Diminuzione di DRP1 e alterazione del network mitocondriale in cardiomiociti di paziente affetto da atassia di Friedreich

Friedreich's ataxia (FA) is a neurodegenerative autosomal recessive disease, caused by the pathological expansion of GAA triplets located in the first intron of the frataxin-encoding gene (FXN), which has a key role in the energy metabolism and which expression is down-expressed in FA patients. About 60% of FA patients die of hypertrophic cardiomyopathy (HCM), despite this, the mitochondrial anatomy of these cells is still poorly understood. This article aims to investigate whether the balance between fission and fusion of mitochondria is disrupted in stem cell-derived cardiomyocytes of a patient affected by FA and HCM. Fusion allows the transfer of gene products between two mitochondria, while fission allows the cell to carry out a qualitative control. Their imbalance is associated with various diseases. The results of this study highlight an imbalance between fusion and fission in FA cardiomyocytes, unbalanced in favor of the first, a fact confirmed by the reduction in the levels of DRP1, a protein implicated in the fusion process. This is further associated with an increase in reactive oxygen species, potentially responsible for oxidative damage in HCM of FA patients.

L’atassia di Friedreich (FA) è una malattia neurodegenerativa, autosomica recessiva, causata dall’espansione patologica di triplette GAA nel primo introne del gene FXN, codificante per la proteina mitocondriale fratassina, che ha un ruolo essenziale nel metabolismo energetico e la cui espressione risulta diminuita nei pazienti FA. Circa il 60% dei pazienti affetti da FA muore a causa di una cardiomiopatia ipertrofica (HCM), nonostante ciò, l’anatomia mitocondriale dei cardiomiociti di paziente è ancora poco conosciuta. L’articolo analizzato in questo elaborato si propone di indagare l’equilibrio tra fissione e fusione dei mitocondri di cardiomiociti derivati da cellule staminali sia di un paziente affetto da FA e HCM che di un controllo sano. La fusione permette il trasferimento di prodotti genici tra due mitocondri, mentre la fissione permette alla cellula di effettuarne un controllo qualitativo. Un loro disequilibrio è associato a varie malattie. I risultati di questo studio evidenziano in cardiomiociti FA un disequilibrio tra fusione e fissione, sbilanciato a favore della prima, dato confermato dalla riduzione dei livelli di DRP1, proteina implicata nel processo di fusione. Ciò è inoltre associato ad un aumento di specie reattive dell’ossigeno, potenzialmente responsabile del danno ossidativo nella HCM di pazienti FA.