ラットのデュオデニウム上のデオキシコール酸ソジウムとURSODEOXYCHYCHOLIC ACIDの異なる作用におけるミトコンドリアの役割

ROLE OF MITOCHONDRIA IN THE DIFFERENTIAL ACTION OF SODIUM DEOXYCHOLATE AND URSODEOXYCHOLIC ACID ON RAT DUODENUM.

• Adriana Pérez
• María Rivoira
• Valeria Rodriguez
• Ana Marchionatti
• Nori Tolosa de Talamoni

抄録

デオキシコール酸ナトリウム（NaDOC）は腸管のCa2+吸収を抑制し、ウルソデオキシコール酸（UDCA）は腸管のCa2+吸収を促進する。本研究の目的は、NaDOCとUDCAが十二指腸ミトコンドリアの酸化還元状態に異なる影響を及ぼし、クレブスサイクルと電子輸送鎖（ETC）の機能を変化させ、ミトコンドリアの動態と生合成に障害をもたらすかどうかを明らかにすることであった。ラットの腸内ミトコンドリアは、NaDOC、UDCA、またはその両方を投与した未処置動物と処置動物から分離した。クレブスサイクル酵素、ETC成分、ATP合成酵素、ミトコンドリアの動態と生合成マーカーを決定した。NaDOCは、ETCとATP合成に影響を与えるイソクエン酸脱水素酵素(ICDH)とリンゴ酸脱水素酵素の活性を低下させた。また、NaDOCは酸化ストレスを誘発し、スーパーオキシドディスムターゼ活性を増加させ、ミトコンドリアの生合成と機能性を低下させた。UDCAはICDHとETCの複合体IIの活性を増加させた。また、両BAの併用により、クレブスサイクル酵素、ETC構成成分、酸化的リン酸化、ミトコンドリア生合成の機能活性が保存されていた。結論として、腸管Ca2+吸収に対するNaDOCの抑制効果は、ミトコンドリアの機能不全を介しており、UDCAによって回避されている。UDCA単独での刺激効果は、ミトコンドリア機能の改善と関連している。この知見は、腸内Ca2+吸収に影響を与える疾患の治療を改善する可能性がある。

Sodium deoxycholate (NaDOC) inhibits the intestinal Ca2+ absorption and ursodeoxycholic acid (UDCA) stimulates it. The aim of this study was to determine whether NaDOC and UDCA produce differential effects on the redox state of duodenal mitochondria altering the Krebs cycle and the electron transport chain (ETC) functioning, which could lead to perturbations in the mitochondrial dynamics and biogenesis. Rat intestinal mitochondria were isolated from untreated and treated animals with either NaDOC, UDCA or both. Krebs cycle enzymes, ETC components, ATP synthase and mitochondrial dynamics and biogenesis markers were determined. NaDOC decreased isocitrate dehydrogenase (ICDH) and malate dehydrogenase activities affecting the ETC and ATP synthesis. NaDOC also induced oxidative stress and increased the superoxide dismutase activity and impaired the mitochondrial biogenesis and functionality. UDCA increased the activities of ICDH and complex II of ETC. The combination of both BA conserved the functional activities of Krebs cycle enzymes, ETC components, oxidative phosphorylation and mitochondrial biogenesis. In conclusion, the inhibitory effect of NaDOC on intestinal Ca2+ absorption is mediated by mitochondrial dysfunction, which is avoided by UDCA. The stimulatory effect of UDCA alone is associated with amelioration of mitochondrial functioning. This knowledge could improve treatment of diseases that affect the intestinal Ca2+ absorption.