Mitochondrial role of Apoptosis-Inducing Factor (AIF): Oxidative Phosphorylation and Reactive Oxygen Species.

by Apostolova, Nadezda

RESUMEN La función proapoptótica del Factor Inductor de Apoptosis (AIF) está bien documentada, sin embargo su papel fisiológico en la mitocondria es menos conocido. Empleando la metodología de interferencia por ARN, estudiamos si la modulación de la expresión proteica de AIF en cultivo celular modifica la producción celular de especies reactivas de oxígeno (ROS). Observamos que el silenciamiento de AIF estaba seguido por un incremento significativo en los niveles de las ROS. Estas ROS fueron mitocondriales de origen, puesto que el silenciamiento de AIF en células que carecen de la cadena de transporte electrónico funcional (ETC) en la mitocondria no llevó a un incremento de ROS. Este incremento fue suficiente para activar el Factor inducible por hipoxia (HIF-1?), efecto que se puede revertir usando los antioxidantes, N-Acetil Cisteina y MitoQ, demostrando así la implicación de los ROS en la estabilización de HIF1-?. Los análisis del consumo de oxigeno celular mostraron que las células de AIF silenciado sufren una disminución en la respiración celular, al nivel del Complejo I de la ETC, acompañada por una disminución significativa en la expresión de sus subunidades 39 y la 20kDa. Tratamientos con los antioxidantes previamente nombrados mostraron que la tasa de respiración se puede recuperar, no siendo así con la expresión del Complejo I de la ETC. Estudios del estado energético de las células siAIF mostraron que a pesar de la disminución de 30% en la tasa de la respiración celular, estas células mantienen niveles normales de ATP, como resultado de un incremento en la capacidad glucolítica y una reducción en la tasa de proliferación. Posteriormente, analizamos la expresión de la proteína tioredoxina y observamos una disminución significativa en la isoforma mitocondrial, la tioredoxina 2 (Trx2), aunque los análisis preliminares de coinmunoprecipitación y proteómica no mostraron la existencia de una correlación directa entre las proteínas AIF y Trx2. Concluyendo, nuestros resultados sugieren que el defecto de la respiración celular es posterior al defecto en el Complejo I, probablemente como consecuencia al daño de la ETC por ROS. Esta observación apunta a un papel integrador de AIF en la mitocondria, como modulador del estatus redox y necesario para el ensamblaje del Complejo I.