Alterations in carbohydrate metabolism and its regulation in PPARα null mouse hearts
Notice bibliographique
Résumé
Although a shift from fatty acids (FAs) to carbohydrates (CHOs) is considered beneficial for the diseased heart, it is unclear why subjects with FA beta-oxidation defects are prone to cardiac decompensation under stress conditions. The present study investigated potential alterations in the myocardial utilization of CHOs for energy production and anaplerosis in 12-wk-old peroxisome proliferator-activating receptor-alpha (PPARalpha) null mice (a model of FA beta-oxidation defects). Carbon-13 methodology was used to assess substrate flux through energy-yielding pathways in hearts perfused ex vivo at two workloads with a physiological substrate mixture mimicking the fed state, and real-time RT-quantitative polymerase chain reaction was used to document the expression of selected metabolic genes. When compared with that from control C57BL/6 mice, isolated working hearts from PPARalpha null mice displayed an impaired capacity to withstand a rise in preload (mimicking an increased venous return as it occurs during exercise) as reflected by a 20% decline in the aortic flow rate. At the metabolic level, beyond the expected shift from FA (5-fold down) to CHO (1.5-fold up; P < 0.001) at both preloads, PPARalpha null hearts also displayed 1) a significantly greater contribution of exogenous lactate and glucose and/or glycogen (2-fold up) to endogenous pyruvate formation, whereas that of exogenous pyruvate remained unchanged and 2) marginal alterations in citric acid cycle-related parameters. The lactate production rate was the only measured parameter that was affected differently by preloads in control and PPARalpha null mouse hearts, suggesting a restricted reserve for the latter hearts to enhance glycolysis when the energy demand is increased. Alterations in the expression of some glycolysis-related genes suggest potential mechanisms involved in this defective CHO metabolism. Collectively, our data highlight the importance of metabolic alterations in CHO metabolism associated with FA oxidation defects as a factor that may predispose the heart to decompensation under stress conditions even in the fed state.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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