Introducción y objetivos: El uso de doxorrubicina (Dox) ve limitado por su elevada cardiotoxicidad. El daño cardiaco inducido por Dox implica la liberación de radicales libres, alteración en la homeostasis del hierro y disfunción mitocondrial. Metformina (M) protege contra el estrés oxidativo y apoptosis inducida por Dox en cardiomiocitos a través de la inducción de la cadena pesada de la ferritina (FHC) vía NF-kB. Este estudio evalúa el papel de FHC y NF-kB en la cardioprotección de M frente al daño mitocondrial inducido por Dox.
Métodos: Células cardiacas HL-1 se trataron con M 4 mM (24h), Dox 5 μM (15h), o una combinación de ambos. El efecto de la Dox sobre la función mitocondrial se evaluó por análisis de la actividad del complejo I mediante ELISA, síntesis de ATP mediante HPLC y medida del potencial de membrana mitocondrial (Δψm) por citometría de flujo. La apoptosis se caracterizó midiendo la liberación de citocromo c y la activación de caspasa 3 mediante transferencia Western. La implicación de FHC y NF-kB se determinó mediante el uso de siRNAs. Cada valor se ha expresado como porcentaje medio referido al control ± desviación estándar.
Resultados: El tratamiento con Dox causó una disminución de la función mitocondrial, caracterizada por una depresión de la actividad del complejo I (28 ± 9%), disminución del Δψm (16 ± 4%) y disminución de los niveles de ATP (50 ± 5%). El pretratamiento con M, previno la inhibición de la actividad del complejo I (89 ± 14%), la disminución del Δψm (82 ± 10%) y el descenso de ATP (130 ± 6%). El silenciamiento previo de la expresión de FHC o NF-kB mediante siRNAs bloqueó el efecto cardioprotector de M en cuanto a actividad del complejo I (23 ± 5% o 25 ± 9%), Δψm (23 ± 12% o 22 ± 3%) y producción de ATP (57 ± 5% o 62 ± 1%). El tratamiento de las células con Dox indujo la liberación de citocromo c y la subsecuente activación de caspasa 3, efectos que también fueron bloqueados por el pretratamiento con M. De nuevo, el silenciamiento previo de FHC o NF-kB bloqueó el efecto preventivo de M sobre la liberación de citocromo c y activación de caspasa 3 inducida por Dox.
Conclusiones: Este estudio demuestra que FHC y NF-kB ejercen un papel principal en la cardioprotección mitocondrial inducida por M ante el daño inducido por Dox y sugiere que las estrategias terapéuticas basadas en la modulación de FHC podrían proteger al cardiomiocito de la disfunción mitocondrial inducida por Dox.