Dystrophin proteolysis: a potential target for MMP-2 and its prevention by ischemic preconditioning

Autores
Buchholz, Bruno; Perez, Virginia; Siachoque Montaño, Nadezda Ann Alexandra; Miksztowicz, Verónica Julieta; Berg, Gabriela Alicia; Rodríguez, Manuel; Donato, Pablo Martín; Gelpi, Ricardo Jorge
Año de publicación
2014
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Dystrophin is responsible for the mechanical stabilization of the sarcolemma, and it has been shown that it is one of the most sensitive proteins to ischemic injury. However, the enzyme responsible for this proteolysis is still unknown. Isolated rabbit hearts were subjected to 30 min of global ischemia with and without reperfusion (180 min) to determine whether dystrophin is cleaved by matrix metalloproteinase (MMP)-2 during acute ischemia and whether ischemic preconditioning (PC) prevents dystrophin breakdown through MMP-2 inhibition. The activity of MMP-2 was evaluated by zymography and using doxycycline as an inhibitor. Also, to stimulate MMP-2 activity without ischemia, SIN-1 was administered in the absence and presence of doxycycline. Finally, we considered the PC effect on MMP-2 activity and dystrophin expression. The dystrophin level decreased during ischemia, reaching 21% of control values (P 0.05), but the spectrin level remained unchanged. MMP-2 activity increased 71% during ischemia compared with control values (P 0.05). Doxycycline administration before ischemia prevented dystrophin breakdown. In normoxic hearts, SIN-1 increased thiobarbituric acid-reactive substances by 33% (P 0.05) and MMP-2 activity by 36% (P 0.05) and significantly reduced the dystrophin level to 23% of control values (P 0.05). PC significantly prevented dystrophin breakdown by inhibiting MMP-2 activity, and the dystrophin level reached 89% of control values (P 0.05). In conclusion, MMP-2 could be responsible for the proteolysis of dystrophin. Thus, dystrophin emerges as a possible novel substrate for MMP-2 in the context of ischemic injury. Furthermore, our results demonstrate that ischemic PC prevents dystrophin breakdown most likely by inhibiting MMP-2 activity.
Fil: Buchholz, Bruno. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Fil: Perez, Virginia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Fil: Siachoque Montaño, Nadezda Ann Alexandra. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina
Fil: Miksztowicz, Verónica Julieta. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina
Fil: Berg, Gabriela Alicia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Bioquímica Clínica; Argentina
Fil: Rodríguez, Manuel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentina
Fil: Donato, Pablo Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentina
Fil: Gelpi, Ricardo Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentina
Materia
Myocardial Infarction
Dystrophin
Matrix Metalloproteinase 2
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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The activity of MMP-2 was evaluated by zymography and using doxycycline as an inhibitor. Also, to stimulate MMP-2 activity without ischemia, SIN-1 was administered in the absence and presence of doxycycline. Finally, we considered the PC effect on MMP-2 activity and dystrophin expression. The dystrophin level decreased during ischemia, reaching 21% of control values (P 0.05), but the spectrin level remained unchanged. MMP-2 activity increased 71% during ischemia compared with control values (P 0.05). Doxycycline administration before ischemia prevented dystrophin breakdown. In normoxic hearts, SIN-1 increased thiobarbituric acid-reactive substances by 33% (P 0.05) and MMP-2 activity by 36% (P 0.05) and significantly reduced the dystrophin level to 23% of control values (P 0.05). PC significantly prevented dystrophin breakdown by inhibiting MMP-2 activity, and the dystrophin level reached 89% of control values (P 0.05). In conclusion, MMP-2 could be responsible for the proteolysis of dystrophin. Thus, dystrophin emerges as a possible novel substrate for MMP-2 in the context of ischemic injury. Furthermore, our results demonstrate that ischemic PC prevents dystrophin breakdown most likely by inhibiting MMP-2 activity.Fil: Buchholz, Bruno. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular; ArgentinaFil: Perez, Virginia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Medicina. Instituto de Fisiopatología Cardiovascular; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Bioquímica y Medicina Molecular. 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