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Per studiare il ruolo dello stress ossidativo e/o della compromissione mitocondriale nell'insorgenza di danno renale acuto (AKI) durante la sepsi, abbiamo sviluppato un modello in vitro indotto dalla sepsi utilizzando cellule epiteliali tubulari prossimali esposte a un'endotossina batterica (lipopolisaccaride, LPS).Questa indagine ha fornito caratteristiche chiave sulla relazione tra stress ossidativo e difetti di attività della catena respiratoria mitocondriale.Il trattamento con LPS ha determinato un aumento dell'espressione dell'ossido nitrico sintasi inducibile (iNOS) e della NADPH ossidasi 4 (NOX-4), suggerendo la sovraespressione citosolica dell'ossido nitrico e dell'anione superossido, le specie reattive primarie dell'azoto (RNS) e le specie reattive dell'ossigeno (ROS).Questo stato ossidante sembrava interrompere la fosforilazione ossidativa mitocondriale riducendo l'attività del citocromo c ossidasi.Di conseguenza, si sono verificate interruzioni nel trasporto di elettroni e nel pompaggio di protoni attraverso la membrana interna mitocondriale, che hanno portato a una diminuzione del potenziale della membrana mitocondriale, un rilascio di fattori che inducono apoptosi e una deplezione di adenosina trifosfato.È interessante notare che, dopo essere stati bersagliati da RNS e ROS, i mitocondri sono diventati a loro volta produttori di ROS, contribuendo così ad aumentare la disfunzione mitocondriale.Il ruolo degli ossidanti nella disfunzione mitocondriale è stato ulteriormente confermato dall'uso di inibitori iNOS o antiossidanti che preservano l'attività del citocromo c ossidasi e prevengono la dissipazione del potenziale della membrana mitocondriale.Questi risultati suggeriscono che l'AKI indotto dalla sepsi non dovrebbe essere considerato solo come un fallimento dello stato energetico, ma anche come una risposta integrata, inclusi eventi trascrizionali, segnalazione ROS, attività mitocondriale e orientamento metabolico come l'apoptosi.