Análisis de la Proteína Mitocondrial Transportadora de Piruvato (MPC) como posible biomarcador sanguíneo en pacientes con Insuficiencia Cardiaca

Abstract

[Resumen] Introducción. La actividad de la Proteína Mitocondrial Transportadora de Piruvato (MPC) determina si el piruvato se oxida en las mitocondrias o, por el contrario, se metaboliza en el citosol. Se sabe que, en la Insuficiencia Cardiaca (IC), una gran cantidad del piruvato es metabolizado a lactato en el citosol en vez de seguir la ruta mitocondrial, por lo que se ha observado una disminución general del metabolismo mitocondrial en este tipo de patologías. Objetivo. Vista la relación existente entre el metabolismo mitocondrial y la disfunción cardiaca, y la regulación de la expresión de las subunidades de MPC observada en los tejidos cardiacos de pacientes con IC, el objetivo principal de este trabajo ha sido analizar la expresión génica y proteica de las moléculas MPC1 y MPC2 en muestras sanguíneas, para así poder estudiar su posible uso como biomarcadores. Metodología. Las muestras utilizadas provenían de 4 grupos de donantes: pacientes con cardiopatía isquémica, miocardiopatía dilatada idiopática o miocardiopatía hipertrófica; y donantes sin patología cardiaca. Se ha realizado el análisis de la expresión génica en muestras de sangre total mediante la técnica de RT-qPCR, previa extracción de los ácidos nucleicos. El análisis de la expresión proteica se ha llevado a cabo mediante la técnica ELISA, usando como muestra el plasma obtenido de sangre total. Los análisis estadísticos se realizaron con GraphPad Prism v8 y RCommander v4. Resultados. El análisis de expresión génica de MPC1 y MPC2 no reflejó diferencias estadísticamente significativas entre los grupos analizados, salvo entre los grupos MH y MDI una vez eliminado un dato atípico influyente del primer grupo. La cuantificación de estas moléculas en plasma reflejó resultados no detectables para MPC1, pero en el caso de MPC2 se puede apreciar gráficamente un mayor nivel proteico en pacientes con miocardiopatía dilatada idiopática con respecto al resto de los grupos. Conclusiones. Nuestros resultados sugieren que MPC no es un buen candidato como biomarcador sistémico de IC.

[Resumo] Introdución. A actividade da Proteína Mitocondrial Transportadora de Piruvato (MPC) determina si o piruvato se oxida nas mitocondrias ou, pola contra, se metaboliza no citosol. Sábese que, na Insuficiencia Cardíaca (IC), unha gran cantidade de piruvato é metabolizado en lactato no citosol no canto de seguir a vía mitocondrial, polo que se observou unha diminución xeral do metabolismo mitocondrial neste tipo de patoloxía. Obxectivo. Vista a relación entre o metabolismo mitocondrial e a disfunción cardíaca, e a regulación da expresión das subunidades MPC observadas nos tecidos cardíacos de pacientes con IC, o obxectivo principal deste traballo foi analizar a expresión xénica e proteica das moléculas MPC1 e MPC2 en mostras sanguíneas, para así poder estudar o seu posible uso como biomarcadores. Metodoloxía. As mostras empregadas proviñan de 4 grupos de doantes: pacientes con cardiopatía isquémica, miocardiopatía idiopática dilatada ou miocardiopatía hipertrófica; e doantes sen patoloxía cardíaca. A análise da expresión xenica realizouse en mostras de sangue total usando a técnica RT-qPCR, previa extracción dos ácidos nucleicos. A análise da expresión proteica levouse a cabo mediante a técnica ELISA, empregando como mostra o plasma obtido do sangue total. Realizáronse análises estatísticas con GraphPad Prism v8 e RCommander v4. Resultados. A análise da expresión xénica de MPC1 e MPC2 non reflectiu diferencias estatisticamente significativas entre os grupos analizados, salvoentre os grupos MH e MDI unha vez eliminado un dato atípico influente do primeiro grupo. A cuantificación destas moléculas en plasma reflectiu resultados non detectables para MPC1, pero no caso de MPC2 pódese apreciar gráficamente un maior nivel proteico en pacientes con miocardiopatía dilatada idiopática con respecto ao resto dos grupos. Conclusións. Os nosos resultados suxiren que MPC non é un bo candidato como biomarcador sistémico de IC.

[Abstract] Introduction. Mitochondrial Pyruvate Carrier (MPC) activity determines whether the pyruvate is oxidized in the mitochondria or, on the contrary, metabolized in the cytosol. It is known that, in Heart Failure (HF), a large amount of pyruvate is metabolized to lactate in the cytosol instead of following the mitochondrial pathway, so a general decrease in mitochondrial metabolism has been observed in this type of pathology. Objective. Given the relationship between mitochondrial metabolism and cardiac dysfunction, and the regulation of MPC subunit expression observed in cardiac tissues of patients with HF, the main objective of this study was to analyze the gene and protein expression of MPC1 and MPC2 molecules in blood samples, in order to study their possible use as biomarkers. Methodology. The samples used came from 4 groups of donors: patients with ischemic heart disease, idiopathic dilated cardiomyopathy or hypertrophic cardiomyopathy; and donors without cardiac pathology. Gene expression analysis was performed in whole blood samples by RT-qPCR, after the extraction of nucleic acids. The analysis of protein expression was carried out by ELISA, using plasma obtained from whole blood as a sample. Statistical analyses were performed with GraphPad Prism v8 and RCommander v4. Results. The gene expression analysis of MPC1 and MPC2 did not show statistically significant differences between the groups analyzed, except between the MH and MDI groups after removing an influential outlier from the first group. The quantification of these molecules in plasma showed undetectable results for MPC1, but in the case of MPC2, a higher protein level can be seen graphically in patients with idiopathic dilated cardiomyopathy compared to the rest of the groups. Conclusions. Our results suggest that MPC is not a Good candidate as s systemic biomarker of HF.