UCP2 regula el metabolismo energético y el potencial de diferenciación de las células madre pluripotentes humanas.

Volver a Subvenciones

Año de publicación:
2011
Autores:
J Zhang, I Khvorostov, JS Hong, Y Oktay, L Vergnes, E Nuebel, PN Wahjudi, K Setoguchi, G Wang, A Do, HJ Jung, JM McCaffery, IJ Kurland, K Reue, WN Lee, CM Koehler, MA Teitell
Identificación de PubMed:
22085932
Subvenciones de financiación:
Resumen público:
Se ha asumido, basándose en gran medida en evidencia morfológica, que las células madre pluripotentes humanas (hPSC) contienen mitocondrias bioenergéticamente inactivas y poco desarrolladas. Por el contrario, las células diferenciadas albergan una red mitocondrial ramificada con la fosforilación oxidativa como principal fuente de energía. Por lo tanto, sigue siendo incierto el papel de las mitocondrias en la bioenergética de las hPSC y en la diferenciación celular. Aquí, mostramos que las hPSC tienen complejos respiratorios funcionales que pueden consumir O (2) a su máxima capacidad. A pesar de esto, la generación de ATP en las hPSC se realiza principalmente mediante glucólisis y la ATP sintasa F (1) F (0) consume ATP para mantener parcialmente el potencial de la membrana mitocondrial de las hPSC y la viabilidad celular. La proteína desacopladora 2 (UCP2) desempeña un papel regulador en el metabolismo energético de las hPSC al prevenir la oxidación de la glucosa mitocondrial y facilitar la glucólisis a través de un mecanismo de derivación de sustrato. Con la diferenciación temprana, la proliferación de hPSC se ralentiza, el metabolismo energético disminuye y se reprime UCP2, lo que resulta en una disminución de la glucólisis y una oxidación de glucosa mitocondrial mantenida o aumentada. La expresión ectópica de UCP2 perturba esta transición metabólica y altera la diferenciación de hPSC. En general, las hPSC contienen mitocondrias activas y requieren la represión de UCP2 para lograr un potencial de diferenciación completo.
Resumen científico:
Se ha asumido, basándose en gran medida en evidencia morfológica, que las células madre pluripotentes humanas (hPSC) contienen mitocondrias bioenergéticamente inactivas y poco desarrolladas. Por el contrario, las células diferenciadas albergan una red mitocondrial ramificada con la fosforilación oxidativa como principal fuente de energía. Por lo tanto, sigue siendo incierto el papel de las mitocondrias en la bioenergética de las hPSC y en la diferenciación celular. Aquí, mostramos que las hPSC tienen complejos respiratorios funcionales que pueden consumir O (2) a su máxima capacidad. A pesar de esto, la generación de ATP en las hPSC se realiza principalmente mediante glucólisis y la ATP sintasa F (1) F (0) consume ATP para mantener parcialmente el potencial de la membrana mitocondrial de las hPSC y la viabilidad celular. La proteína desacopladora 2 (UCP2) desempeña un papel regulador en el metabolismo energético de las hPSC al prevenir la oxidación de la glucosa mitocondrial y facilitar la glucólisis a través de un mecanismo de derivación de sustrato. Con la diferenciación temprana, la proliferación de hPSC se ralentiza, el metabolismo energético disminuye y se reprime UCP2, lo que resulta en una disminución de la glucólisis y una oxidación de glucosa mitocondrial mantenida o aumentada. La expresión ectópica de UCP2 perturba esta transición metabólica y altera la diferenciación de hPSC. En general, las hPSC contienen mitocondrias activas y requieren la represión de UCP2 para lograr un potencial de diferenciación completo.