Autor/autores:
Orla Watters, Niamh M. C. Connolly, Hans-Georg König...(et.al)
Los grupos mitocondriales se encuentran en regiones de alta demanda de energía, lo que permite que las células cumplan con los requisitos metabólicos locales mientras mantienen la homeostasis neuronal. La proteína quinasa activada por AMP (AMPK), un sensor clave de estrés energético, responde a los aumentos en la relación AMP / ATP activando m&uacu...
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Los grupos mitocondriales se encuentran en regiones de alta demanda de energía, lo que permite que las células cumplan con los requisitos metabólicos locales mientras mantienen la homeostasis neuronal. La proteína quinasa activada por AMP (AMPK), un sensor clave de estrés energético, responde a los aumentos en la relación AMP / ATP activando múltiples cascadas de señalización para superar la deficiencia energética.
En muchas afecciones neurológicas, el axón distal experimenta un estrés energético independiente del soma. Aquí, utilizamos dispositivos microfluídicos para aislar físicamente estas dos estructuras neuronales e investigar si la señalización AMPK localizada influyó en el transporte mitocondrial axonal. La nucleofección de neuronas corticales primarias, derivadas de embriones de ratón E16 (ambos sexos), con mito-GFP permitió el monitoreo de la dinámica de transporte de las mitocondrias dentro del axón, por microscopía confocal.
La activación farmacológica de AMPK en el axón distal (AICAR 0. 1 mM) indujo una depresión de la frecuencia, velocidad y distancia medias del transporte mitocondrial retrógrado en el axón adyacente. El transporte mitocondrial anterógrado fue menos sensible al estímulo AMPK local, con el desequilibrio del transporte mitocondrial bidireccional que resultó en la acumulación de mitocondrias en la región de la señal de estrés energético. Las mitocondrias en la sustancia blanca del cerebro, rica en axones, dependen en gran medida del lactato como sustrato para la síntesis de ATP.
Curiosamente, la inhibición localizada de la absorción de lactato (10 nM AR-C155858) redujo el transporte mitocondrial en el axón adyacente en todos los parámetros medidos, similar al observado por el tratamiento con AICAR. La adición conjunta del compuesto C restableció todos los parámetros medidos a niveles basales, confirmando la participación de AMPK. Este estudio destaca el papel de la señalización de AMPK en la depresión de la movilidad mitocondrial axonal durante el estrés energético localizado.
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