Bioenergética: acceso abierto

Abstracto

Análisis comparativo de la fisiología mitocondrial de las células B pancreáticas

Nagendra Yadava, Chul Kim, Pinal Patel, Lindsey M. Gouvin, Melissa L. Brown, Ahmed Khalil, Elizabeth M Henchey y Alejandro P. Heuck

Se cree que el metabolismo mitocondrial de las células B es altamente especializado. Su comparación directa con otras células que utilizan mitocondrias aisladas está limitada por la disponibilidad de islotes/células B en cantidad suficiente. En este estudio, hemos comparado el metabolismo mitocondrial de las células INS1E/b con otras células en estados intactos y permeabilizados. Para permeabilizar selectivamente la membrana plasmática, hemos evaluado el uso de perfringolisina O (PFO) junto con la respirometría basada en microplacas. La PFO es una proteína que se une a las membranas en función de un nivel umbral de colesterol activo. Por lo tanto, a menos que el colesterol activo alcance un nivel umbral en las mitocondrias, se espera que permanezcan intactas por la PFO. Las pruebas de sensibilidad al citocromo c mostraron que en las células permeabilizadas con PFO, la integridad mitocondrial se conserva completamente. Nuestros datos muestran que una disminución dependiente del tiempo de la respiración insensible a la oligomicina observada en las células INS1E se debió a una limitación en el suministro de sustrato a la cadena respiratoria. Predecimos que está relacionado con el metabolismo específico de las células B, que implica el transporte de metabolitos entre el citoplasma y las mitocondrias. En las células B permeabilizadas, la respiración dependiente del complejo I fue transitoria o ausente debido al ciclo ineficiente del TCA. La insuficiencia del ciclo del TCA se confirmó mediante el análisis de la evolución del CO2. Esto puede estar relacionado con niveles más bajos de NAD+, que se requiere como cofactor para las reacciones productoras de CO2 del ciclo del TCA. Las células B mostraron capacidades respiratorias y de Ox Phos comparables que no se vieron afectadas por los niveles de fosfato inorgánico (Pi) en el medio de respiración. Mostraron una menor estimulación de la respiración por ADP en diferentes sustratos. Creemos que este estudio mejorará significativamente nuestra comprensión del metabolismo mitocondrial de las células B.