Bioénergétique : Libre accès

Abstrait

Analyse comparative de la physiologie mitochondriale des cellules pancréatiques b

Nagendra Yadava, Chul Kim, Pinal Patel, Lindsey M. Gouvin, Melissa L. Brown, Ahmed Khalil, Elizabeth M Henchey et Alejandro P. Heuck

Le métabolisme mitochondrial des cellules B est considéré comme hautement spécialisé. Sa comparaison directe avec d'autres cellules en utilisant des mitochondries isolées est limitée par la disponibilité d'îlots/cellules B en quantité suffisante. Dans cette étude, nous avons comparé le métabolisme mitochondrial des cellules INS1E/b avec d'autres cellules dans des états intacts et perméabilisés. Pour perméabiliser sélectivement la membrane plasmique, nous avons évalué l'utilisation de la perfringolysine O (PFO) en conjonction avec la respirométrie sur microplaque. Le PFO est une protéine qui se lie aux membranes en fonction d'un niveau seuil de cholestérol actif. Par conséquent, à moins que le cholestérol actif n'atteigne un niveau seuil dans les mitochondries, elles devraient rester intactes par le PFO. Les tests de sensibilité au cytochrome c ont montré que dans les cellules perméabilisées par le PFO, l'intégrité mitochondriale est complètement préservée. Nos données montrent qu'un déclin dépendant du temps de la respiration insensible à l'oligomycine observé dans les cellules INS1E était dû à une limitation de l'apport de substrat à la chaîne respiratoire. Nous pensons que cela est lié au métabolisme spécifique des cellules b impliquant des métabolites faisant la navette entre le cytoplasme et les mitochondries. Dans les cellules b perméabilisées, la respiration dépendante du complexe I était soit transitoire, soit absente en raison du cycle TCA inefficace. L'insuffisance du cycle TCA a été confirmée par l'analyse de l'évolution du CO2. Cela peut être lié à des niveaux inférieurs de NAD+, qui est nécessaire comme cofacteur pour les réactions de production de CO2 du cycle TCA. Les cellules b ont montré des capacités Ox Phos et respiratoires comparables qui n'ont pas été affectées par les niveaux de phosphate inorganique (Pi) dans le milieu de respiration. Elles ont montré une stimulation de la respiration par l'ADP plus faible sur différents substrats. Nous pensons que cette étude améliorera considérablement notre compréhension du métabolisme mitochondrial des cellules b.