Malnutrition-associated liver steatosis and ATP depletion is caused by peroxisomal and mitochondrial dysfunction
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND & AIMS: Severe malnutrition in young children is associated with signs of hepatic dysfunction such as steatosis and hypoalbuminemia, but its etiology is unknown. Peroxisomes and mitochondria play key roles in various hepatic metabolic functions including lipid metabolism and energy production. To investigate the involvement of these organelles in the mechanisms underlying malnutrition-induced hepatic dysfunction we developed a rat model of malnutrition. METHODS: Weanling rats were placed on a low protein or control diet (5% or 20% of calories from protein, respectively) for four weeks. Peroxisomal and mitochondrial structural features were characterized using immunofluorescence and electron microscopy. Mitochondrial function was assessed using high-resolution respirometry. A novel targeted quantitative proteomics method was applied to analyze 47 mitochondrial proteins involved in oxidative phosphorylation, tricarboxylic acid cycle and fatty acid β-oxidation pathways. RESULTS: Low protein diet-fed rats developed hypoalbuminemia and hepatic steatosis, consistent with the human phenotype. Hepatic peroxisome content was decreased and metabolomic analysis indicated peroxisomal dysfunction. This was followed by changes in mitochondrial ultrastructure and increased mitochondrial content. Mitochondrial function was impaired due to multiple defects affecting respiratory chain complex I and IV, pyruvate uptake and several β-oxidation enzymes, leading to strongly reduced hepatic ATP levels. Fenofibrate supplementation restored hepatic peroxisome abundance and increased mitochondrial β-oxidation capacity, resulting in reduced steatosis and normalization of ATP and plasma albumin levels. CONCLUSIONS: Malnutrition leads to severe impairments in hepatic peroxisomal and mitochondrial function, and hepatic metabolic dysfunction. We discuss the potential future implications of our findings for the clinical management of malnourished children. LAY SUMMARY: Severe malnutrition in children is associated with metabolic disturbances that are poorly understood. In order to study this further, we developed a malnutrition animal model and found that severe malnutrition leads to an impaired function of liver mitochondria which are essential for energy production and a loss of peroxisomes, which are important for normal liver metabolic function.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 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) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».