Efecto de la restricción de aminoácidos excepto la metionina sobre el estrés oxidativo mitocondrial / Effect of restricting amino acids except methionine on mitochondrial oxidative stress

RESUMEN

Introducción Se sabe que la restricción de proteína o la restricción de metionina (RMet) en la dieta disminuye la producción de radicales de oxígeno (ROS) y el estrés oxidativo mitocondrial y aumenta la longevidad máxima en roedores, lo que puede explicar que estos cambios ocurran en la restricción calórica. Sin embargo, no se sabe si la restricción de otros aminoácidos está también implicada. Para aclararlo, se estudió el efecto de la restricción al 40% de todos los aminoácidos de la dieta semipurificada AIN 93G, excepto la metionina, en ratas Wistar.Material y métodos Dieciséis ratas Wistar macho de 7 semanas de edad se dividieron aleatoriamente en 2 grupos el grupo control y el grupo restringido al 40% en los aminoácidos de la dieta, excepto la metionina. Tras 7 semanas de régimen dietético los animales se sacrificaron y se les extrajo el hígado para aislar inmediatamente las mitocondrias y medir la producción de ROS y el consumo de oxígeno en éstas. Con estos datos se calculó la fuga porcentual de radicales libres. El daño oxidativo al ADN mitocondrial se estimó como 8-oxo-7,8-dihidro-2′-deoxiguanosina por cromatografía líquida de alta resolución con detección electroquímica (HPLC-EC).Resultados Al final del período experimental se observó un descenso del peso del riñón, pero no del hígado, ni del corazón o del cerebro. La producción de ROS en mitocondrias hepáticas aisladas no se modificó ni con sustratos del complejo I (piruvato con malato o glutamato con malato) ni del complejo II (succinato). La producción máxima de ROS disminuyó significativamente con glutamato, malato y rotenona pero no con piruvato, malato y rotenona ni con succinato. No hubo cambios en el consumo de oxígeno con ningún sustrato ni en estado 4 (reposo) ni en estado 3 (fosforilante). De acuerdo con los resultados de producción de ROS, no hubo diferencias entre los grupos en el daño oxidativo al ADNm(AU)

ABSTRACT

Introduction Protein or methionine restriction in the diet is known to decrease reactive oxygen species (ROS) production and mitochondrial oxidative stress and to increase maximum longevity in rodents, which could explain how these changes also take place in dietary restriction. However, it is not known whether restriction of other amino acids is also involved. To clarify this question, we studied the effect of restricting all the amino acids, except methionine, of the semi-purified diet, AIN 93G, in Wistar rats. Material and methods Seven-week old male Wistar rats (n=16) were randomly divided into two groups a control group and a group with 40% restriction of dietary amino acids except methionine. After 7 weeks of dietary treatment, the animals were sacrificed and their livers were extracted to isolate mitochondria immediately and measure ROS production and oxygen consumption; these data allowed the percentage of free radical leak to be calculated. Oxidative damage to mitochondrial DNA was calculated as 8-oxo-7,8-dihydro-2′-deoxyguanosine by HPLC-EC. Results At the end of the experimental period decrease in kidney weight was observed, but the weight of the liver, heart and brain was unchanged. ROS production in isolated liver mitochondria was unchanged with complex I (pyruvate/malate or glutamate/malate) or complex II (succinate) linked substrates. Maximum rates of ROS production significantly decreased with glutamate/malate+rotenone but not with pyruvate/malate+rotenone or with succinate. There were no changes in oxygen consumption with any substrate either in state 4 (resting) or in state 3 (phosphorylating). In agreement with the ROS production results, there were no differences between groups in oxidative damage to mitochondrial DNA.Conclusions Taken together with previous results concerning methionine restriction, the results obtained in the (..) (AU)