Efecto del ion cobre sobre la funciĆ³n mitocondrial durante la eritropoyesis
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Fecha
2014
Autores
Profesor/a GuĆa
Facultad/escuela
Idioma
es
TĆtulo de la revista
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Editor
Universidad AndrƩs Bello
Nombre de Curso
Licencia CC
Licencia CC
Resumen
Las mitocondrias juegan un rol importante en las cƩlulas al controlar la vida de
Ć©stas y de los organismos. Proveen el ATP y participan en diversas vĆas metabĆ³licas.
TambiĆ©n controlan la muerte mediante la apoptosis y la generaciĆ³n de radicales
libres. Las mitocondrias son las que sintetizan el hemo, vital para la sĆntesis 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 fisiologĆa celular es el cobre, forma parte, entre otros, del
complejo IV de la cadena transportadora de electrones mitocondrial y de la enzima
superĆ³xi~o dismutasa l. Ambas son necesarias para la eritropoyesis. La primera en
la generaciĆ³n del potencial de membrana para la sĆntesis de ATP; y la segunda para
detoxificar el estrƩs oxidativo generado durante la eritropoyesis. El cobre es un metal
reactivo y en estado libre genera estrĆ©s oxidativo. Se ha demostrado que en lĆneas
celulares, el cobre es capaz de modificar la proliferaciĆ³n y la diferenciaciĆ³n celular,
ademƔs de potenciar el crecimiento tumoral y la angiogƩnesis. La sobrecarga y
carencia de este metal traza conlleva a patologĆas, entre ellas, la anemia.
Hipotetizamos que la sobrecarga de cobre altera la fisiologĆa mitocondrial y por
tanto, la progresiĆ³n de la eritropoyesis. Para contestar esta hipĆ³tesis, se realizaron
estudios in vitro con la lĆnea celular eritropoyĆ©tica K562 e in vivo en ratones C57
Black. La lĆnea celular fue expuesta a concentraciones crecientes de cobre
(0-200uM) por 48 hrs, lo cual produjo variaciones en la tasa de proliferaciĆ³n. Por otra
parte, a los ratones se les administrĆ³ 300 ppm de cloruro de cobre a travĆ©s del agua
que beben, lo cuĆ”l alterĆ³ el proceso eritropoyĆ©tico en la mĆ©dula Ć³sea. La funciĆ³n
mitocondrial fue evaluada mediante el uso de tinciones especĆficas para el potencial
de membrana mitocondrial (TMRE) y para la detecciĆ³n del radical superĆ³xido
(Mitosox). AdemĆ”s, se midiĆ³ el consumo de oxĆgeno con la tecnologĆa Seahorse. Se
observĆ³ que 95 uM de sobrecarga de cobre estimula la proliferaciĆ³n de las cĆ©lulas
K562 y disminuye su capacidad de diferenciaciĆ³n. En el caso de los ratones, se
alterĆ³ la eritropoyesis y el nĆŗmero de reticulocitos. El potencial de membrana
mitocondrial disminuyĆ³ y el estrĆ©s oxidativo aumentĆ³, asociados a un aumento en la
respiraciĆ³n basal, asĆ mismo como en la eficiencia en la sĆntesis de ATP.
Notas
Tesis (Magister en BiotecnologĆa)
Palabras clave
Iones, Compuestos OrgƔnicos de Cobre, Eritropoyesis