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Enregistrement W4401870002 · doi:10.1016/j.redox.2024.103319

Mitohormesis during advanced stages of Duchenne muscular dystrophy reveals a redox-sensitive creatine pathway that can be enhanced by the mitochondrial-targeting peptide SBT-20

2024· article· en· W4401870002 sur OpenAlexafffund
Meghan C. Hughes, Sofhia V. Ramos, Aditya N. Brahmbhatt, Patrick C. Turnbull, Nazari Polidovitch, Madison C. Garibotti, Uwe Schlattner, Thomas J. Hawke, Jeremy A. Simpson, Peter H. Backx, Christopher G. R. Perry

Notice bibliographique

RevueRedox Biology · 2024
Typearticle
Langueen
DomaineBiochemistry, Genetics and Molecular Biology
ThématiqueMuscle Physiology and Disorders
Établissements canadiensUniversity of GuelphMcMaster UniversityYork University
Organismes subventionnairesNatural Sciences and Engineering Research Council of CanadaCanadian Institutes of Health ResearchCanada Foundation for InnovationOntario Research FoundationCanada Research ChairsHeart and Stroke Foundation of CanadaJames H. Cummings Foundation
Mots-clésDuchenne muscular dystrophyCreatineDystrophinCreatine kinaseRedoxMitochondrionMuscular dystrophyPeptideCell biologyBiologyChemistryMedicineBiochemistryInternal medicine

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Mitochondrial creatine kinase (mtCK) regulates the “fast” export of phosphocreatine to support cytoplasmic phosphorylation of ADP to ATP which is more rapid than direct ATP export. Such “creatine-dependent” phosphate shuttling is attenuated in several muscles, including the heart, of the D2.mdx mouse model of Duchenne muscular dystrophy at only 4 weeks of age. However, the degree to which creatine-dependent and -independent systems of phosphate shuttling progressively worsen or potentially adapt in a hormetic manner throughout disease progression remains unknown. Here, we performed a series of proof-of-principle investigations designed to determine how phosphate shuttling pathways worsen or adapt in later disease stages in D2.mdx (12 months of age). We also determined whether changes in creatine-dependent phosphate shuttling are linked to alterations in mtCK thiol redox state. In permeabilized muscle fibres prepared from cardiac left ventricles, we found that 12-month-old male D2.mdx mice have reduced creatine-dependent pyruvate oxidation and elevated complex I-supported H2O2 emission (mH2O2). Surprisingly, creatine-independent ADP-stimulated respiration was increased and mH2O2 was lowered suggesting that impairments in the faster mtCK-mediated phosphocreatine export system resulted in compensation of the alternative slower pathway of ATP export. The apparent impairments in mtCK-dependent bioenergetics occurred independent of mtCK protein content but were related to greater thiol oxidation of mtCK and a more oxidized cellular environment (lower GSH:GSSG). Next, we performed a proof-of-principle study to determine whether creatine-dependent bioenergetics could be enhanced through chronic administration of the mitochondrial-targeting, ROS-lowering tetrapeptide, SBT-20. We found that 12 weeks of daily treatment with SBT-20 (from day 4–∼12 weeks of age) increased respiration and lowered mH2O2 only in the presence of creatine in D2.mdx mice without affecting calcium-induced mitochondrial permeability transition activity. In summary, creatine-dependent mitochondrial bioenergetics are attenuated in older D2.mdx mice in relation to mtCK thiol oxidation that seem to be countered by increased creatine-independent phosphate shuttling as a unique form of mitohormesis. Separate results demonstrate that creatine-dependent bioenergetics can also be enhanced with a ROS-lowering mitochondrial-targeting peptide. These results demonstrate a specific relationship between redox stress and mitochondrial hormetic reprogramming during dystrophin deficiency with proof-of-principle evidence that creatine-dependent bioenergetics could be modified with mitochondrial-targeting small peptide therapeutics.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,008
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,005
Tête enseignante GPT0,233
Écart entre enseignants0,228 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations4
Publié2024
Routes d'admission2
Résumé présentoui

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