Functional alterations of hepatic mitochondria in lipopolysaccharide tolerance (LPS)

O presente estudo tem por objetivo principal avaliar as alterações funcionais precoces de mitocôndrias hepáticas de ratos wistar submetidos ao estímulo de sepse através da técnica de ligadura cecal e punção (cecal ligation and puncture-CLP) e indução de tolerância ao lipopolissacarídeo (LPS) de Escherichia coli. As mitocôndrias exercem papel na alteração do metabolismo celular de pacientes sépticos. Os objetivos do presente trabalho foram: (1) padronizar a técnica de indução a tolerância para ratos wistar com LPS de E. coli (2) avaliar a função mitocondrial fosforilativa e oxidativa; (3) quantificar DNA mitocondrial em tecido hepático de animais submetidos à CPL e tolerância; (4) verificar a expressão dos genes responsáveis pela biogênese mitocondrial e replicação do DNA mitocondrial: nuclear respiratory factor (NRF-1), mitochondrial transcription factor A (TFAM) e peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1alfa); (5) avaliar a função dos complexos respiratórios I e IV. Os resultados encontrados no presente estudo revelaram que: (a) a taxa de mortalidade dos animais submetidos a tolerância foi de 10% quando submetidos à dose letal de LPS, enquanto a taxa de mortalidade dos animais controle foi de 100% quando submetidos à dose letal de LPS; (b) observou-se que o grupo do controle respiratório que recebeu doses controladas de LPS e foi submetido à CLP apresentou razão igual ao grupo Controle, sugerindo que a fosforilação oxidativa se manteve igual ao basal, enquanto o grupo que foi submetido ao procedimento de CLP sem indução a tolerância apresentou piora da razão do controle respiratório em relação ao grupo controle; (c) a quantificação de DNA mitocondrial mostrou-se maior nos animais submetidos a CLP sem prévia indução a tolerância, com igual aumento da expressão dos fatores de biogênese mitocondrial em relação aos demais grupos; (d) houve diferença significativa na avaliação da funcionalidade dos complexo I, porém o complexo IV se manteve igual em todos os grupos. Concluiu-se que a indução a tolerância altera positivamente a função mitocondrial em animais submetidos à CLPThe aim of this study was to evaluate the early functional alterations of hepatic mitochondria of wistar rats submitted to the stimulation of sepsis through the technique of cecal ligation and puncture (CLP) and induction of tolerance to lipopolysaccharide (LPS) of Escherichia coli. Mitochondria play a role in altering the cellular metabolism of septic patients. The objectives of the present study were: (1) to standardize the tolerance induction technique for wistar rats with E. coli LPS (2) to evaluate the mitochondrial phosphorylation and oxidative function; (3) quantify mitochondrial DNA in hepatic tissue of animals submitted to CPL and tolerance; (4) to verify the expression of genes responsible for mitochondria biogenesis and mitochondrial DNA replication nuclear mitochondrial biogenesis (NRF-1), mitochondrial transcription factor A (TFAM) and peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1alpha); (5) to evaluate the function of respiratory complexes I and IV. The results found in the present study revealed that: (a) the mortality rate of the animals submitted to tolerance was 10% when submitted to the lethal dose of LPS, whereas the mortality rate of the control animals was 100% when submitted to the lethal dose of LPS; (B) it was observed that the group receiving controlled doses of LPS and submitted to CLP presented a ratio equal to the control group, suggesting that oxidative phosphorylation remained the same at baseline, whereas the group that underwent CLP procedure without induction of tolerance presented worsening of the respiratory control ratio in relation to the control group; (C) the mitochondrial DNA quantification was higher in the animals submitted to CLP without prior tolerance induction, with an equal increase in mitochondrial biogenesis factors expression in relation to the other groups; (D) there was significant difference in the evaluation of the functionality of complexes I, but no difference in complex IV in all groups. It was concluded that induction of tolerance positively alters mitochondrial function in animals submitted to CL