Efecto del ion cobre sobre la función mitocondrial durante la eritropoyesis

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Fecha
2014
Profesor/a Guía
Idioma
es
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Editor
Universidad Andrés Bello
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Licencia CC
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Resumen
Las mitocondrias juegan un rol importante en las células al controlar la vida de éstas y de los organismos. Proveen el ATP y participan en diversas vías metabólicas. También controlan la muerte mediante la apoptosis y la generación de radicales libres. Las mitocondrias son las que sintetizan el hemo, vital para la síntesis de hemoglobina y transporte de 02. El hemo se genera durante la eritropoyesis y requiere del ion hierro el cual debe ser internalizado por las mitocondrias. Otro metal traza importante en la fisiología celular es el cobre, forma parte, entre otros, del complejo IV de la cadena transportadora de electrones mitocondrial y de la enzima superóxi~o dismutasa l. Ambas son necesarias para la eritropoyesis. La primera en la generación del potencial de membrana para la síntesis de ATP; y la segunda para detoxificar el estrés oxidativo generado durante la eritropoyesis. El cobre es un metal reactivo y en estado libre genera estrés oxidativo. Se ha demostrado que en líneas celulares, el cobre es capaz de modificar la proliferación y la diferenciación celular, además de potenciar el crecimiento tumoral y la angiogénesis. La sobrecarga y carencia de este metal traza conlleva a patologías, entre ellas, la anemia. Hipotetizamos que la sobrecarga de cobre altera la fisiología mitocondrial y por tanto, la progresión de la eritropoyesis. Para contestar esta hipótesis, se realizaron estudios in vitro con la línea celular eritropoyética K562 e in vivo en ratones C57 Black. La línea celular fue expuesta a concentraciones crecientes de cobre (0-200uM) por 48 hrs, lo cual produjo variaciones en la tasa de proliferación. Por otra parte, a los ratones se les administró 300 ppm de cloruro de cobre a través del agua que beben, lo cuál alteró el proceso eritropoyético en la médula ósea. La función mitocondrial fue evaluada mediante el uso de tinciones específicas para el potencial de membrana mitocondrial (TMRE) y para la detección del radical superóxido (Mitosox). Además, se midió el consumo de oxígeno con la tecnología Seahorse. Se observó que 95 uM de sobrecarga de cobre estimula la proliferación de las células K562 y disminuye su capacidad de diferenciación. En el caso de los ratones, se alteró la eritropoyesis y el número de reticulocitos. El potencial de membrana mitocondrial disminuyó y el estrés oxidativo aumentó, asociados a un aumento en la respiración basal, así mismo como en la eficiencia en la síntesis de ATP.
Notas
Tesis (Magister en Biotecnología)
Palabras clave
Iones, Compuestos Orgánicos de Cobre, Eritropoyesis
Citación
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