Mutant Parkin impairs mitochondrial function and morphology in human fibroblasts.

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Parkin'deki arka planMutasyonları otozomal resesif Parkinson hastalığının (PD) en yaygın nedenidir. Mitokondriyal lokalize E3 ubiquitin-protein ligaz Parkin'in solunum zinciri fonksiyonu ve mitokondriyal dinamiklerde yer aldığı bildirilmiştir. Daha yeni yayınlar da Parkin ve mitofaji arasında bir bağlantı tanımladı.Metodoloji/ilkel bulgularBu çalışmada, Parkin mutasyonlarının bir insan hücresel modelinde mitokondriyal fonksiyon ve morfoloji üzerindeki etkisini araştırdık. Fibroblastlar, Parkin'de iki mutasyonu olan bir İtalyan PD ailesinin üç üyesinden (homozygous c.1072delT, homozygous delEx7, bileşik heterozigot c.1072delT/delEx7) ve mutasyonu olmayan iki akrabadan elde edildi. Ayrıca, üç ilgisiz bileşik-heterozigot hasta (delEx3-4/duplEx7-12, delEx4/c.924C>T ve delEx1/c.924C>T) ve üç ilgisiz yaş uyumlu kontroller dahil edildi. Fibroblastlar bazal veya paraquat kaynaklı oksidatif stres koşulları altında kültürlenmiştir. ATP sentez oranları ve hücresel seviyeler luminometrik olarak tespit edildi. Kompleks I-IV ve sitrat sentazın aktiviteleri mitokondriyal preparatlarda veya hücre lizatlarında spektrofotometrik olarak ölçüldü. Mitokondriyal membran potansiyeli 5,5',6,6'-tetrakloro-1,1',3,3'-tetraetilbenzimidazolkarbosiyanin iyodür ile ölçüldü. Oksidatif stres seviyeleri OxyBlot tekniği ile araştırılmıştır. Mitokondriyal ağ immünositokimyasal olarak araştırıldı ve dallanma derecesi görüntü işleme yöntemleri ile belirlendi. Parkin-mutant fibroblastlarında artan mitokondriyal kütle ile ATP'nin üretimi ve genel konsantrasyonunda bir azalma gözlemledik. Oksidatif bir hakaretten sonra, membran potansiyeli hasta hücrelerinde azaldı, ancak kontrollerde değil. Mutantlarda hem bazal hem de stres koşullarında daha yüksek oksitlenmiş protein seviyeleri belirledik. Mitokondriyal ağ dallanma derecesi, bazal koşullar altında mutantlarda ve kontrollerde karşılaştırılabilirdi ve paraquat kaynaklı stres altında benzer bir dereceye kadar azaldı.Sonuçlarımız, Parkin mutasyonlarının nöronal olmayan insan hücrelerinde anormal mitokondriyal fonksiyon ve morfolojiye neden olduğunu göstermektedir.

Özgün kaynak özetini okuyun

BackgroundMutations in Parkin are the most common cause of autosomal recessive Parkinson disease (PD). The mitochondrially localized E3 ubiquitin-protein ligase Parkin has been reported to be involved in respiratory chain function and mitochondrial dynamics. More recent publications also described a link between Parkin and mitophagy.Methodology/principal findingsIn this study, we investigated the impact of Parkin mutations on mitochondrial function and morphology in a human cellular model. Fibroblasts were obtained from three members of an Italian PD family with two mutations in Parkin (homozygous c.1072delT, homozygous delEx7, compound-heterozygous c.1072delT/delEx7), as well as from two relatives without mutations. Furthermore, three unrelated compound-heterozygous patients (delEx3-4/duplEx7-12, delEx4/c.924C>T and delEx1/c.924C>T) and three unrelated age-matched controls were included. Fibroblasts were cultured under basal or paraquat-induced oxidative stress conditions. ATP synthesis rates and cellular levels were detected luminometrically. Activities of complexes I-IV and citrate synthase were measured spectrophotometrically in mitochondrial preparations or cell lysates. The mitochondrial membrane potential was measured with 5,5',6,6'-tetrachloro-1,1',3,3'-tetraethylbenzimidazolylcarbocyanine iodide. Oxidative stress levels were investigated with the OxyBlot technique. The mitochondrial network was investigated immunocytochemically and the degree of branching was determined with image processing methods. We observed a decrease in the production and overall concentration of ATP coinciding with increased mitochondrial mass in Parkin-mutant fibroblasts. After an oxidative insult, the membrane potential decreased in patient cells but not in controls. We further determined higher levels of oxidized proteins in the mutants both under basal and stress conditions. The degree of mitochondrial network branching was comparable in mutants and controls under basal conditions and decreased to a similar extent under paraquat-induced stress.ConclusionsOur results indicate that Parkin mutations cause abnormal mitochondrial function and morphology in non-neuronal human cells.

Bilimsel değerlendirme

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.