Mécanisme d'action d'une nouvelle molécule E008 sur les flux métaboliques hépatiques et l'oxydation phosphorylante mitochondriale
Institution:
Université Joseph Fourier (Grenoble)Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Mitochondrial oxidative phosphorylation is central in energetic metabolism. Mitochondrial dysfunction is part of abnormalities which underlie insulin resistance. Specific effects of a new molecule, E008, on mitochondrial phosphorylation are studied. Under E008 action, incubated or perifused isolated hepatocytes presented an inhibition of oxygen consumption, an elevation of redox potentials, and a decrease of ATP/ADP ratios of cytosol and mitochondria. Hence E008 inhibits oxidative phosphorylation. In presence of E008, hepatocytes enhance their mitochondrial membrane potential, as can be seen with oligomycin and atractyloside. Respiration inhibition is suppressed by adding an uncoupler: E008 inhibits mitochondrial phosphorylation complex. Respiration of isolated hepatic mitochondria is not modified in rats treated by subcutaneous injection of E008. Respiratory chain complex I or F1-ATPase activities are not changed by E008. At last, E008 do not influence mitochondrial swelling from respiratory chain substrates, neither in protons kinetic expulsion, nor in the level of proton-motive force. Results are the same when mitochondrial swelling is initiated from ATP hydrolysis by ATP synthase, with increasing ATP concentrations which allow measuring Km and maximal activity of the system. E008 action on oxidative phosphorylation cannot be demonstrated directly on isolated hepatic mitochondria. E008 inhibition of phosphorylation is an indirect mechanism which needs hepatic cells to be entire.
Abstract FR:
L'oxydation phosphorylante mitochondriale est au cœur du métabolisme énergétique hépatique. Son dysfonctionnement participe aux anomalies qui sous-tendent l'insulino-résistance. L'effet d'une nouvelle molécule, E008, sur l'oxydation phosphorylante mitochondriale hépatique est étudié. Sous l'action de E008, les hépatocytes isolés, incubés ou périfusés, présentent une inhibition de leur consommation d'oxygène, une élévation des potentiels redox associée à une baisse des rapports ATP/ADP. E008 inhibe donc l'oxydation phosphorylante. Avec E008, les hépatocytes élèvent leur potentiel de membrane mitochondrial, comme avec l'oligomycine ou l'atractyloside. L'inhibition de la respiration est relevée par l'addition d'un découplant. E008 inhibe le complexe de phosphorylation mitochondrial. La respiration des mitochondries hépatiques isolées de rats traités par E008 en injection sous-cutanée n'est pas inhibée. L'activité du complexe I de la chaîne respiratoire et celle de la F1-ATPase ne sont pas modifiées. Enfin, le gonflement mitochondrial initié par les substrats de la chaîne respiratoire ne montre pas de différence sur la cinétique d'expulsion des protons, ni sur la force proton-motrice. Il en est de même lorsque le gonflement mitochondrial est initié par l'hydrolyse de l'ATP par l'ATP synthase, avec des concentrations croissantes d'ATP qui permettent de mesurer à la fois le Km et la vitesse maximale du système. L'action de E008 sur l'oxydation phosphorylante n'est pas directement observable sur les mitochondries hépatiques isolées. L'inhibition exercée par E008 sur la phosphorylation mitochondriale est donc indirecte, liée à un processus qui nécessite l'intégrité cellulaire.