox indujo la dilataci\u00f3n del ventr\u00edculo izquierdo y que la breviscapina ejerci\u00f3 efectos protegidos en el grupo de Dox + Brev. La FE y la FS en di\u00e1stole fueron significativamente menores en los ratones tratados con breviscapina que en los tratados con Dox, y la FC fue significativamente mayor.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0La breviscapina redujo la concentraci\u00f3n de cTnI.\u00a0(MI)<\/strong>\u00a0Tinci\u00f3n de Masson que muestra que la breviscapina redujo el grado de fibrosis card\u00edaca inducida por Dox.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0Tinci\u00f3n HE que muestra que la breviscapina protege contra la reducci\u00f3n del tama\u00f1o de los cardiomiocitos inducida por Dox en el coraz\u00f3n. Control frente a Dox, 4 mg\/kg, 8 mg\/kg o 16 mg\/kg Brev frente a Dox y Dexra frente a Dox: ***pag<\/em>\u00a0< 0,0005, **pag<\/em>\u00a0< 0,005, *pag<\/em>\u00a0< 0,05, media \u00b1 DE.\u00a0norte<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\nLa breviscapina remodela el metabolismo card\u00edaco de la glucosa y los l\u00edpidos mediante la regulaci\u00f3n de los niveles s\u00e9ricos perif\u00e9ricos y la expresi\u00f3n de AKT en el miocardio.<\/h3>\n
A continuaci\u00f3n, estudiamos c\u00f3mo la breviscapina regula el equilibrio del metabolismo del az\u00facar y las grasas. Como se muestra en\u00a0Figura 4E<\/a>, el nivel de serotonina en el suero perif\u00e9rico en ratones tratados con breviscapina aument\u00f3 dram\u00e1ticamente en comparaci\u00f3n con el de los ratones tratados con Dox, y el grado de disminuci\u00f3n mostr\u00f3 una relaci\u00f3n lineal con la dosis de breviscapina, siendo una disminuci\u00f3n de m\u00e1s de 95%. observado en el grupo de dosis alta. La serotonina (5-HT) es una monoamina que tiene una variedad de funciones en los sistemas neuronales y no neuronales (Okaty y otros, 2019<\/a>). En el sistema nervioso central, la 5-HT act\u00faa como un neurotransmisor que regula el estado de \u00e1nimo y la conducta alimentaria.Berger y otros, 2009<\/a>). Estudios recientes han demostrado que la 5-HT perif\u00e9rica desempe\u00f1a un papel importante en la regulaci\u00f3n metab\u00f3lica de los tejidos perif\u00e9ricos al inhibir la termog\u00e9nesis adaptativa en el tejido adiposo marr\u00f3n. La inhibici\u00f3n de la s\u00edntesis de 5-HT reduce el aumento de peso y mejora la disfunci\u00f3n metab\u00f3lica en un modelo de rat\u00f3n con obesidad inducida por la dieta (Zemdegs et al., 2016<\/a>;\u00a0Xia y otros, 2021<\/a>). Los estudios de asociaci\u00f3n de todo el genoma tambi\u00e9n han revelado un v\u00ednculo gen\u00e9tico entre el sistema serotonin\u00e9rgico y la obesidad. La serotonina tiene dos efectos diferentes sobre el metabolismo de la glucosa: induce directamente la secreci\u00f3n de insulina en las c\u00e9lulas B pancre\u00e1ticas, lo que reduce los niveles de glucosa en sangre; e inhibe la absorci\u00f3n de glucosa de la sangre por tejidos distintos del h\u00edgado y el m\u00fasculo esquel\u00e9tico, elevando los niveles de az\u00facar en sangre (Watanabe y otros, 2011<\/a>;\u00a0Carmean y otros, 2019<\/a>;\u00a0Yabut et al., 2019<\/a>). Los estudios han demostrado que el tratamiento con serotonina puede provocar un aumento repentino y grande de los niveles de glucosa en sangre, pero a\u00fan no est\u00e1 claro c\u00f3mo la serotonina inhibe la absorci\u00f3n tisular de glucosa de la sangre. Nuestros resultados experimentales mostraron que despu\u00e9s del tratamiento con breviscapina, los niveles perif\u00e9ricos de serotonina disminuyeron dr\u00e1sticamente, lo que corresponde a un aumento en la ingesta card\u00edaca de glucosa (Figura 4E<\/a>), mientras que la ingesta de glucosa en el h\u00edgado no cambi\u00f3 significativamente (Figura complementaria S2<\/a>) y los niveles de glucosa en ayunas (FBG) disminuyeron (Figura 4A<\/a>). En el grupo de breviscapina, la suplementaci\u00f3n adicional con 5-HT aument\u00f3 el nivel de serotonina en ratones y disminuy\u00f3 la captaci\u00f3n card\u00edaca de glucosa (Figura 4B<\/a>). Para analizar m\u00e1s a fondo c\u00f3mo la serotonina regula el metabolismo de los cardiomiocitos, agregamos 5-HT adicional para aumentar los niveles de serotonina en ratones modelo de lesi\u00f3n mioc\u00e1rdica inducida por Dox y luego recolectamos los corazones de los ratones para el an\u00e1lisis del transcriptoma. Los resultados mostraron que la oxidaci\u00f3n de los \u00e1cidos grasos en el grupo tratado con Dox y 5-HT fue significativamente mayor que en el grupo de Dox solo (Figura complementaria S3<\/a>). Luego analizamos los cambios en la v\u00eda PI3K-prote\u00edna quinasa B (Akt\/PKB), un importante regulador del metabolismo de la glucosa mioc\u00e1rdica que desempe\u00f1a un papel importante en la regulaci\u00f3n de la absorci\u00f3n de glucosa; promover la divisi\u00f3n, proliferaci\u00f3n y supervivencia celular; e inhibir la apoptosis. Los resultados mostraron que la adici\u00f3n de 5-HT inhibi\u00f3 directamente la expresi\u00f3n g\u00e9nica de Akt pero no cambi\u00f3 significativamente la subunidad catal\u00edtica PI3K ni el nivel de la subunidad reguladora (Figura 4C<\/a>). La p\u00e9rdida de AKT reduce la capacidad de los cardiomiocitos para metabolizar la glucosa. Estos resultados sugieren que la breviscapina alivia el efecto inhibidor de la serotonina sobre la captaci\u00f3n de glucosa en los tejidos al reducir significativamente el nivel de serotonina y asegura la absorci\u00f3n de glucosa de la sangre en condiciones patol\u00f3gicas, revelando la posibilidad de que el cuerpo pueda participar en la regulaci\u00f3n del metabolismo card\u00edaco. remodelaci\u00f3n a trav\u00e9s de neurotransmisores. M\u00e1s importante a\u00fan, la breviscapina, como f\u00e1rmaco cardiovascular de uso com\u00fan en China, puede reducir los niveles perif\u00e9ricos de serotonina en m\u00e1s de 90% y tiene un efecto m\u00e1s potente que el cl\u00e1sico inhibidor de la recaptaci\u00f3n de serotonina fluoxetina en el tratamiento de la hipertrofia mioc\u00e1rdica y la insuficiencia card\u00edaca inducida por el metabolismo de la glucosa mioc\u00e1rdica. trastorno y diabetes, lo que representa un nuevo agente seguro para el tratamiento de la cardiotoxicidad inducida por Dox. Los estudios epidemiol\u00f3gicos tambi\u00e9n han demostrado que la diabetes aumenta el riesgo de cardiotoxicidad inducida por Dox; por lo tanto, este estudio proporciona una posible estrategia de tratamiento para pacientes con diabetes y c\u00e1ncer (Chang y otros, 2021<\/a>).<\/p>\n\n\n<\/div>\n![\"An](\"https:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC9551275\/bin\/fphar-13-930835-g004.jpg\" "\\"Clic")
<\/a><\/div>\n\nFIGURA 4<\/a><\/div>\n\n(A)<\/strong>\u00a0Niveles de glucosa en sangre en ayunas en ratones.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Concentraci\u00f3n de\u00a018<\/sup>F-FDG captada por el coraz\u00f3n despu\u00e9s de la suplementaci\u00f3n con 5-HT.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0El mapa de calor del an\u00e1lisis del transcriptoma despu\u00e9s de la suplementaci\u00f3n con 5-HT.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Se midieron los niveles de expresi\u00f3n de PI3K, Akt y GAPDH.\u00a0in vitro<\/em>\u00a0por el Banco Mundial.\u00a0(MI)<\/strong>\u00a0El nivel de serotonina en el suero perif\u00e9rico en ratones.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0El nivel de D-glucosa 6-fosfato en ratones.\u00a0(GRAMO)<\/strong>\u00a0El nivel de \u00e1cido \u03b1-cetoglut\u00e1rico en ratones. Control frente a Dox, 4 mg\/kg, 8 mg\/kg o 16 mg\/kg Brev frente a Dox y Brev+5-HT frente a Brev: ***pag<\/em>\u00a0< 0,0005, **pag<\/em>\u00a0< 0,005, *pag<\/em>\u00a0< 0,05, media \u00b1 DE.\u00a0norte<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\nCon base en estos hallazgos, investigamos c\u00f3mo la breviscapina regula la glucosa. Utilizaci\u00f3n por el coraz\u00f3n. Los resultados mostraron que la expresi\u00f3n de la prote\u00edna PI3K en ratones expuestos a Dox disminuy\u00f3 significativamente y que el nivel de expresi\u00f3n de la prote\u00edna PI3K en el tejido card\u00edaco aument\u00f3 significativamente despu\u00e9s de la intervenci\u00f3n con breviscapina. Curiosamente, la expresi\u00f3n de AKT se mantuvo en niveles bajos tanto en el grupo control como en el grupo expuesto a Dox, y se observ\u00f3 un aumento significativo de la expresi\u00f3n de AKT despu\u00e9s del tratamiento con breviscapina (Figura 4D<\/a>). Estudios anteriores han demostrado que AKT estimula el metabolismo de la glucosa en las c\u00e9lulas, convirtiendo la glucosa en D-glucosa 6-fosfato\u00a0a trav\u00e9s de<\/em>\u00a0hexoquinasa para la gluc\u00f3lisis o polimerizaci\u00f3n a gluc\u00f3geno. Nuestros resultados mostraron que despu\u00e9s de que la breviscapina promoviera la expresi\u00f3n de AKT mioc\u00e1rdico, los niveles de D-glucosa 6-fosfato y \u00e1cido \u03b1-cetoglut\u00e1rico relacionados con el metabolismo de la glucosa aumentaron significativamente (Figura 4F<\/a>, G), lo que sugiere que la breviscapina mejor\u00f3 la capacidad del miocardio para utilizar la glucosa como fuente de energ\u00eda a trav\u00e9s de AKT y promovi\u00f3 el catabolismo de la glucosa. Estudios anteriores han informado que el aumento de la expresi\u00f3n de PI3K-Akt puede promover la utilizaci\u00f3n del az\u00facar en los tejidos perif\u00e9ricos, reducir la resistencia a la insulina, mejorar el suministro de energ\u00eda card\u00edaca y prevenir la insuficiencia card\u00edaca, mientras que la inhibici\u00f3n de la v\u00eda PI3K-Akt afecta las actividades fisiol\u00f3gicas de las c\u00e9lulas card\u00edacas (Zhu y otros, 2013<\/a>). Estos resultados sugieren que la breviscapina mejora la resistencia a la lesi\u00f3n mioc\u00e1rdica inducida por Dox al modular la activaci\u00f3n de la v\u00eda PI3K-Akt. Estos resultados sugieren que la breviscapina regula los niveles de glucosa en sangre mediante la inhibici\u00f3n de la serotonina, bloquea la restricci\u00f3n de la utilizaci\u00f3n de la glucosa en el miocardio y promueve el metabolismo de la glucosa en el miocardio mediante la activaci\u00f3n de la v\u00eda PI3K-Akt. Por lo tanto, la serotonina puede ser un objetivo importante para regular el metabolismo de los glicol\u00edpidos card\u00edacos. Luego analizamos los cambios en la funci\u00f3n card\u00edaca y la homeostasis despu\u00e9s de la remodelaci\u00f3n del metabolismo de los glicol\u00edpidos del miocardio. En comparaci\u00f3n con el grupo del modelo Dox, la producci\u00f3n mioc\u00e1rdica de ATP en el grupo tratado con breviscapina aument\u00f3 significativamente (Figura 5A<\/a>), mientras que los niveles de ROS y MDA, un metabolito de la FAO, disminuyeron significativamente (Figuras 5B,E<\/a>). El an\u00e1lisis del metabolismo energ\u00e9tico O2K mostr\u00f3 que la breviscapina inhibi\u00f3 el dram\u00e1tico aumento en el consumo card\u00edaco de ox\u00edgeno causado por la exposici\u00f3n a Dox (Figura 5C<\/a>), disminuy\u00f3 significativamente la relaci\u00f3n producci\u00f3n de ATP\/consumo de ox\u00edgeno (Figura 5D<\/a>), y normaliz\u00f3 el potencial de membrana mitocondrial (Figura complementaria S4<\/a>). Esto sugiere que el tratamiento con breviscapina aumenta la capacidad del miocardio para utilizar glucosa de alta eficiencia energ\u00e9tica como fuente de energ\u00eda; mejora la eficiencia de la producci\u00f3n de ATP; y reduce la carga card\u00edaca, el estr\u00e9s oxidativo y el consumo de ox\u00edgeno del miocardio. En conclusi\u00f3n, la breviscapina puede romper eficazmente el c\u00edrculo vicioso de una alta tasa de consumo de ox\u00edgeno y una combusti\u00f3n inadecuada de l\u00edpidos en el coraz\u00f3n causada por la exposici\u00f3n a Dox al regular el circuito serotonina-glucemia-AKT mioc\u00e1rdico, remodelar el metabolismo energ\u00e9tico del miocardio, aumentar la utilizaci\u00f3n de glucosa y reducir la FAO. (Figura 5F<\/a>), impidiendo el desarrollo posterior de CID.<\/p>\n\n\n<\/div>\n![\"An](\"https:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC9551275\/bin\/fphar-13-930835-g005.jpg\" "\\"Clic")
<\/a><\/div>\n\nFIGURA 5<\/a><\/div>\n\n(A)<\/strong>\u00a0Contenido de ATP en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Contenido de MDA en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Consumo de ox\u00edgeno card\u00edaco en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0La relaci\u00f3n producci\u00f3n de ATP\/consumo de ox\u00edgeno en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(MI)<\/strong>\u00a0La intensidad de la tinci\u00f3n con ROS en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0Diagrama esquem\u00e1tico. Control frente a Dox, Brev frente a Dox y Dexra frente a Dox: ***pag<\/em>\u00a0< 0,0005, **pag<\/em>\u00a0< 0,005, *pag<\/em>\u00a0< 0,05, media \u00b1 DE.\u00a0norte<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n\nBreviscapina elimina el da\u00f1o mitocondrial y restaura la homeostasis mioc\u00e1rdica despu\u00e9s del tratamiento con Dox a trav\u00e9s de la v\u00eda de se\u00f1alizaci\u00f3n PINK1\/Parkin<\/h3>\n
Aunque las hip\u00f3tesis sobre los mecanismos de la CID han variado en las \u00faltimas d\u00e9cadas, las caracter\u00edsticas clave de la CID son el desequilibrio redox y el deterioro de la funci\u00f3n mitocondrial. Los resultados impidieron mejorar previamente la hip\u00f3tesis del desarrollo de CID desde la perspectiva de la relaci\u00f3n de energ\u00eda card\u00edaca y la eficiencia de la producci\u00f3n de energ\u00eda, pero plantean una pregunta clave, a saber, c\u00f3mo la breviscapina logra una producci\u00f3n de energ\u00eda eficiente y la homeostasis microambiental card\u00edaca optimizando la red metab\u00f3lica en el coraz\u00f3n despu\u00e9s de la mitocondria. lesi\u00f3n. Por lo tanto, nuestro objetivo era responder a esta pregunta. La supuesta v\u00eda de se\u00f1alizaci\u00f3n PINK1\/Parkin inducida por Pten es una de las principales v\u00edas mediadas por la autofagia mitocondrial y desempe\u00f1a un papel importante en el mantenimiento del metabolismo energ\u00e9tico de los cardiomiocitos.Dewanjee y otros, 2021<\/a>). Cuando las mitocondrias de las c\u00e9lulas del miocardio se da\u00f1an, PINK1, como "centinela" del sistema de control de calidad mitocondrial, se acumula en la membrana externa de las mitocondrias y recolecta y fosforila Parkin (Poole y Macleod, 2021<\/a>). El Parkin activado ubiquitina las mitocondrias da\u00f1adas, que luego se fusionan con los lisosomas para completar la degradaci\u00f3n. La autofagia mitocondrial mejorada mediada por la v\u00eda de se\u00f1alizaci\u00f3n PINK1\/Parkin puede mantener la homeostasis mitocondrial en los cardiomiocitos y retardar la progresi\u00f3n de la enfermedad card\u00edaca.Dorn, 2016<\/a>).<\/p>\nPor lo tanto, especulamos que la breviscapina mejora la autofagia mitocondrial a trav\u00e9s de la v\u00eda PINK1\/Parkin y mantiene la homeostasis mitocondrial en los cardiomiocitos. WB demostr\u00f3 que, en comparaci\u00f3n con el grupo de Dox, el nivel de expresi\u00f3n de la prote\u00edna total de PINK1\/Parkin en el grupo de tratamiento con breviscapina aument\u00f3 significativamente (Figura 6A<\/a>), y el nivel de fosforilaci\u00f3n correspondiente tambi\u00e9n aument\u00f3 significativamente (Figura 6B<\/a>). En el grupo de tratamiento con Dox, la expresi\u00f3n de la prote\u00edna PINK1\/Parkin mostr\u00f3 una tendencia decreciente y la fosforilaci\u00f3n de prote\u00ednas disminuy\u00f3 significativamente, mientras que el nivel de la prote\u00edna de la membrana mitocondrial Tom20 aument\u00f3, lo que sugiere que aunque Dox indujo da\u00f1o mitocondrial, inhibi\u00f3 la eliminaci\u00f3n oportuna de las c\u00e9lulas da\u00f1adas. mitocondrias. Se observ\u00f3 una gran cantidad de mitocondrias rotas y da\u00f1adas en el grupo Dox (flecha roja,\u00a0Figura 6D<\/a>), mientras que en el grupo Brev se observ\u00f3 una gran cantidad de autofagia mitocondrial envuelta en lisosomas (flecha azul). Cuando se aplicaron Dox y Brev simult\u00e1neamente, la cresta mitocondrial era obvia, la morfolog\u00eda mitocondrial era normal y la estructura de la membrana estaba intacta. Al te\u00f1ir con MitoTracker, la intensidad de fluorescencia m\u00e1s alta se encontr\u00f3 en el grupo Dox (Figura 6C<\/a>), lo que indica que hab\u00eda significativamente m\u00e1s mitocondrias en el grupo Dox que en los grupos control y Brev. Adem\u00e1s, los niveles de las prote\u00ednas antioxidantes NADH y SOD aumentaron significativamente despu\u00e9s del tratamiento con Brev (Figura complementaria S5<\/a>). La fosforilaci\u00f3n del receptor de energ\u00eda AMPK se redujo significativamente en el grupo de tratamiento con Brev en comparaci\u00f3n con el grupo de Dox, mientras que los centros de control del crecimiento celular se activaron (Figura 6E<\/a>). Estos resultados indican que la exposici\u00f3n a Dox causa da\u00f1o mioc\u00e1rdico, acumulaci\u00f3n mitocondrial y desequilibrio de la homeostasis, lo que hasta cierto punto explica por qu\u00e9 la eficiencia de la producci\u00f3n de energ\u00eda card\u00edaca se reduce y el estr\u00e9s oxidativo aumenta despu\u00e9s de la administraci\u00f3n de Dox. La breviscapina puede promover la autofagia mitocondrial, eliminar las mitocondrias da\u00f1adas y restaurar la homeostasis mioc\u00e1rdica, asegurando eficazmente el equilibrio din\u00e1mico entre la producci\u00f3n card\u00edaca de ATP y el estr\u00e9s oxidativo.<\/p>\n\n\n<\/div>\n![\"An](\"https:\/\/www.ncbi.nlm.nih.gov\/pmc\/articles\/PMC9551275\/bin\/fphar-13-930835-g006.jpg\" "\\"Clic")
<\/a><\/div>\n\nFIGURA 6<\/a><\/div>\n\n(A)<\/strong>\u00a0Se midieron los niveles de expresi\u00f3n de PINK1, Parkin, Tom20 y GAPDH.\u00a0in vitro<\/em>\u00a0por el Banco Mundial.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Se evaluaron los niveles de expresi\u00f3n de p-PINK1, p-Parkin y Tom20.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Tinci\u00f3n con mitotrazadores.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Microscopio de electrones.\u00a0(MI)<\/strong>\u00a0Se evaluaron los niveles de expresi\u00f3n de p-AMPK, p-mTOR, p-Akt y p-PI3K.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0La intensidad de la tinci\u00f3n con ROS en c\u00e9lulas H9c2 despu\u00e9s de la suplementaci\u00f3n con Mdivi-1.\u00a0(GRAMO)<\/strong>\u00a0Contenido de ATP en c\u00e9lulas H9c2 despu\u00e9s de la suplementaci\u00f3n con Mdivi-1.(H)<\/strong>\u00a0Gr\u00e1fico de barras de p-AMPK\/t-AMPK, p-mTOR\/t-mTOR, p-Akt\/t-Akt y p-PI3K\/t-PI3K. Control frente a Dox, Dox + Mdivi-1 frente a Dox y Dox + Brev + Mdivi-1 frente a Dox + Brev: ***pag<\/em>\u00a0< 0,0005, **pag<\/em>\u00a0< 0,005, *pag<\/em>\u00a0< 0,05, media \u00b1 DE.\u00a0norte<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\nCuando Mdivi-1 bloque\u00f3 este efecto de la breviscapina, el nivel de ROS en los cardiomiocitos aument\u00f3 significativamente (Figura 6F<\/a>), mientras que la producci\u00f3n de ATP disminuy\u00f3 significativamente (Figura 6G<\/a>). Adem\u00e1s, la tasa de supervivencia de los cardiomiocitos disminuy\u00f3 (Figura complementaria S6<\/a>), y se inhibi\u00f3 el efecto reparador de la breviscapina sobre los cardiomiocitos. Cuando se combinaron Dox y Mdivi-1, la producci\u00f3n de ATP y la tasa de supervivencia de las c\u00e9lulas del miocardio se redujeron a\u00fan m\u00e1s, el nivel de ROS aument\u00f3 y la lesi\u00f3n del miocardio se agrav\u00f3. Estos resultados sugieren que la autofagia mitocondrial juega un papel clave en la lesi\u00f3n de los cardiomiocitos inducida por Dox. La remodelaci\u00f3n de la red metab\u00f3lica del coraz\u00f3n por s\u00ed sola no puede compensar completamente la disfunci\u00f3n causada por la lesi\u00f3n mitocondrial, y el efecto protector mioc\u00e1rdico de la breviscapina depende de la regulaci\u00f3n del metabolismo de la glucosa y los l\u00edpidos y de la activaci\u00f3n de la autofagia mitocondrial. Esta tambi\u00e9n puede ser la raz\u00f3n por la cual no se ha considerado la regulaci\u00f3n de la red metab\u00f3lica card\u00edaca con respecto a la hip\u00f3tesis del desarrollo de CID. Se sugiere que prevenir la progresi\u00f3n de la enfermedad y restaurar la funci\u00f3n card\u00edaca deber\u00eda ser igualmente importante en el tratamiento de los s\u00edntomas de disfunci\u00f3n e insuficiencia card\u00edaca causadas por Dox, lo que es m\u00e1s beneficioso para el pron\u00f3stico y la calidad de vida de los pacientes.<\/p>\n<\/div>\n
Objetivos:<\/strong>\u00a0El f\u00e1rmaco anticancer\u00edgeno de amplio espectro doxorrubicina (Dox) se asocia con una alta incidencia de cardiotoxicidad, lo que afecta gravemente la aplicaci\u00f3n cl\u00ednica del f\u00e1rmaco y la calidad de vida de los pacientes. Aqu\u00ed evaluamos c\u00f3mo Dox modula la energ\u00eda mioc\u00e1rdica y la funci\u00f3n contr\u00e1ctil y esto podr\u00eda ayudar al desarrollo de f\u00e1rmacos protectores relevantes.<\/p>\n M\u00e9todos:<\/strong>\u00a0Los ratones fueron sometidos a tratamiento con doxorrubicina y breviscapina. La funci\u00f3n card\u00edaca se analiz\u00f3 mediante ecocardiograf\u00eda y la se\u00f1alizaci\u00f3n mediada por Dox se evalu\u00f3 en cardiomiocitos aislados. Se evaluaron las acciones cardioprotectoras y antitumorales duales de la breviscapina en modelos de tumores de mama en ratones.<\/p>\n Resultados:<\/strong>\u00a0Descubrimos que Dox altera el metabolismo energ\u00e9tico del miocardio al disminuir la absorci\u00f3n de glucosa y aumentar la oxidaci\u00f3n de los \u00e1cidos grasos, lo que lleva a una disminuci\u00f3n en la tasa de producci\u00f3n de ATP, un aumento en la tasa de consumo de ox\u00edgeno y estr\u00e9s oxidativo, y mayores d\u00e9ficits energ\u00e9ticos para mejorar la absorci\u00f3n de \u00e1cidos grasos del miocardio e impulsar la CID. desarrollo. Curiosamente, la breviscapina aumenta la eficiencia de la producci\u00f3n de ATP y restablece la homeostasis energ\u00e9tica del miocardio mediante la modulaci\u00f3n del circuito serotonina-glucosa-miocardio PI3K\/AKT, aumentando la utilizaci\u00f3n de glucosa por el coraz\u00f3n y reduciendo la oxidaci\u00f3n de l\u00edpidos. Mejora la autofagia mitocondrial.\u00a0a trav\u00e9s de<\/em>\u00a0la v\u00eda PINK1\/Parkin, elimina la acumulaci\u00f3n mitocondrial da\u00f1ada causada por Dox, reduce el grado de fibrosis e inflamaci\u00f3n card\u00edaca y restaura la homeostasis microambiental card\u00edaca. Es importante destacar que sus bajos niveles de inflamaci\u00f3n reducen la infiltraci\u00f3n de c\u00e9lulas inmunosupresoras mieloides, y este efecto es sin\u00e9rgico con el efecto antitumoral de Dox.<\/p>\n Conclusi\u00f3n:<\/strong>\u00a0Nuestros hallazgos sugieren que la alteraci\u00f3n de la red metab\u00f3lica card\u00edaca por Dox es un factor importante de su cardiotoxicidad y que la serotonina es un regulador importante del metabolismo de la glucosa y los l\u00edpidos del miocardio. La homeostasis energ\u00e9tica del miocardio y la eliminaci\u00f3n oportuna de las mitocondrias da\u00f1adas contribuyen sin\u00e9rgicamente a la prevenci\u00f3n de la cardiotoxicidad inducida por antraciclina y mejoran la eficiencia del tratamiento tumoral.<\/p>\n<\/div>\n El antibi\u00f3tico antraciclina doxorrubicina (Dox) es un agente anticancer\u00edgeno muy eficaz para el tratamiento de tumores s\u00f3lidos, leucemias, linfomas y c\u00e1ncer de mama (Takemura y Fujiwara, 2007<\/a>). El uso de Dox puede provocar una miocardiopat\u00eda progresiva, cr\u00f3nica y potencialmente mortal conocida como miocardiopat\u00eda inducida por Dox (CID) (Levis y otros, 2017<\/a>;\u00a0Sawicki y otros, 2021<\/a>). En particular, en pacientes con c\u00e1ncer, el riesgo de muerte por cardiotoxicidad relacionada con los f\u00e1rmacos supera el riesgo de muerte por el propio tumor o recurrencia.Liu y otros, 2017<\/a>). La CID resultante de la cardiotoxicidad puede ocurrir despu\u00e9s de la administraci\u00f3n de dosis bajas de Dox dependiendo de la susceptibilidad del individuo (McGowan y otros, 2017<\/a>). Los estudios epidemiol\u00f3gicos han demostrado que las anomal\u00edas metab\u00f3licas, como la obesidad, la diabetes y las enfermedades hep\u00e1ticas, conducen a un mayor riesgo de CID y que Dox reduce considerablemente la absorci\u00f3n de glucosa por el coraz\u00f3n, lo que sugiere que Dox puede afectar el desarrollo de CID al alterar la Microambiente metab\u00f3lico del coraz\u00f3n. Recientemente, los estudios sobre los posibles mecanismos moleculares de la CID se han centrado en el desequilibrio de la homeostasis del buey rojo, la inhibici\u00f3n de la transcripci\u00f3n por la topoisomerasa II\u03b2 (Top2b), la disfunci\u00f3n mitocondrial y el calcio.2+<\/sup>-manejo de anomal\u00edas (Vejpongsa y Yeh, 2014<\/a>;\u00a0Kalyanaraman, 2020<\/a>;\u00a0Hulst y otros, 2021<\/a>). El coraz\u00f3n consume la mayor cantidad de energ\u00eda del cuerpo y Dox remodela el metabolismo card\u00edaco. Sin embargo, las alteraciones que impulsan el desarrollo de la CID no se comprenden completamente. No se han establecido estrategias terap\u00e9uticas para prevenir la CID mediante la regulaci\u00f3n de las redes metab\u00f3licas card\u00edacas.<\/p>\n El metabolismo energ\u00e9tico card\u00edaco implica conjuntos intrincados de v\u00edas interactivas que resultan en el uso del sustrato energ\u00e9tico de cada clase para la producci\u00f3n o bios\u00edntesis de ATP. La caracter\u00edstica m\u00e1s destacada de la red es la flexibilidad metab\u00f3lica demostrada en respuesta a diversos est\u00edmulos, incluidos cambios en el desarrollo, estado nutricional, condiciones fisiopatol\u00f3gicas cr\u00f3nicas e intervenciones farmacol\u00f3gicas.Murashige y otros, 2020<\/a>). Las mitocondrias, que son org\u00e1nulos multiprop\u00f3sito que representan un tercio del volumen de los cardiomiocitos y no solo generan m\u00e1s de 95% del ATP utilizado por el coraz\u00f3n, sino que tambi\u00e9n regulan la homeostasis del calcio intracelular, la transducci\u00f3n de se\u00f1ales y la muerte celular, son fundamentales para la energ\u00eda coordinada. transducci\u00f3n (Kolwicz y otros, 2013<\/a>). Aunque el coraz\u00f3n es capaz de utilizar todo tipo de sustratos energ\u00e9ticos, incluidos carbohidratos, l\u00edpidos, amino\u00e1cidos y cuerpos cet\u00f3nicos, para la producci\u00f3n de ATP, el sustrato utilizado afecta la eficiencia card\u00edaca. Las concentraciones elevadas de \u00e1cidos grasos y la oxidaci\u00f3n se asocian con una disminuci\u00f3n de la oxidaci\u00f3n de la glucosa en el contexto de la obesidad y la diabetes (Randle y otros, 1963<\/a>;\u00a0Li y Zhang, 2016<\/a>). La disfunci\u00f3n card\u00edaca se asocia con un mayor consumo de ox\u00edgeno del miocardio, una reducci\u00f3n de la eficiencia card\u00edaca y un aumento del estr\u00e9s oxidativo, lo que sugiere que el aumento de la oxidaci\u00f3n de \u00e1cidos grasos (FAO) es perjudicial para la funci\u00f3n card\u00edaca.Lopaschuk y otros, 2010<\/a>;\u00a0Lopaschuk y otros, 2021<\/a>;\u00a0Yamamoto y Sano, 2022<\/a>). Un mecanismo que subyace a los efectos adversos del alto nivel de FAO es la disminuci\u00f3n de la eficiencia del ox\u00edgeno y un aumento en los niveles de derivados de \u00e1cidos grasos, que pueden reducir a\u00fan m\u00e1s la eficiencia al desacoplar las mitocondrias. De hecho, la elevaci\u00f3n de la peroxidaci\u00f3n lip\u00eddica (LP) se observa en la CID, lo que sugiere que la FAO elevada puede ser una v\u00eda clave para la lesi\u00f3n card\u00edaca. Por lo tanto, planteamos la hip\u00f3tesis de que la remodelaci\u00f3n metab\u00f3lica card\u00edaca durante el tratamiento con Dox aumenta la absorci\u00f3n y oxidaci\u00f3n de \u00e1cidos grasos, lo que resulta en una baja eficiencia de producci\u00f3n de ATP, acompa\u00f1ada de un alto consumo de ox\u00edgeno y estr\u00e9s oxidativo, y que la eficiencia card\u00edaca reducida, a su vez, se retroalimenta para una mayor utilizaci\u00f3n de \u00e1cidos grasos. y da\u00f1o mitocondrial, que a su vez acelera la progresi\u00f3n de la CID.<\/p>\n Curiosamente, los estudios epidemiol\u00f3gicos sugieren que el consumo regular de alimentos ricos en flavonoides puede reducir el riesgo de muchas enfermedades cardiovasculares, y se ha demostrado que muchos compuestos flavonoides naturales protegen la funci\u00f3n card\u00edaca (Shabalala y otros, 2017<\/a>;\u00a0Syahputra y otros, 2022<\/a>).\u00a0Erigeron breviscapus<\/em>, tambi\u00e9n conocido como\u00a0Asherpa breviscapina<\/em>\u00a0o Apocynum, es una hierba tradicional que se utiliza desde hace m\u00e1s de 600 a\u00f1os. La breviscapina es un componente flavonoide de\u00a0Erigeron breviscapus<\/em>\u00a0que tiene una amplia gama de efectos farmacol\u00f3gicos, como efectos antioxidantes, antiinflamatorios y antitumorales (Gao y otros, 2017<\/a>;\u00a0Wen y otros, 2021<\/a>). La inyecci\u00f3n de breviscapina es el f\u00e1rmaco cl\u00e1sico m\u00e1s utilizado para el tratamiento de enfermedades cardiovasculares y cerebrovasculares en China, y tambi\u00e9n es un f\u00e1rmaco importante para el tratamiento de emergencia en los hospitales chinos. La breviscapina se ha aplicado cl\u00ednicamente para el tratamiento de la hipertensi\u00f3n, la embolia cerebral y las enfermedades cerebrovasculares durante m\u00e1s de 20 a\u00f1os (Wu y otros, 2019<\/a>). Sin embargo, actualmente no existen informes sobre su efecto protector contra las lesiones card\u00edacas causadas por los f\u00e1rmacos de quimioterapia.<\/p>\n En este estudio, exploramos los efectos potenciales de la breviscapina sobre la CID y sus posibles mecanismos moleculares mediante el establecimiento de un modelo de lesi\u00f3n mioc\u00e1rdica inducida por antraciclina utilizando cardiomiocitos de rata H9c2 y ratones C57BL\/6. Tambi\u00e9n dilucidamos sistem\u00e1ticamente que la breviscapina puede mejorar la eficiencia de utilizaci\u00f3n de la glucosa del miocardio a trav\u00e9s de la v\u00eda de la serotonina ramificada regulada por la glucosa, ejerciendo as\u00ed funciones similares a la insulina para lograr una alta eficiencia de producci\u00f3n de ATP y bajos niveles de estr\u00e9s oxidativo durante un menor consumo de ox\u00edgeno, y puede activar el mecanismo cl\u00e1sico. v\u00eda autof\u00e1gica mitocondrial PINK1\/Parkin para eliminar la acumulaci\u00f3n de mitocondrias da\u00f1adas inducida por Dox, coordinar la regulaci\u00f3n del estr\u00e9s oxidativo y la producci\u00f3n de energ\u00eda y restaurar gradualmente la homeostasis del microambiente card\u00edaco. Se cree que la breviscapina es un nuevo agente protector potencial para la cardiotoxicidad inducida por doxorrubicina.<\/p>\n<\/div>\n Todos los estudios con animales fueron aprobados y realizados de acuerdo con las directrices del Comit\u00e9 de Uso y Cuidado de Animales de la Universidad de Qingdao.<\/p>\n Se utilizaron los siguientes reactivos: DMEM, FBS, penicilina\/estreptomicina (Meilunbio, Dalian, China), kits cTnI Elisa (Sangon Biotech, Shanghai, China), kits TNF-\u03b1, IL-1\u03b2 e IL-6 Elisa (MyBioSource, San Diego, Estados Unidos), kits de MDA, kits de SOD y kits de NADH (Solarbio, Beijing, China), kits de CCK-8 (Beyotime Biotechnology, Shanghai, China), kits de fluorimetr\u00eda de ROS, tinte fluorescente JC-1, kits de extracci\u00f3n de prote\u00ednas y kits BCA (Meilunbio, Dalian, China). IL-1 (1:100), PINK1(1:1.000), Parkin (1:1.000), AMPK(1:1.000), Akt (1:1.000), P13K(1:1.000), Tom20 (1:1.000) , \u03b2-tubulina (1:1000), mTOR (1:1000) y un anticuerpo GAPDH conjugado con HRP (1:1000) se obtuvieron de Abclonal Biotechnology (Wuhan, China). El tamp\u00f3n de lisis RIPA y el tamp\u00f3n de carga se adquirieron en Meilunbio (Dalian, China). Las membranas de PVDF se obtuvieron de Merck (Nueva Jersey, Estados Unidos). DMSO se adquiri\u00f3 de Macklin (Shanghai, China), y doxorrubicina, breviscapina y dexrazoxano se adquirieron de Widely (Wuhan, China). El inhibidor Mdivi-1 se adquiri\u00f3 de Selleck Chemicals (Houston, Estados Unidos).<\/p>\n<\/div>\n El medio de cultivo y los suplementos para el cultivo celular se adquirieron en Gibco-Invitrogen (Carlsbad, CA, Estados Unidos), y los materiales de pl\u00e1stico se adquirieron en Corning (Corning, NY, Estados Unidos). Se cultivaron c\u00e9lulas de cardiomioblasto embrionario de rata H9c2 derivadas de coraz\u00f3n de rata (ATCC, CRL-1446) en DMEM que conten\u00eda suero bovino fetal 10%, 100 unidades\/ml de penicilina G s\u00f3dica y 100 \u00b5g\/ml de sulfato de estreptomicina (37\u00b0C, 5% CO2<\/sub>). Se cultivaron c\u00e9lulas de c\u00e1ncer de mama metast\u00e1sico humano MCF-7 (iCell, iCell-h129) en 1.640 medios suplementados con suero bovino fetal 10%, 100 unidades\/ml de penicilina G s\u00f3dica y 100 \u00b5g\/ml de sulfato de estreptomicina. Se cultivaron c\u00e9lulas de c\u00e1ncer de mama de rat\u00f3n 4T1 (ATCC, FS-0158) en medio DMEM suplementado con suero bovino fetal 10%, 100 unidades\/ml de penicilina G s\u00f3dica y 100 \u00b5g\/ml de sulfato de estreptomicina.<\/p>\n Las c\u00e9lulas se pasaron regularmente cuando alcanzaron la confluencia 80\u201390% y se sembraron en placas de 96 pocillos (1 \u00d7 104<\/sup>\u00a0c\u00e9lulas\/pozo). Las c\u00e9lulas H9c2 se expusieron al control, Dox 5 \u03bcM (Guo y otros, 2013<\/a>), Dox 5 \u00b5M + Dexra 20 \u00b5M (Sangweni y otros, 2020<\/a>), o 5 \u03bcM Dox+200 \u03bcM breviscapina (Li y otros, 2022<\/a>) durante 24 h, respectivamente. Las c\u00e9lulas tratadas solo con DMEM se usaron como controles en blanco y se us\u00f3 Dexra como control positivo. Finalmente, tambi\u00e9n inyectamos Mdivi-1 (5\u03bcM, en DMSO), un inhibidor de la divisi\u00f3n mitocondrial (Nhu y otros, 2021<\/a>).<\/p>\n<\/div>\n Los niveles de ROS intracelulares se midieron utilizando el colorante fluorescente DCFH-DA de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Brevemente, se prepar\u00f3 una soluci\u00f3n DCFH-DA (1 \u03bcM) en PBS y se a\u00f1adi\u00f3 a c\u00e9lulas H9c2 cultivadas en una placa de 6 pocillos antes de la incubaci\u00f3n a 37 \u00b0C durante 30 minutos. Despu\u00e9s de la incubaci\u00f3n, las c\u00e9lulas se lavaron con PBS. Se tomaron fotomicrograf\u00edas fluorescentes con un aumento de 20 \u00d7 utilizando un microscopio de fluorescencia de Leica Microsystems, Ltd. Los niveles de ROS se cuantificaron con un cit\u00f3metro de flujo Beckman (Beckman, California, Estados Unidos).<\/p>\n<\/div>\n La actividad de SOD y NADH se midi\u00f3 utilizando un kit de ensayo de actividad seg\u00fan las instrucciones del fabricante. La absorbancia y la luminiscencia se midieron utilizando un lector de microplacas (Perkin Elmer, Massachusetts, Estados Unidos).<\/p>\n<\/div>\n Las c\u00e9lulas se fijaron con fijador de glutaraldeh\u00eddo 0,51 TP3T a 4 \u00b0 C durante 15 a 30 minutos y se recogieron mediante centrifugaci\u00f3n a 10.000 a 13.000 rpm durante 5 minutos. Las c\u00e9lulas se fijaron adicionalmente con glutaraldeh\u00eddo 3% a 4 \u00b0C durante la noche y luego se trataron con tetr\u00f3xido de osmio 1% a temperatura ambiente durante 2 h. Posteriormente, las muestras se deshidrataron en un gradiente de acetona, se incluyeron en Epon 812, se sometieron a posicionamiento \u00f3ptico y se cortaron en secciones ultrafinas. Las secciones se ti\u00f1eron doblemente con acetato de uranilo y citrato de plomo. La ultraestructura mitocondrial se examin\u00f3 utilizando un microscopio electr\u00f3nico de transmisi\u00f3n H-7650 (Hitachi, Toyko, Jap\u00f3n).<\/p>\n<\/div>\n Aproximadamente 106<\/sup>\u00a0Se utilizaron c\u00e9lulas para medir la respiraci\u00f3n mitocondrial con un respir\u00f3metro O2K (Oroboros Instruments, Austria). La concentraci\u00f3n de ox\u00edgeno se determin\u00f3 y analiz\u00f3 utilizando el software Oroboros DatLab 7.4. En resumen, se registr\u00f3 un estado respiratorio de fuga solo en las c\u00e9lulas, la transferencia de electrones se acopl\u00f3 a la fosforilaci\u00f3n mediante la adici\u00f3n de ADP 5 mM y se registr\u00f3 la respiraci\u00f3n del estado 3 respaldada por el complejo I. La respiraci\u00f3n en el estado m\u00e1ximo 3 con entrada de electrones paralela desde el complejo I y el complejo II se registr\u00f3 mediante la adici\u00f3n de succinato 10 mM, y la respiraci\u00f3n asistida por el complejo II se midi\u00f3 en presencia de rotenona 6,25 \u00b5M. La capacidad m\u00e1xima de transferencia de electrones se registr\u00f3 en presencia de cianuro de carbonilo p-(trifluorometoxi)fenilhidrazona (FCCP) 5 \u00b5M. Finalmente, se administr\u00f3 antimicina (Ama), que completa el complejo \u2162 y bloquea todo el transporte de electrones, y la tasa de consumo de ox\u00edgeno se midi\u00f3 como consumo de ox\u00edgeno no mitocondrial.<\/p>\n<\/div>\n Se utiliz\u00f3 tinci\u00f3n con yoduro de 5,5 \u2032, 6,6\u2032-tetracloro-1,1 \u2032, 3,3\u2032-tetraetilbencimidazolilcarbocianina (JC-1) para evaluar el potencial de membrana mitocondrial en c\u00e9lulas H9c2. Brevemente, de acuerdo con las condiciones experimentales predeterminadas, las c\u00e9lulas H9c2 se lavaron con soluci\u00f3n salina tamponada con fosfato de Dulbecco (DPBS) tibia antes de te\u00f1irlas con 100 \u03bcl de soluci\u00f3n JC-1 2 \u03bcM (mezclada en DMEM sin rojo de fenol) y se incubaron en cultivo celular est\u00e1ndar. condiciones durante 30 min en la oscuridad. Despu\u00e9s de la incubaci\u00f3n, las c\u00e9lulas se lavaron con DPBS tibio y se tomaron fotomicrograf\u00edas de fluorescencia con un aumento de 20X utilizando un microscopio de fluorescencia invertido Leica Microsystems CMS GmbH (Leica Camera AG, Barnack, Alemania).<\/p>\n<\/div>\n Para evaluar la localizaci\u00f3n mitocondrial, las c\u00e9lulas cultivadas en cubreobjetos se lavaron con PBS fr\u00edo y se fijaron con paraformaldeh\u00eddo 4% durante 15 minutos. Luego, las c\u00e9lulas se permeabilizaron con Triton X-100 0,5% durante 20 min y se bloquearon con suero de cabra 5% durante 30 min. Las c\u00e9lulas se incubaron con anticuerpos primarios durante la noche a 4\u00b0C y con anticuerpos secundarios durante 1 h. Despu\u00e9s de lavar tres veces, las c\u00e9lulas se ti\u00f1eron con 4'-6-diamidino-2-fenilindol (DAPI) y se tomaron im\u00e1genes con un microscopio de barrido l\u00e1ser confocal.<\/p>\n<\/div>\n Adem\u00e1s, la concentraci\u00f3n de ATP intracelular se midi\u00f3 utilizando un kit de ensayo de ATP siguiendo el protocolo del fabricante. Las c\u00e9lulas se lisaron en el tamp\u00f3n de lisis mediante pipeteo repetido y se centrifugaron a 4 \u00b0C y 13.000 g durante 10 minutos. Los sobrenadantes se utilizaron para el an\u00e1lisis de los niveles de ATP y las concentraciones de prote\u00ednas se determinaron mediante el ensayo BCA. Se a\u00f1adi\u00f3 un volumen de cincuenta microlitros de sobrenadante a 100 \u00b5l de soluci\u00f3n de detecci\u00f3n de ATP, se incub\u00f3 a temperatura ambiente durante 5 minutos, se mezcl\u00f3 inmediatamente y se determin\u00f3 la luminiscencia utilizando un lumin\u00f3metro (Flex Station 3). La concentraci\u00f3n de ATP se calcul\u00f3 seg\u00fan una curva est\u00e1ndar y se convirti\u00f3 en nmol\/\u03bcg de prote\u00edna.<\/p>\n<\/div>\n La expresi\u00f3n de prote\u00ednas se evalu\u00f3 mediante transferencia Western y se cuantific\u00f3 con densitometr\u00eda. Las c\u00e9lulas H9c2 tratadas con Dox y Dox + Brev en placas de cultivo celular de 10 cm se lisaron con el tamp\u00f3n de lisis RIPA. Tomando 5 mg de tejido y a\u00f1adiendo 10 ml de tamp\u00f3n de lisis. Se utiliz\u00f3 el m\u00e9todo Bradford para medir la concentraci\u00f3n de prote\u00edna, utilizando BSA como est\u00e1ndar. Se mezclaron cantidades equivalentes de prote\u00ednas con tamp\u00f3n de carga (5X) y se hirvieron a 95\u00b0C durante 5 min. Luego, las prote\u00ednas se resolvieron mediante electroforesis en geles de poliacrilamida SDS 10%-12% (SDS-PAGE) y se transfirieron a membranas de PVDF. Despu\u00e9s de bloquear con leche 5% en TBST durante 2 h a temperatura ambiente, las membranas se incubaron durante la noche a 4 \u00b0C con anticuerpos espec\u00edficos, como GAPDH policlonal de conejo. El an\u00e1lisis WB de la expresi\u00f3n y fosforilaci\u00f3n de prote\u00ednas se realiz\u00f3 utilizando anticuerpos contra AMPK, Parkin, PINK1, Akt, PI3K, Tom20 y GAPDH como control interno. Las se\u00f1ales espec\u00edficas se visualizaron utilizando el sistema Bio-Rad gel doc (Bio-Rad Laboratories, California, Estados Unidos). Los datos se presentan como la media \u00b1 DE (norte<\/em>\u00a0= 3) y cuantificado mediante an\u00e1lisis ImageJ.<\/p>\n<\/div>\n En los experimentos se utilizaron ratones hembra C57BL\/6 de ocho semanas de edad (SiPeiFu, Beijing, China). Los animales se alojaron en jaulas y en un ciclo de 12 h de luz\/12 h de oscuridad a 50% de humedad y 25\u00b0C \u00b1 2\u00b0C. Los animales tuvieron libre acceso a una dieta est\u00e1ndar en pellets y agua. El plasma se obtuvo por centrifugaci\u00f3n a 200 g durante 10 minutos a 4 \u00b0C y se mantuvo a -80 \u00b0C antes de la extracci\u00f3n.<\/p>\n La investigaci\u00f3n se ajusta a la\u00a0Gu\u00eda para el cuidado y uso de animales de laboratorio<\/em>\u00a0publicado por los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. (Publicaci\u00f3n NIH No. 85\u201323, revisada en 1985).<\/p>\n<\/div>\n Los ratones fueron asignados aleatoriamente a seis grupos de tratamiento, incluido un grupo de control, un grupo modelo (grupo Dox), grupos de tres dosis de Dox + Brev y un grupo de Dox + Dexra.<\/p>\n Para imitar los reg\u00edmenes terap\u00e9uticos humanos, se administr\u00f3 una dosis acumulativa de 12 mg\/kg de Dox.\u00a0a trav\u00e9s de<\/em>\u00a0tres inyecciones ip semanales (4 mg\/kg los d\u00edas 0, 7 y 14) excepto para el grupo de control.<\/p>\n Para investigar el efecto de Brev\u00a0en vivo,<\/em>\u00a0los ratones fueron tratados con Brev, seguido de una inyecci\u00f3n ip diaria de 4,8 y 16 mg\/kg de Brev durante 3 semanas, y los ratones en el grupo de tratamiento con Dox + Dexra recibieron 12 mg\/kg de Dexra mediante inyecci\u00f3n intraperitoneal durante 3 semanas adem\u00e1s de Dox. tratamiento. (Alexandre et al., 2020<\/a>). Brev y Dexra fueron tratados despu\u00e9s de las inyecciones de Dox. La supervivencia se control\u00f3 diariamente y la funci\u00f3n card\u00edaca se evalu\u00f3 mediante ecocardiograf\u00eda, 3 semanas despu\u00e9s de la primera inyecci\u00f3n de Dox (Li y otros, 2018<\/a>).<\/p>\n Al grupo de control se le inyect\u00f3 el mismo volumen de soluci\u00f3n salina normal. Los ratones fueron sacrificados 1 semana despu\u00e9s de la administraci\u00f3n de Dox.<\/p>\n<\/div>\n A los ratones se les inyect\u00f3 por v\u00eda subcut\u00e1nea 1\u00d7105<\/sup>\u00a0C\u00e9lulas tumorales de mama 4T1. Una semana despu\u00e9s de la inyecci\u00f3n de c\u00e9lulas, cuando el di\u00e1metro medio de los tumores era superior a 2 mm, los ratones fueron tratados con Dox o breviscapina como se describi\u00f3 anteriormente. El tama\u00f1o del tumor se midi\u00f3 dos veces por semana durante un m\u00e1ximo de 4 semanas y los vol\u00famenes del tumor se calcularon con la siguiente ecuaci\u00f3n: V = 4\u03c0\/3\u00d7(L\/2)2\u00d7 (W\/2), donde V, L y W representan el volumen, longitud y ancho del tumor, respectivamente.<\/p>\n<\/div>\n Se anestesiaron ratones del grupo Dox y breviscapina (en ayunas durante la noche) con isoflurano 2% y se les inyect\u00f3 aproximadamente 11 MBq\/0,2 ml de PET con fluorodesoxiglucosa (FDG).\u00a0a trav\u00e9s de<\/em>\u00a0una vena de la cola y luego regresaron a sus jaulas. Cuarenta minutos m\u00e1s tarde, los ratones fueron anestesiados nuevamente con isoflurano 2% y colocados en una cama estereot\u00e1xica en un microPET Focus 220 (Siemens Company, Berl\u00edn, Alemania). Luego se inici\u00f3 una exploraci\u00f3n PET est\u00e1tica de 20 minutos. Posteriormente, se tomaron im\u00e1genes de los ratones en un microCAT II (Siemens Company, Berl\u00edn, Alemania) con una intensidad del haz de rayos X de 180 mA y un voltaje del tubo de rayos X de 80 kVp para el registro conjunto anat\u00f3mico con las im\u00e1genes PET.<\/p>\n<\/div>\n Tras m\u00e1s de 4 h de ayuno y controlando que la glucemia fuera inferior a 120 mg\/dl, todos los pacientes recibieron una administraci\u00f3n intravenosa de\u00a018<\/sup>F-FDG (5,5 MBq\/kg). Las exploraciones PET\/CT se iniciaron 60 minutos despu\u00e9s de la inyecci\u00f3n utilizando una biograf\u00eda combinada PET\/CT (Siemens Company, Berl\u00edn, Alemania). Todas las exploraciones se realizaron en un modelo tridimensional. Primero se obtuvo una tomograf\u00eda computarizada de dosis baja para correcci\u00f3n de atenuaci\u00f3n y correlaci\u00f3n anat\u00f3mica. La autorizaci\u00f3n \u00e9tica se ajusta a la Gu\u00eda para el documento de aprobaci\u00f3n del comit\u00e9 de \u00e9tica publicada por el Hospital Afiliado de la Universidad de Qingdao (QDU-HEC-2022057).<\/p>\n<\/div>\n El tejido card\u00edaco de rat\u00f3n de cada grupo se almacen\u00f3 en paraformaldeh\u00eddo 4%, se embebi\u00f3 en cera de parafina y se cort\u00f3 en serie en secciones de 4 mm. Se desparafinaron secciones de tejido.\u00a0a trav\u00e9s de<\/em>\u00a0inmersi\u00f3n en xileno (3 veces, durante 5 min cada una) y rehidrataci\u00f3n utilizando una serie descendente de alcoholes (alcohol 100%, 90%, 85% y 75%, 5 min cada uno). Las secciones se ti\u00f1eron con hematoxilina y eosina para an\u00e1lisis histol\u00f3gico. Las muestras de biopsia se ti\u00f1eron con tinci\u00f3n tricr\u00f3mica de Masson para investigar cualquier cambio morfol\u00f3gico y fibr\u00f3tico en el coraz\u00f3n. La tinci\u00f3n azul represent\u00f3 acumulaci\u00f3n de col\u00e1geno. La inmunohistoqu\u00edmica se realiz\u00f3 utilizando los kits de tinci\u00f3n Histone Simple (Nichirei, Tokio, Jap\u00f3n) de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Las secciones se trataron durante 15 minutos con 3% H2O2 en metanol para inactivar las peroxidasas end\u00f3genas y luego se incubaron a temperatura ambiente durante 1 h con los anticuerpos primarios IL-1, 1:100. Luego se observ\u00f3 la ultraestructura con un aumento de 20X utilizando un microscopio de fluorescencia invertida CMS GmbH de Leica Microsystems (Leica Camera AG, Barnack, Alemania).<\/p>\n<\/div>\n Los ratones se mantuvieron con una dieta normal. El d\u00eda de la experimentaci\u00f3n, los ratones se mantuvieron en ayunas durante 6 h (comenzando a las 8 am) y se extrajo sangre.\u00a0a trav\u00e9s de<\/em>\u00a0la vena de la cola para la medici\u00f3n de los niveles de glucosa.<\/p>\n Se lavaron c\u00e9lulas de cardiomioblastos de rata H9c2 con soluci\u00f3n salina tamponada con fosfato (PBS), se centrifugaron y se trituraron ultras\u00f3nicamente, y se incubaron en condiciones est\u00e1ndar de cultivo celular durante 10 minutos. Despu\u00e9s de la incubaci\u00f3n, se midi\u00f3 la absorbancia utilizando un lector de microplacas (Perkin Elmer, Massachusetts, Estados Unidos).<\/p>\n<\/div>\n Los tejidos de rat\u00f3n se lisaron con el tamp\u00f3n de lisis. Las muestras se sonicaron con un homogeneizador Qsonica usando pulsos de 30 Hz durante 20 segundos y luego se centrifugaron a 12.000 g durante 10 minutos. El sobrenadante se recogi\u00f3, se distribuy\u00f3 en al\u00edcuotas en viales de 200 \u00b5l y se almacen\u00f3 a -80 \u00b0C. Las concentraciones de prote\u00ednas de las muestras se cuantificaron mediante el ensayo BCA. Las muestras se analizaron utilizando kits de ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas para TNF-\u03b1, IL-1\u03b2 e IL-6 seg\u00fan el protocolo del fabricante. La densidad \u00f3ptica se midi\u00f3 a 450 nm utilizando un lector de microplacas VICTOR Nivo\u2122 (Perkin Elmer, Massachusetts, Estados Unidos).<\/p>\n<\/div>\n Las muestras de sangre se resuspendieron, se incubaron en hielo, se centrifugaron, se diluyeron hasta la concentraci\u00f3n final y se centrifugaron. Finalmente, el sobrenadante se inyect\u00f3 en el sistema LC-MS\/MS para su an\u00e1lisis. Los an\u00e1lisis UHPLC-MS\/MS se realizaron utilizando un sistema Vanquish UHPLC (Thermo Fisher, Massachusetts, Estados Unidos) junto con un Orbitrap Q Exactive.MT<\/sup>\u00a0Espectr\u00f3metro de masas HF (Thermo Fisher, Massachusetts, Estados Unidos). Los metabolitos identificados se anotaron utilizando la base de datos KEGG, la base de datos HMDB y la base de datos LIPID Maps. El an\u00e1lisis de componentes principales (PCA) y el an\u00e1lisis discriminante de m\u00ednimos cuadrados parcial (PLS-DA) se realizaron utilizando metaX. Se aplic\u00f3 an\u00e1lisis univariado (t<\/em>-prueba) para calcular la significaci\u00f3n estad\u00edstica (pag<\/em>-valor). Metabolitos con un VIP>1,\u00a0pag<\/em>\u00a0un valor <0,05 y un cambio en veces \u22652 o \u22640,5 se consideraron metabolitos diferencialmente abundantes.<\/p>\n<\/div>\n Los an\u00e1lisis estad\u00edsticos se realizaron mediante ANOVA con IBM SPSS Statistics (V19.0, Am\u00e9rica). Los datos se presentan como la media \u00b1 DE (norte<\/em>\u00a0= 6\u20139).\u00a0pag<\/em>\u00a0< 0,05 se consider\u00f3 significativo.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n primero estudiamos\u00a018<\/sup>Las im\u00e1genes PET\/CT con F-FDG de los corazones de pacientes tratados con quimioterapia con antraciclina y pacientes sin quimioterapia, y el an\u00e1lisis de datos mostraron (Figura 1A<\/a>) una tendencia hacia una reducci\u00f3n de la captaci\u00f3n de glucosa en el miocardio en pacientes tratados con quimioterapia. Predijimos que los cambios en este par\u00e1metro pueden estar correlacionados con la cardiotoxicidad inducida por antraciclina. Para verificar el v\u00ednculo intr\u00ednseco entre las anomal\u00edas metab\u00f3licas y la CID, establecimos un modelo de rat\u00f3n con CID inducida por Dox, y el\u00a018<\/sup>Los resultados de la PET con F-FDG mostraron que la captaci\u00f3n card\u00edaca fue significativamente menor en los ratones tratados con Dox que en los ratones no tratados despu\u00e9s de 4 semanas (Figura 1B<\/a>). Esto sugiere que las antraciclinas afectan el metabolismo de la glucosa mioc\u00e1rdica tanto en pacientes como en modelos de rat\u00f3n.<\/p>\n (A)<\/strong>\u00a0Concentraci\u00f3n de\u00a018<\/sup>F-FDG captada por el coraz\u00f3n de pacientes tratados con quimioterapia y sin quimioterapia.\u00a0(B)<\/strong>\u00a018<\/sup>Adquisici\u00f3n de im\u00e1genes F-FDG PET\/CT y\u00a018<\/sup>Captaci\u00f3n de F-FDG.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Mapa de calor de ratones tratados con Dox.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Contenido de MDA en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(MI)<\/strong>\u00a0Tinci\u00f3n HE que muestra que Dox redujo el tama\u00f1o de los cardiomiocitos. Control vs. Dox: ***pag<\/em>\u00a0< 0,0005, **pag<\/em>\u00a0< 0,005, *pag<\/em>\u00a0< 0,05, media \u00b1 DE.\u00a0norte<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n En condiciones normales, el miocardio utiliza principalmente az\u00facares y l\u00edpidos para el suministro de energ\u00eda; los az\u00facares y los l\u00edpidos representan aproximadamente 20%-30% y 60% de energ\u00eda mioc\u00e1rdica, respectivamente; Adem\u00e1s, la glucosa es m\u00e1s eficiente en la producci\u00f3n de ATP (Shao y Tian, 2015<\/a>). No est\u00e1 claro c\u00f3mo se adapta el coraz\u00f3n a la remodelaci\u00f3n del metabolismo energ\u00e9tico en el miocardio mediante intervenciones quimioterap\u00e9uticas y si tales alteraciones afectan la homeostasis card\u00edaca y conducen al desarrollo de CID. Al analizar datos metabol\u00f3micos de ratones (Figura 1C<\/a>), encontramos que los metabolitos que mostraron niveles aumentados despu\u00e9s de la exposici\u00f3n a Dox estaban involucrados principalmente en la clasificaci\u00f3n de l\u00edpidos y que la disminuci\u00f3n en los niveles de indicadores del metabolismo de la glucosa como D-glucosa-6-fosfato y AKG era obvia. Adem\u00e1s, el an\u00e1lisis de enriquecimiento de KEGG mostr\u00f3 que las v\u00edas metab\u00f3licas de los l\u00edpidos se alteraron significativamente despu\u00e9s de la exposici\u00f3n a Dox (Figura complementaria S1<\/a>). El nivel del metabolito de la FAO MDA en el miocardio (Figura 1D<\/a>) se elev\u00f3 significativamente despu\u00e9s del tratamiento con Dox. Esto sugiere que el metabolismo de la glucosa en el coraz\u00f3n se altera despu\u00e9s de la intervenci\u00f3n de Dox y es reemplazado por una mayor quema de l\u00edpidos, que es relativamente menos eficiente desde el punto de vista energ\u00e9tico. Este metabolismo lip\u00eddico inadecuado provoca la acumulaci\u00f3n de una gran cantidad de l\u00edpidos en el miocardio, y la tinci\u00f3n patol\u00f3gica revel\u00f3 una gran cantidad de vacuolas lip\u00eddicas en los corazones de los animales expuestos a Dox, lo que lleva a la esteatosis card\u00edaca (Figura 1E<\/a>).<\/p>\n<\/div>\n Curiosamente, esta compensaci\u00f3n metab\u00f3lica aument\u00f3 los niveles de ROS en el miocardio, lo que llev\u00f3 a un mayor estr\u00e9s oxidativo.Figura 2A<\/a>). El an\u00e1lisis del metabolismo energ\u00e9tico de O2K mostr\u00f3 que Dox aument\u00f3 el consumo de ox\u00edgeno del miocardio (Figura 2B<\/a>) y condujo a la hiperpolarizaci\u00f3n de la membrana mitocondrial (Figura 2C<\/a>) (esto tambi\u00e9n es un signo de niveles elevados de estr\u00e9s oxidativo mitocondrial y se observa a menudo en modelos de isquemia-reperfusi\u00f3n card\u00edaca). La tinci\u00f3n con JC-1 tambi\u00e9n mostr\u00f3 que la exposici\u00f3n a Dox provoc\u00f3 un aumento en el potencial de membrana (intensidad de fluorescencia roja mejorada) en algunas c\u00e9lulas supervivientes (Figura 2D<\/a>). Aunque en el coraz\u00f3n se produjeron procesos compensatorios como el aumento del consumo de ox\u00edgeno y la oxidaci\u00f3n de l\u00edpidos, desafortunadamente la tasa de producci\u00f3n de ATP en el miocardio se redujo dr\u00e1sticamente en respuesta a la reducci\u00f3n del metabolismo de la glucosa.Figura 2E<\/a>). La comparaci\u00f3n de la tasa de consumo de ox\u00edgeno y la tasa de producci\u00f3n de ATP mostr\u00f3 que la exposici\u00f3n a Dox condujo al consumo de una gran cantidad de ox\u00edgeno por parte del miocardio pero a la producci\u00f3n de solo una peque\u00f1a cantidad de ATP (Figura 2F<\/a>), aumentando considerablemente la carga sobre el coraz\u00f3n. Este d\u00e9ficit en la producci\u00f3n de energ\u00eda provoc\u00f3 un aumento significativo en el nivel del receptor de energ\u00eda AMPK en el grupo Dox (Figura 2G<\/a>). Por lo tanto, planteamos la hip\u00f3tesis de que el coraz\u00f3n exhibe una alta tasa de consumo de ox\u00edgeno y una baja tasa de producci\u00f3n de ATP en respuesta al deterioro del metabolismo de la glucosa causado por las antraciclinas y que este fen\u00f3meno no satisface completamente los requisitos energ\u00e9ticos del miocardio pero conduce a un estr\u00e9s oxidativo excesivo. Por lo tanto, se especula que en respuesta a la brecha energ\u00e9tica, la oxidaci\u00f3n de l\u00edpidos en el coraz\u00f3n aumenta y se acumula m\u00e1s ROS, y esta v\u00eda de retroalimentaci\u00f3n deficiente puede ser un factor importante de la CID.<\/p>\n (A)<\/strong>\u00a0Intensidad de la tinci\u00f3n con ROS en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Consumo de ox\u00edgeno card\u00edaco en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0El potencial de membrana mitocondrial.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Tinci\u00f3n JC-1 y gr\u00e1fico de barras.\u00a0(MI)<\/strong>\u00a0Contenido de ATP en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0La relaci\u00f3n producci\u00f3n de ATP\/consumo de ox\u00edgeno en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(GRAMO)<\/strong>\u00a0Se midieron los niveles de expresi\u00f3n de AMPK y \u03b2-tubulina.\u00a0in vitro<\/em>\u00a0por el Banco Mundial. Control vs. Dox: ***pag<\/em>\u00a0< 0,0005, **pag<\/em>\u00a0< 0,005, *pag<\/em>\u00a0< 0,05, media \u00b1 DE.\u00a0norte<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n Inspir\u00e1ndonos en los resultados antes mencionados, investigamos el efecto protector del flavonoide breviscapina, utilizado para tratar enfermedades cardiovasculares, contra la progresi\u00f3n de la CID desde una perspectiva metab\u00f3lica. El protocolo experimental se muestra en\u00a0Figura 3A<\/a>, y\u00a018<\/sup>Las im\u00e1genes PET\/CT con F-FDG se realizaron en ratones 1 semana despu\u00e9s de la primera inyecci\u00f3n de doxorrubicina. Como se muestra en\u00a0Figura 3B<\/a>, la captaci\u00f3n card\u00edaca fue significativamente mayor en el grupo tratado con breviscapina que en el grupo tratado con Dox solo, lo que sugiere que la intervenci\u00f3n con breviscapina podr\u00eda revertir la disminuci\u00f3n inducida por Dox en el metabolismo de la glucosa card\u00edaca y remodelar el metabolismo energ\u00e9tico card\u00edaco. A continuaci\u00f3n se examinaron la funci\u00f3n card\u00edaca y los cambios patol\u00f3gicos despu\u00e9s del tratamiento con breviscapina y se utiliz\u00f3 el f\u00e1rmaco cl\u00ednico dexrazoxano (Dexra) como control positivo. La ecocardiograf\u00eda en\u00a0Figura 3C<\/a>\u00a0mostr\u00f3 que LVEF y LVFS en el grupo Dox fueron significativamente m\u00e1s bajos que aquellos en el grupo de control, y LVESV y LVD fueron significativamente m\u00e1s altos que aquellos en el grupo de control. Estos resultados sugieren que la funci\u00f3n sist\u00f3lica del ventr\u00edculo izquierdo de los ratones disminuy\u00f3 despu\u00e9s del tratamiento con Dox, y que la lesi\u00f3n mioc\u00e1rdica inducida por Dox en este estudio fue similar a la miocardiopat\u00eda dilatada. Dox redujo la funci\u00f3n sist\u00f3lica, que es similar a lo que se ha informado anteriormente (Venturini y otros, 1996<\/a>;\u00a0Sol y otros, 2022<\/a>). Todas las funciones se restauraron en los corazones de los animales tratados con Brev y Dox en comparaci\u00f3n con los de los animales tratados s\u00f3lo con doxorrubicina. La cTnI es un biomarcador de lesi\u00f3n mioc\u00e1rdica (Solaro y Solaro, 2020<\/a>). La concentraci\u00f3n de cTnI aument\u00f3 significativamente en los ratones tratados con doxorrubicina sola en comparaci\u00f3n con los del grupo control, y diferentes concentraciones de Brev mostraron mejores efectos (Figura 3D<\/a>). Adem\u00e1s, la tinci\u00f3n de tejidos card\u00edacos patol\u00f3gicos despu\u00e9s de diferentes tratamientos mostr\u00f3 que la estructura del tejido card\u00edaco en ratones del grupo de control era normal. A diferencia de los del grupo de control, los ratones del grupo Dox exhibieron una gran cantidad de lesiones card\u00edacas, incluyendo necrosis, edema intracelular, trastorno y rotura miofibrilar y degeneraci\u00f3n ondulada de las fibras card\u00edacas. Curiosamente, el preacondicionamiento con breviscapina previno este tipo de lesi\u00f3n, alivi\u00f3 la acumulaci\u00f3n excesiva de l\u00edpidos card\u00edacos y restableci\u00f3 la homeostasis mioc\u00e1rdica.Figura 3F<\/a>). La tinci\u00f3n de Masson del miocardio mostr\u00f3 que la fibrosis intersticial aument\u00f3 significativamente despu\u00e9s del tratamiento con Dox y que la intervenci\u00f3n de Brev redujo el grado de fibrosis card\u00edaca (Figura 3E<\/a>). Los datos de la ecograf\u00eda card\u00edaca mostraron que LVESV y LVID fueron significativamente mayores en el grupo de Dox que en el grupo de control, lo que sugiere un agrandamiento del di\u00e1metro de la cavidad ventricular y que el tratamiento con breviscapina podr\u00eda aliviar significativamente estos cambios. Estos resultados sugieren que la breviscapina puede remodelar el metabolismo card\u00edaco, aumentar la captaci\u00f3n de glucosa card\u00edaca, reducir la esteatosis card\u00edaca y aliviar la disfunci\u00f3n card\u00edaca inducida por la doxorrubicina y los cambios en la morfolog\u00eda del miocardio.<\/p>\n (A)<\/strong>\u00a0Protocolo esquem\u00e1tico para tratamientos con ratones.\u00a0(B)<\/strong>\u00a018<\/sup>Las im\u00e1genes PET\/CT con F-FDG se realizaron en ratones 1 semana despu\u00e9s de la primera exposici\u00f3n a Dox y la concentraci\u00f3n de 18F-FDG absorbida por el coraz\u00f3n.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Los ecocardiogramas mostraron que la breviscapina previno la dilataci\u00f3n del ventr\u00edculo izquierdo inducida por Dox. Ecocardiogramas representativos de eje corto en modo M que muestran que Dox indujo la dilataci\u00f3n del ventr\u00edculo izquierdo y que la breviscapina ejerci\u00f3 efectos protegidos en el grupo de Dox + Brev. La FE y la FS en di\u00e1stole fueron significativamente menores en los ratones tratados con breviscapina que en los tratados con Dox, y la FC fue significativamente mayor.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0La breviscapina redujo la concentraci\u00f3n de cTnI.\u00a0(MI)<\/strong>\u00a0Tinci\u00f3n de Masson que muestra que la breviscapina redujo el grado de fibrosis card\u00edaca inducida por Dox.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0Tinci\u00f3n HE que muestra que la breviscapina protege contra la reducci\u00f3n del tama\u00f1o de los cardiomiocitos inducida por Dox en el coraz\u00f3n. Control frente a Dox, 4 mg\/kg, 8 mg\/kg o 16 mg\/kg Brev frente a Dox y Dexra frente a Dox: ***pag<\/em>\u00a0< 0,0005, **pag<\/em>\u00a0< 0,005, *pag<\/em>\u00a0< 0,05, media \u00b1 DE.\u00a0norte<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n A continuaci\u00f3n, estudiamos c\u00f3mo la breviscapina regula el equilibrio del metabolismo del az\u00facar y las grasas. Como se muestra en\u00a0Figura 4E<\/a>, el nivel de serotonina en el suero perif\u00e9rico en ratones tratados con breviscapina aument\u00f3 dram\u00e1ticamente en comparaci\u00f3n con el de los ratones tratados con Dox, y el grado de disminuci\u00f3n mostr\u00f3 una relaci\u00f3n lineal con la dosis de breviscapina, siendo una disminuci\u00f3n de m\u00e1s de 95%. observado en el grupo de dosis alta. La serotonina (5-HT) es una monoamina que tiene una variedad de funciones en los sistemas neuronales y no neuronales (Okaty y otros, 2019<\/a>). En el sistema nervioso central, la 5-HT act\u00faa como un neurotransmisor que regula el estado de \u00e1nimo y la conducta alimentaria.Berger y otros, 2009<\/a>). Estudios recientes han demostrado que la 5-HT perif\u00e9rica desempe\u00f1a un papel importante en la regulaci\u00f3n metab\u00f3lica de los tejidos perif\u00e9ricos al inhibir la termog\u00e9nesis adaptativa en el tejido adiposo marr\u00f3n. La inhibici\u00f3n de la s\u00edntesis de 5-HT reduce el aumento de peso y mejora la disfunci\u00f3n metab\u00f3lica en un modelo de rat\u00f3n con obesidad inducida por la dieta (Zemdegs et al., 2016<\/a>;\u00a0Xia y otros, 2021<\/a>). Los estudios de asociaci\u00f3n de todo el genoma tambi\u00e9n han revelado un v\u00ednculo gen\u00e9tico entre el sistema serotonin\u00e9rgico y la obesidad. La serotonina tiene dos efectos diferentes sobre el metabolismo de la glucosa: induce directamente la secreci\u00f3n de insulina en las c\u00e9lulas B pancre\u00e1ticas, lo que reduce los niveles de glucosa en sangre; e inhibe la absorci\u00f3n de glucosa de la sangre por tejidos distintos del h\u00edgado y el m\u00fasculo esquel\u00e9tico, elevando los niveles de az\u00facar en sangre (Watanabe y otros, 2011<\/a>;\u00a0Carmean y otros, 2019<\/a>;\u00a0Yabut et al., 2019<\/a>). Los estudios han demostrado que el tratamiento con serotonina puede provocar un aumento repentino y grande de los niveles de glucosa en sangre, pero a\u00fan no est\u00e1 claro c\u00f3mo la serotonina inhibe la absorci\u00f3n tisular de glucosa de la sangre. Nuestros resultados experimentales mostraron que despu\u00e9s del tratamiento con breviscapina, los niveles perif\u00e9ricos de serotonina disminuyeron dr\u00e1sticamente, lo que corresponde a un aumento en la ingesta card\u00edaca de glucosa (Figura 4E<\/a>), mientras que la ingesta de glucosa en el h\u00edgado no cambi\u00f3 significativamente (Figura complementaria S2<\/a>) y los niveles de glucosa en ayunas (FBG) disminuyeron (Figura 4A<\/a>). En el grupo de breviscapina, la suplementaci\u00f3n adicional con 5-HT aument\u00f3 el nivel de serotonina en ratones y disminuy\u00f3 la captaci\u00f3n card\u00edaca de glucosa (Figura 4B<\/a>). Para analizar m\u00e1s a fondo c\u00f3mo la serotonina regula el metabolismo de los cardiomiocitos, agregamos 5-HT adicional para aumentar los niveles de serotonina en ratones modelo de lesi\u00f3n mioc\u00e1rdica inducida por Dox y luego recolectamos los corazones de los ratones para el an\u00e1lisis del transcriptoma. Los resultados mostraron que la oxidaci\u00f3n de los \u00e1cidos grasos en el grupo tratado con Dox y 5-HT fue significativamente mayor que en el grupo de Dox solo (Figura complementaria S3<\/a>). Luego analizamos los cambios en la v\u00eda PI3K-prote\u00edna quinasa B (Akt\/PKB), un importante regulador del metabolismo de la glucosa mioc\u00e1rdica que desempe\u00f1a un papel importante en la regulaci\u00f3n de la absorci\u00f3n de glucosa; promover la divisi\u00f3n, proliferaci\u00f3n y supervivencia celular; e inhibir la apoptosis. Los resultados mostraron que la adici\u00f3n de 5-HT inhibi\u00f3 directamente la expresi\u00f3n g\u00e9nica de Akt pero no cambi\u00f3 significativamente la subunidad catal\u00edtica PI3K ni el nivel de la subunidad reguladora (Figura 4C<\/a>). La p\u00e9rdida de AKT reduce la capacidad de los cardiomiocitos para metabolizar la glucosa. Estos resultados sugieren que la breviscapina alivia el efecto inhibidor de la serotonina sobre la captaci\u00f3n de glucosa en los tejidos al reducir significativamente el nivel de serotonina y asegura la absorci\u00f3n de glucosa de la sangre en condiciones patol\u00f3gicas, revelando la posibilidad de que el cuerpo pueda participar en la regulaci\u00f3n del metabolismo card\u00edaco. remodelaci\u00f3n a trav\u00e9s de neurotransmisores. M\u00e1s importante a\u00fan, la breviscapina, como f\u00e1rmaco cardiovascular de uso com\u00fan en China, puede reducir los niveles perif\u00e9ricos de serotonina en m\u00e1s de 90% y tiene un efecto m\u00e1s potente que el cl\u00e1sico inhibidor de la recaptaci\u00f3n de serotonina fluoxetina en el tratamiento de la hipertrofia mioc\u00e1rdica y la insuficiencia card\u00edaca inducida por el metabolismo de la glucosa mioc\u00e1rdica. trastorno y diabetes, lo que representa un nuevo agente seguro para el tratamiento de la cardiotoxicidad inducida por Dox. Los estudios epidemiol\u00f3gicos tambi\u00e9n han demostrado que la diabetes aumenta el riesgo de cardiotoxicidad inducida por Dox; por lo tanto, este estudio proporciona una posible estrategia de tratamiento para pacientes con diabetes y c\u00e1ncer (Chang y otros, 2021<\/a>).<\/p>\n (A)<\/strong>\u00a0Niveles de glucosa en sangre en ayunas en ratones.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Concentraci\u00f3n de\u00a018<\/sup>F-FDG captada por el coraz\u00f3n despu\u00e9s de la suplementaci\u00f3n con 5-HT.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0El mapa de calor del an\u00e1lisis del transcriptoma despu\u00e9s de la suplementaci\u00f3n con 5-HT.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Se midieron los niveles de expresi\u00f3n de PI3K, Akt y GAPDH.\u00a0in vitro<\/em>\u00a0por el Banco Mundial.\u00a0(MI)<\/strong>\u00a0El nivel de serotonina en el suero perif\u00e9rico en ratones.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0El nivel de D-glucosa 6-fosfato en ratones.\u00a0(GRAMO)<\/strong>\u00a0El nivel de \u00e1cido \u03b1-cetoglut\u00e1rico en ratones. Control frente a Dox, 4 mg\/kg, 8 mg\/kg o 16 mg\/kg Brev frente a Dox y Brev+5-HT frente a Brev: ***pag<\/em>\u00a0< 0,0005, **pag<\/em>\u00a0< 0,005, *pag<\/em>\u00a0< 0,05, media \u00b1 DE.\u00a0norte<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n Con base en estos hallazgos, investigamos c\u00f3mo la breviscapina regula la glucosa. Utilizaci\u00f3n por el coraz\u00f3n. Los resultados mostraron que la expresi\u00f3n de la prote\u00edna PI3K en ratones expuestos a Dox disminuy\u00f3 significativamente y que el nivel de expresi\u00f3n de la prote\u00edna PI3K en el tejido card\u00edaco aument\u00f3 significativamente despu\u00e9s de la intervenci\u00f3n con breviscapina. Curiosamente, la expresi\u00f3n de AKT se mantuvo en niveles bajos tanto en el grupo control como en el grupo expuesto a Dox, y se observ\u00f3 un aumento significativo de la expresi\u00f3n de AKT despu\u00e9s del tratamiento con breviscapina (Figura 4D<\/a>). Estudios anteriores han demostrado que AKT estimula el metabolismo de la glucosa en las c\u00e9lulas, convirtiendo la glucosa en D-glucosa 6-fosfato\u00a0a trav\u00e9s de<\/em>\u00a0hexoquinasa para la gluc\u00f3lisis o polimerizaci\u00f3n a gluc\u00f3geno. Nuestros resultados mostraron que despu\u00e9s de que la breviscapina promoviera la expresi\u00f3n de AKT mioc\u00e1rdico, los niveles de D-glucosa 6-fosfato y \u00e1cido \u03b1-cetoglut\u00e1rico relacionados con el metabolismo de la glucosa aumentaron significativamente (Figura 4F<\/a>, G), lo que sugiere que la breviscapina mejor\u00f3 la capacidad del miocardio para utilizar la glucosa como fuente de energ\u00eda a trav\u00e9s de AKT y promovi\u00f3 el catabolismo de la glucosa. Estudios anteriores han informado que el aumento de la expresi\u00f3n de PI3K-Akt puede promover la utilizaci\u00f3n del az\u00facar en los tejidos perif\u00e9ricos, reducir la resistencia a la insulina, mejorar el suministro de energ\u00eda card\u00edaca y prevenir la insuficiencia card\u00edaca, mientras que la inhibici\u00f3n de la v\u00eda PI3K-Akt afecta las actividades fisiol\u00f3gicas de las c\u00e9lulas card\u00edacas (Zhu y otros, 2013<\/a>). Estos resultados sugieren que la breviscapina mejora la resistencia a la lesi\u00f3n mioc\u00e1rdica inducida por Dox al modular la activaci\u00f3n de la v\u00eda PI3K-Akt. Estos resultados sugieren que la breviscapina regula los niveles de glucosa en sangre mediante la inhibici\u00f3n de la serotonina, bloquea la restricci\u00f3n de la utilizaci\u00f3n de la glucosa en el miocardio y promueve el metabolismo de la glucosa en el miocardio mediante la activaci\u00f3n de la v\u00eda PI3K-Akt. Por lo tanto, la serotonina puede ser un objetivo importante para regular el metabolismo de los glicol\u00edpidos card\u00edacos. Luego analizamos los cambios en la funci\u00f3n card\u00edaca y la homeostasis despu\u00e9s de la remodelaci\u00f3n del metabolismo de los glicol\u00edpidos del miocardio. En comparaci\u00f3n con el grupo del modelo Dox, la producci\u00f3n mioc\u00e1rdica de ATP en el grupo tratado con breviscapina aument\u00f3 significativamente (Figura 5A<\/a>), mientras que los niveles de ROS y MDA, un metabolito de la FAO, disminuyeron significativamente (Figuras 5B,E<\/a>). El an\u00e1lisis del metabolismo energ\u00e9tico O2K mostr\u00f3 que la breviscapina inhibi\u00f3 el dram\u00e1tico aumento en el consumo card\u00edaco de ox\u00edgeno causado por la exposici\u00f3n a Dox (Figura 5C<\/a>), disminuy\u00f3 significativamente la relaci\u00f3n producci\u00f3n de ATP\/consumo de ox\u00edgeno (Figura 5D<\/a>), y normaliz\u00f3 el potencial de membrana mitocondrial (Figura complementaria S4<\/a>). Esto sugiere que el tratamiento con breviscapina aumenta la capacidad del miocardio para utilizar glucosa de alta eficiencia energ\u00e9tica como fuente de energ\u00eda; mejora la eficiencia de la producci\u00f3n de ATP; y reduce la carga card\u00edaca, el estr\u00e9s oxidativo y el consumo de ox\u00edgeno del miocardio. En conclusi\u00f3n, la breviscapina puede romper eficazmente el c\u00edrculo vicioso de una alta tasa de consumo de ox\u00edgeno y una combusti\u00f3n inadecuada de l\u00edpidos en el coraz\u00f3n causada por la exposici\u00f3n a Dox al regular el circuito serotonina-glucemia-AKT mioc\u00e1rdico, remodelar el metabolismo energ\u00e9tico del miocardio, aumentar la utilizaci\u00f3n de glucosa y reducir la FAO. (Figura 5F<\/a>), impidiendo el desarrollo posterior de CID.<\/p>\n (A)<\/strong>\u00a0Contenido de ATP en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Contenido de MDA en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Consumo de ox\u00edgeno card\u00edaco en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0La relaci\u00f3n producci\u00f3n de ATP\/consumo de ox\u00edgeno en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(MI)<\/strong>\u00a0La intensidad de la tinci\u00f3n con ROS en c\u00e9lulas H9c2.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0Diagrama esquem\u00e1tico. Control frente a Dox, Brev frente a Dox y Dexra frente a Dox: ***pag<\/em>\u00a0< 0,0005, **pag<\/em>\u00a0< 0,005, *pag<\/em>\u00a0< 0,05, media \u00b1 DE.\u00a0norte<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n Aunque las hip\u00f3tesis sobre los mecanismos de la CID han variado en las \u00faltimas d\u00e9cadas, las caracter\u00edsticas clave de la CID son el desequilibrio redox y el deterioro de la funci\u00f3n mitocondrial. Los resultados impidieron mejorar previamente la hip\u00f3tesis del desarrollo de CID desde la perspectiva de la relaci\u00f3n de energ\u00eda card\u00edaca y la eficiencia de la producci\u00f3n de energ\u00eda, pero plantean una pregunta clave, a saber, c\u00f3mo la breviscapina logra una producci\u00f3n de energ\u00eda eficiente y la homeostasis microambiental card\u00edaca optimizando la red metab\u00f3lica en el coraz\u00f3n despu\u00e9s de la mitocondria. lesi\u00f3n. Por lo tanto, nuestro objetivo era responder a esta pregunta. La supuesta v\u00eda de se\u00f1alizaci\u00f3n PINK1\/Parkin inducida por Pten es una de las principales v\u00edas mediadas por la autofagia mitocondrial y desempe\u00f1a un papel importante en el mantenimiento del metabolismo energ\u00e9tico de los cardiomiocitos.Dewanjee y otros, 2021<\/a>). Cuando las mitocondrias de las c\u00e9lulas del miocardio se da\u00f1an, PINK1, como "centinela" del sistema de control de calidad mitocondrial, se acumula en la membrana externa de las mitocondrias y recolecta y fosforila Parkin (Poole y Macleod, 2021<\/a>). El Parkin activado ubiquitina las mitocondrias da\u00f1adas, que luego se fusionan con los lisosomas para completar la degradaci\u00f3n. La autofagia mitocondrial mejorada mediada por la v\u00eda de se\u00f1alizaci\u00f3n PINK1\/Parkin puede mantener la homeostasis mitocondrial en los cardiomiocitos y retardar la progresi\u00f3n de la enfermedad card\u00edaca.Dorn, 2016<\/a>).<\/p>\n Por lo tanto, especulamos que la breviscapina mejora la autofagia mitocondrial a trav\u00e9s de la v\u00eda PINK1\/Parkin y mantiene la homeostasis mitocondrial en los cardiomiocitos. WB demostr\u00f3 que, en comparaci\u00f3n con el grupo de Dox, el nivel de expresi\u00f3n de la prote\u00edna total de PINK1\/Parkin en el grupo de tratamiento con breviscapina aument\u00f3 significativamente (Figura 6A<\/a>), y el nivel de fosforilaci\u00f3n correspondiente tambi\u00e9n aument\u00f3 significativamente (Figura 6B<\/a>). En el grupo de tratamiento con Dox, la expresi\u00f3n de la prote\u00edna PINK1\/Parkin mostr\u00f3 una tendencia decreciente y la fosforilaci\u00f3n de prote\u00ednas disminuy\u00f3 significativamente, mientras que el nivel de la prote\u00edna de la membrana mitocondrial Tom20 aument\u00f3, lo que sugiere que aunque Dox indujo da\u00f1o mitocondrial, inhibi\u00f3 la eliminaci\u00f3n oportuna de las c\u00e9lulas da\u00f1adas. mitocondrias. Se observ\u00f3 una gran cantidad de mitocondrias rotas y da\u00f1adas en el grupo Dox (flecha roja,\u00a0Figura 6D<\/a>), mientras que en el grupo Brev se observ\u00f3 una gran cantidad de autofagia mitocondrial envuelta en lisosomas (flecha azul). Cuando se aplicaron Dox y Brev simult\u00e1neamente, la cresta mitocondrial era obvia, la morfolog\u00eda mitocondrial era normal y la estructura de la membrana estaba intacta. Al te\u00f1ir con MitoTracker, la intensidad de fluorescencia m\u00e1s alta se encontr\u00f3 en el grupo Dox (Figura 6C<\/a>), lo que indica que hab\u00eda significativamente m\u00e1s mitocondrias en el grupo Dox que en los grupos control y Brev. Adem\u00e1s, los niveles de las prote\u00ednas antioxidantes NADH y SOD aumentaron significativamente despu\u00e9s del tratamiento con Brev (Figura complementaria S5<\/a>). La fosforilaci\u00f3n del receptor de energ\u00eda AMPK se redujo significativamente en el grupo de tratamiento con Brev en comparaci\u00f3n con el grupo de Dox, mientras que los centros de control del crecimiento celular se activaron (Figura 6E<\/a>). Estos resultados indican que la exposici\u00f3n a Dox causa da\u00f1o mioc\u00e1rdico, acumulaci\u00f3n mitocondrial y desequilibrio de la homeostasis, lo que hasta cierto punto explica por qu\u00e9 la eficiencia de la producci\u00f3n de energ\u00eda card\u00edaca se reduce y el estr\u00e9s oxidativo aumenta despu\u00e9s de la administraci\u00f3n de Dox. La breviscapina puede promover la autofagia mitocondrial, eliminar las mitocondrias da\u00f1adas y restaurar la homeostasis mioc\u00e1rdica, asegurando eficazmente el equilibrio din\u00e1mico entre la producci\u00f3n card\u00edaca de ATP y el estr\u00e9s oxidativo.<\/p>\n (A)<\/strong>\u00a0Se midieron los niveles de expresi\u00f3n de PINK1, Parkin, Tom20 y GAPDH.\u00a0in vitro<\/em>\u00a0por el Banco Mundial.\u00a0(B)<\/strong>\u00a0Se evaluaron los niveles de expresi\u00f3n de p-PINK1, p-Parkin y Tom20.\u00a0(C)<\/strong>\u00a0Tinci\u00f3n con mitotrazadores.\u00a0(D)<\/strong>\u00a0Microscopio de electrones.\u00a0(MI)<\/strong>\u00a0Se evaluaron los niveles de expresi\u00f3n de p-AMPK, p-mTOR, p-Akt y p-PI3K.\u00a0(F)<\/strong>\u00a0La intensidad de la tinci\u00f3n con ROS en c\u00e9lulas H9c2 despu\u00e9s de la suplementaci\u00f3n con Mdivi-1.\u00a0(GRAMO)<\/strong>\u00a0Contenido de ATP en c\u00e9lulas H9c2 despu\u00e9s de la suplementaci\u00f3n con Mdivi-1.(H)<\/strong>\u00a0Gr\u00e1fico de barras de p-AMPK\/t-AMPK, p-mTOR\/t-mTOR, p-Akt\/t-Akt y p-PI3K\/t-PI3K. Control frente a Dox, Dox + Mdivi-1 frente a Dox y Dox + Brev + Mdivi-1 frente a Dox + Brev: ***pag<\/em>\u00a0< 0,0005, **pag<\/em>\u00a0< 0,005, *pag<\/em>\u00a0< 0,05, media \u00b1 DE.\u00a0norte<\/em>\u00a0= 6\u20139.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n Cuando Mdivi-1 bloque\u00f3 este efecto de la breviscapina, el nivel de ROS en los cardiomiocitos aument\u00f3 significativamente (Figura 6F<\/a>), mientras que la producci\u00f3n de ATP disminuy\u00f3 significativamente (Figura 6G<\/a>). Adem\u00e1s, la tasa de supervivencia de los cardiomiocitos disminuy\u00f3 (Figura complementaria S6<\/a>), y se inhibi\u00f3 el efecto reparador de la breviscapina sobre los cardiomiocitos. Cuando se combinaron Dox y Mdivi-1, la producci\u00f3n de ATP y la tasa de supervivencia de las c\u00e9lulas del miocardio se redujeron a\u00fan m\u00e1s, el nivel de ROS aument\u00f3 y la lesi\u00f3n del miocardio se agrav\u00f3. Estos resultados sugieren que la autofagia mitocondrial juega un papel clave en la lesi\u00f3n de los cardiomiocitos inducida por Dox. La remodelaci\u00f3n de la red metab\u00f3lica del coraz\u00f3n por s\u00ed sola no puede compensar completamente la disfunci\u00f3n causada por la lesi\u00f3n mitocondrial, y el efecto protector mioc\u00e1rdico de la breviscapina depende de la regulaci\u00f3n del metabolismo de la glucosa y los l\u00edpidos y de la activaci\u00f3n de la autofagia mitocondrial. Esta tambi\u00e9n puede ser la raz\u00f3n por la cual no se ha considerado la regulaci\u00f3n de la red metab\u00f3lica card\u00edaca con respecto a la hip\u00f3tesis del desarrollo de CID. Se sugiere que prevenir la progresi\u00f3n de la enfermedad y restaurar la funci\u00f3n card\u00edaca deber\u00eda ser igualmente importante en el tratamiento de los s\u00edntomas de disfunci\u00f3n e insuficiencia card\u00edaca causadas por Dox, lo que es m\u00e1s beneficioso para el pron\u00f3stico y la calidad de vida de los pacientes.<\/p>\n<\/div>\nIntroducci\u00f3n<\/h2>\n
Materiales y m\u00e9todos<\/h2>\n
reactivos<\/h3>\n
Condiciones de cultivo celular y l\u00edneas celulares.<\/h3>\n
Evaluaci\u00f3n del estr\u00e9s oxidativo.<\/h3>\n
Determinaci\u00f3n de \u00edndices enzim\u00e1ticos.<\/h3>\n
Microscopio de electrones<\/h3>\n
Determinaci\u00f3n de la respiraci\u00f3n mitocondrial.<\/h3>\n
Determinaci\u00f3n de cambios en el potencial de membrana mitocondrial (\u0394\u03a8m)<\/h3>\n
inmunofluorescencia<\/h3>\n
Medici\u00f3n de ATP<\/h3>\n
transferencia Western<\/h3>\n
La cr\u00eda de animales<\/h3>\n
Protocolos de experimentaci\u00f3n con animales.<\/h3>\n
Estudios de tumores<\/h3>\n
18<\/sup>Im\u00e1genes PET\/CT con F-fluorodesoxiglucosa<\/h3>\n
Pacientes<\/h3>\n
An\u00e1lisis de la funci\u00f3n card\u00edaca e histopatolog\u00eda.<\/h3>\n
Medici\u00f3n de los niveles de glucosa.<\/h3>\n
Ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas<\/h3>\n
Determinaci\u00f3n de cambios en el metaboloma del rat\u00f3n.<\/h3>\n
an\u00e1lisis estad\u00edstico<\/h3>\n
Resultados<\/h2>\n
Las antraciclinas reducen el metabolismo de la glucosa en el miocardio y aumentan la utilizaci\u00f3n de \u00e1cidos grasos.<\/h3>\n
<\/a><\/div>\nLas antraciclinas aumentan el consumo de ox\u00edgeno del miocardio y disminuyen la tasa de producci\u00f3n de ATP.<\/h3>\n
<\/a><\/div>\nEl nuevo agente cardioprotector breviscapina promueve el metabolismo de la glucosa card\u00edaca e inhibe la miocardiopat\u00eda inducida por Dox<\/h3>\n
<\/a><\/div>\nLa breviscapina remodela el metabolismo card\u00edaco de la glucosa y los l\u00edpidos mediante la regulaci\u00f3n de los niveles s\u00e9ricos perif\u00e9ricos y la expresi\u00f3n de AKT en el miocardio.<\/h3>\n
<\/a><\/div>\n<\/a><\/div>\nBreviscapina elimina el da\u00f1o mitocondrial y restaura la homeostasis mioc\u00e1rdica despu\u00e9s del tratamiento con Dox a trav\u00e9s de la v\u00eda de se\u00f1alizaci\u00f3n PINK1\/Parkin<\/h3>\n
<\/a><\/div>\n