Browsing by Author "Eisner Sagüés, Verónica Raquel"

Now showing 1 - 17 of 17
  • Thumbnail Image
    Item
    A novel mechanism causing imbalance of mitochondrial fusion and fission in human myopathies
    (2018) Bartsakoulia, Marina; Pyle, Angela; Troncoso-Chandia, Diego; Vial-Brizzi, Josefa; Paz-Fiblas, Marysol V.; Duff, Jennifer; Griffin, Helen; Boczonadi, Veronika; Lochmueller, Hanns; Kleinle, Stephanie; Chinnery, Patrick F.; Gruenert, Sarah; Kirschner, Janbernd; Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Horvath, Rita
  • No Thumbnail Available
    Item
    Absence of AGPAT2 impairs brown adipogenesis, increases IFN stimulated gene expression and alters mitochondrial morphology
    (2020) Tapia Ossa, Pablo José; Figueroa Toledo, Ana María; Eisner Sagüés, Verónica Raquel; González Hódar, Lila Alejandra; Robledo Plaza, Fermín Alberto; Agarwal, AK; Garg, A.; Cortés Mora, Víctor Antonio
  • Thumbnail Image
    Item
    Caracterización de alteraciones mitocondriales durante la diferenciación in vitro de adipocitos pardos del ratón lipodistrófico Agpat2-/-
    (2022) Figueroa Toledo, Ana María; Cortés Mora, Víctor Antonio; Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Medicina
    La lipodistrofia congénita generalizada (LCG) es una enfermedad de transmisión autosómica recesiva que consiste en reducción severa en la masa de tejido adiposo. Sus causas más frecuentes son mutaciones en el gen AGPAT2. El ratón knockout para Agpat2 (Agpat2-/-) es un modelo murino de LCG. AGPAT2 participa en la vía de los glicerolípidos que determina la síntesis de mono, di y triglicéridos y glicerofosfolípidos. AGPAT2 cataliza la adición de un acil graso-CoA en la posición sn-2 del 1 acil glicerofosfato (también llamado ácido lisofosfatídico) para producir ácido fosfatídico. Los mecanismos de la lipodistrofia secundaria a la inactivación de AGPAT2 permanecen desconocidos, sin embargo, en nuestro laboratorio encontramos que los ratones Agpat2-/- nacen con tejido adiposo de distribución anatómica y abundancia normal, el cual degenera rápida y completamente durante la primera semana de vida. El tejido adiposo es un regulador del balance energético y de la homeostasis lipídica y glucídica. En mamíferos existen dos tipos clásicos de tejido adiposo: el blanco y el pardo, ambos con características morfológicas y funcionales particulares. El ratón Agpat2-/- carece de ambos tipos de tejido adiposo. El tejido adiposo pardo es muy vascularizado y posee adipocitos con múltiples gotas de lípidos y un mayor número de mitocondrias. Su principal función es disipar energía en forma de calor, producto de la actividad de la proteína desacoplante UCP1. Esta proteína está localizada en la membrana mitocondrial interna y su actividad aumenta con la exposición al frío o la estimulación de receptores β-adrenérgicos. Fibroblastos embrionarios de ratón y preadipocitos Agpat2-/- diferenciados in vitro presentan un desbalance en la composición celular de fosfolípidos, entre ellos, menores niveles de fosfatidilglicerol. Este es el sustrato para la síntesis de cardiolipina, un fosfolípido sintetizado exclusivamente en las mitocondrias. La cardiolipina se localiza casi exclusivamente en la membrana mitocondrial interna, favoreciendo su plegamiento y la formación de crestas. Además, estabiliza los complejos proteicos de la cadena transportadora de electrones y otras proteínas involucradas en la respiración mitocondrial, incluyendo UCP1. La disminución en los niveles de cardiolipina o alteraciones en su composición de ácidos grasos, se han asociado a disfunción mitocondrial. Las mitocondrias son necesarias para la diferenciación de los adipocitos blancos y pardos, y es posible que anormalidades funcionales mitocondriales participen en la degeneración postnatal del tejido adiposo en los ratones Agpat2-/-. Los adipocitos Agpat2-/- diferenciados in vitro presentan anormalidades en la morfología mitocondrial, caracterizadas por menor densidad y orientación irregular de crestas. En un análisis transcriptómico previo a esta tesis, en nuestro laboratorio identificamos que adipocitos Agpat2-/- diferenciados in vitro presentan menor expresión de genes codificantes para subunidades de complejos mitocondriales, transportadores de electrones y enzimas involucradas en la β oxidación, así como ausencia total de UCP1. Con estos antecedentes, el objetivo general de esta tesis fue determinar si la diferenciación adipogénica defectuosa de adipocitos Agpat2-/- está asociada a una menor masa mitocondrial y defectos morfológicos de estos organelos. Para llevarlo a cabo, se utilizó un modelo de diferenciación adipogénica a partir de preadipocitos obtenidos de la fracción estromal vascular del tejido adiposo pardo interescapular de ratones Agpat2+/+ (wild type, WT) y Agpat2-/-. Nuestro trabajo mostró que los preadipocitos Agpat2-/- presentaron diferenciación adipogénica anormal, caracterizada por menor contenido de lípidos neutros ausencia de UCP1 en el día 7 de diferenciación. Además, los adipocitos diferenciados Agpat2-/- tuvieron menor masa mitocondrial, indicada por menor número de copias de mtDNA y menor abundancia de proteínas mitocondriales, a partir de los días 3 y 5 diferenciación, en relación a adipocitos WT. No encontramos diferencias en los niveles de PGC-1α y NRF1 y NRF2 entre adipocitos de ambos genotipos, sugiriendo que la menor masa mitocondrial en los adipocitos Agpat2-/- no es causada por menor biogénesis mitocondrial. Por otro lado, los adipocitos diferenciados Agpat2-/- presentaron mayor abundancia de las proteínas P62, LC3-II y PINK1 a partir de los días 3 – 5 de diferenciación, sugiriendo mayor remoción autofágica de mitocondrias en adipocitos Agpat2-/-. Coherentemente, observamos mayor abundancia de P62, LC3-II y ubiquitina en mitocondrias purificadas de adipocitos diferenciados Agpat2-/-, indicando aumento de la actividad mitofágica. En experimentos de inhibición del flujo autofágico con BafA1, corroboramos que adipocitos diferenciados Agpat2-/- presentan mayor abundancia de P62, LC3-II y marcadores mitocondriales en el día 3 y 7 de diferenciación, indicando una mayor remoción mitocondrial. A nivel morfológico, observamos que las mitocondrias de adipocitos diferenciados Agpat2-/- presentan mitocondrias de menor área y perímetro y sus crestas son irregulares en el día 7 de diferenciación. Estas anormalidades morfológicas se asociaron con menor abundancia de las enzimas formadoras de cardiolipina CRLS1, TAZ y subunidades del complejo MICOS. Para explorar la capacidad bioenergética de los adipocitos pardos diferenciados Agpat2-/-, cuantificamos la abundancia de los complejos proteicos de la cadena transportadora de electrones. Durante la diferenciación estos complejos aumentaron en adipocitos de ambos genotipos, sin embargo, estos fueron significativamente menores en adipocitos diferenciados Agpat2-/- en comparación con los WT a partir del día 5 de diferenciación. Además, los adipocitos diferenciados Agpat2-/ presentaron mayor potencial mitocondrial basal en el día 3 de diferenciación, sugiriendo hiperpolarización mitocondrial, no obstante, estas diferencias no se observaron en el día 7 de diferenciación. El contenido de ATP celular disminuyó en adipocitos de ambos genotipos a partir del día 3 de diferenciación. En adipocitos diferenciados Agpat2-/- la abundancia de enzimas involucradas en β oxidación y de la proteína MFN2, mediadora de la interacción entre mitocondrias y gotas lipídicas, fue menor a partir del día 5 – 7 de diferenciación en comparación con adipocitos WT. Coherentemente, observamos una menor superficie de contacto entre mitocondrias y gotas lipídicas en adipocitos diferenciados Agpat2-/-. En conclusión, los resultados de esta tesis muestran que los preadipocitos diferenciados Agpat2-/- presentan adipogénesis parda anormal, caracterizada por menor abundancia de gotas lipídicas, ausencia de UCP1 y anormalidades mitocondriales. Éstas últimas corresponden a: 1) menor masa mitocondrial asociada a aumento de la remoción autofágica de estos organelos, 2) menor tamaño mitocondrial, 3) crestas mitocondriales de morfología irregular, posiblemente secundaria a alteraciones en la síntesis y remodelación de cardiolipina y menor abundancia del complejo MICOS, 4) menor capacidad β oxidativa y 5) menor interacción física estrecha entre mitocondrias y gota lipídicas. Es posible que estas anormalidades adipogénicas y mitocondriales determinen susceptibilidad aumentada a los efectos tóxicos de los ácidos grasos y por este mecanismo, muerte de adipocitos y, en último término, lipodistrofia en los ratones Agpat2-/-.
  • Thumbnail Image
    Item
    Characterization of OPA1 disease-related mutations and their effect on mitochondrial fusion dynamics, cristae organization and calcium homeostasis
    (2020) Cartes Saavedra, Benjamín Tomás; Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
    La fusión de la membrana interna mitocondrial y la forma de las crestas mitocondriales son dependientes de la proteína OPA1. Mutaciones en el gen de OPA1 provocan una enfermedad llamada Atrofia Óptica Autosómica Dominante (ADOA), la cual es una de las principales causas de ceguera hereditaria. Los dominios GTPasa y el dominio effector de la actividad GTPasa (GED) son esenciales para el papel de OPA1 en su actidiad de fusión, sin embargo, el papel específico que cumple cada dominio en las funciones de OPA1 aun son aún desconocidos. Interesantemente, pacientes con mutaciones en el domino GTPasa tienen un mayor riesgo de desarrollar síntomas multisistémicos. En este estudio, se analizaron mutaciones de OPA1 en los dominios GTPasa y GED para entender la contribución de cada dominio a la función de la proteína, mediante experimentos con células de pacientes con ADOA or experimentos de ganancia de función en líneas celulares. Las mutantes de OPA1 en el dominio GTPasa y GED mostraron alteraciones diferenciales en la ultraestrcutrua mitocondrial. Además, la presencia de todas las mutantes inhibieron la actividad de fusión de las mitocondrias, sin embargo, algunas mutantes del dominio GTPasa presentaron una red mitocondrial hiperelongada. En este trabajo encontramos que el dominio GED es crucial para una actividad GTPasa adecuada. Sin embargo, el dominio GED, a diferencia del dominio GTPasa, no es requerido para mediar la fusión de las mitocondrias. Además, pesar de que el GED es un dominio de interacción con proteínas, este no sería necesario para formar oligomeros de OPA1. Finalmente, estudiamos el papel de OPA1 y sus dominios en la homeostasis del calcio intracelular, encontrando que la proteína, a través de su dominio GED, cumple un papel importante en la transferencia del calcio desde el Retículo Endoplásmico hacia la mitocondria. En resumen, las mutantes dominio-específicas de OPA1 muestran caracteríticas y funciones diferentes en la ultraestrcutura mitocondrial, acitidad de fusión de las mitocondrias y homeostasis del calcio intracelular, pudiendo ser éstas funciones clave en la severidad y progresión de la enfermedad de ADOA.
  • Thumbnail Image
    Item
    Effect of Charcot Marie Tooth causing Mitofusin-2 mutations in the mitochondrial fusion and fission balance
    (2023) Lagos Quiñones, Daniel Alejandro; Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
    Las mitocondrias son organelos altamente dinámicos, mediado por procesos de fusión y fisión. Si bien se conocen los mecanismos moleculares que regulan casa proceso, se desconoce la maquinaria que media el equilibrio entre ellos. Las mutaciones en la proteína de fusión mitocondrial MFN2 se asocian al desarrollo Charcot Marie-Tooth 2A, una enfermedad neurodegenerativa de neuronas motoras. Estas mutantes de MFN2 alteran la morfología mitocondrial. Se desconoce si mutaciones de Mfn2 pueden afectar directamente la fisión mitocondrial. Nosotros evaluamos el efecto de mutantes de MFN2 que causan CMT2A en el equilibrio de fusión y fisión, y el metabolismo oxidativo. Estudiamos fibroblastos de piel derivados de individuos control y pacientes con CMT2A que portaban las mutantes MFN2-L248H o MFN2-M376V, además de fibroblastos embrionarios de ratón (MEF) WT que expresan de manera aguda o estable cada mutante. Evaluamos la morfología y los eventos de fusión y fisión mitocondrial mediante microscopía confocal en células vivas. Se estudiaron los niveles de proteínas de fusión y fisión, la tasa de consumo de oxígeno (OCR), la tasa de acidificación extracelular (ECAR) y subunidades de los complejos de la fosforilación oxidativa (OXPHOS). Los fibroblastos derivados de pacientes y células MEF WT que portan mutaciones L248H y M376V muestran una inhibición de la dinámica de fusión, asociado a alteración en los niveles de proteínas de fusión. Pero, MFN2-L248H determina una morfología mitocondrial hiperelongada opuesta a la fragmentación en las células que expresan MFN2-M376V. Consistentemente, MFN2-L248H indujo inhibición de la fisión, y aumento en pDrp1-Ser637 (anti-fisión). Las células que expresan MFN2-M376V muestran niveles aumentados de la forma pro-fisión de Drp1 (pSer616). Finalmente, las células MFN2-L248H muestran un aumento de OCR, pero caída en complejos de OXPHOS. M376V induce un aumento de ECAR, lo que sugiere un metabolismo más glicolítico. Por lo tanto, las mutaciones de MFN2 causantes de CMT2A alteran la dinámica de fisión mitocondrial, sumado a los defectos en fusión, que alteran en el metabolismo oxidativo de manera particular. Nuestro trabajo devela un nuevo mecanismo que puede contribuir a la fisiopatología de CMT2A.
  • Thumbnail Image
    Item
    Fatal infantile mitochondrial encephalomyopathy, hypertrophic cardiomyopathy and optic atrophy associated with a homozygous OPA1 mutation
    (2016) Spiegel, R.; Saada, A.; Flannery, P.; Burte, F.; Soiferman, D.; Khayat, M.; Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Vladovski, E.; Taylor, R.; Bindoff, L.; Shaag, A.; Mandel, H.; Schuler, O.; Shalev, S.; Elpeleg, O.; Yu, P.
  • Thumbnail Image
    Item
  • No Thumbnail Available
    Item
    Inhibition of chymotrypsin-like activity of the proteasome by ixazomib prevents mitochondrial dysfunction during myocardial ischemia
    (2020) Sanchez, G.; Chalmers, S.; Ahumada, X.; Montecinos, L.; Olmedo, I.; Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Riveros, A.; Kogan, M. J.; Lavandero, S.; Pedrozo, Z.; Donoso, P.
  • Thumbnail Image
    Item
    Mitochondrial dynamics in adaptive and maladaptive cellular stress responses
    (2018) Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Picard, M.; Hajnoczky, G.
  • Thumbnail Image
    Item
    Mitochondrial fusion dynamics is robust in the heart and depends on calcium oscillations and contractile activity
    (2017) Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Ryan, R.; Erhe Gao, Cupo; Csordas, Gyorgy; Slovinsky, William S.; Paillard, Melanie; Cheng, Lan; Ibetti, Jessica; Chen, S. R. Wayne; Chuprun, J. Kurt; Hoek, Jan B.; Koch, Walter J.; Hajnoczky, Gyorgy
  • Thumbnail Image
    Item
    Mitochondrial fusion is frequent in skeletal muscle and supports excitation-contraction coupling
    (2014) Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Lenaers, Guy; Hajnoczky, Gyorgy
  • Thumbnail Image
    Item
    Mitochondrial Nanotunnels
    (2017) Vincent, Amy E.; Turnbull, Doug M.; Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Hajnoczky, Gyorgy; Picard, Martin
  • Thumbnail Image
    Item
    Muscle function decline and mitochondria changes in middle age precede sarcopenia in mice
    (2018) Del Campo, Andrea; Contreras-Hernández, Ignacio; Castro Sepúlveda, Mauricio; Campos, Cristian A.; Figueroa, Reinaldo; Tevy, María Florencia; Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Casas, Mariana; Jaimovich, Enrique
  • Thumbnail Image
    Item
    OPA1 disease-causing mutants have domain-specific effects on mitochondrial ultrastructure and fusion.
    (2023) Cartes Saavedra, Benjamín Tomás; Lagos Quiñones, Daniel Alejandro; Macuada, Josefa; Arancibia Radich, Duxan Andrés; Burté, Florence; Sjoberg, Marcela K.; Andrés Coke, María Estela; Horvath, Rita; Yu-Wai-Man, Patrick; Hajnoczky, Gyorgy; Eisner Sagüés, Verónica Raquel
    Inner mitochondrial membrane fusion and cristae shape depend on optic atrophy protein 1, OPA1. Mutations in OPA1 lead to autosomal dominant optic atrophy (ADOA), an important cause of inherited blindness. The Guanosin Triphosphatase (GTPase) and GTPase effector domains (GEDs) of OPA1 are essential for mitochondrial fusion; yet, their specific roles remain elusive. Intriguingly, patients carrying OPA1 GTPase mutations have a higher risk of developing more severe multisystemic symptoms in addition to optic atrophy, suggesting pathogenic contributions for the GTPase and GED domains, respectively. We studied OPA1 GTPase and GED mutations to understand their domain-specific contribution to protein function by analyzing patient-derived cells and gain-of-function paradigms. Mitochondria from OPA1 GTPase (c.870+5G>A and c.889C>T) and GED (c.2713C>T and c.2818+5G>A) mutants display distinct aberrant cristae ultrastructure. While all OPA1 mutants inhibited mitochondrial fusion, some GTPase mutants resulted in elongated mitochondria, suggesting fission inhibition. We show that the GED is dispensable for fusion and OPA1 oligomer formation but necessary for GTPase activity. Finally, splicing defect mutants displayed a posttranslational haploinsufficiency-like phenotype but retained domain-specific dysfunctions. Thus, OPA1 domain-specific mutants result in distinct impairments in mitochondrial dynamics, providing insight into OPA1 function and its contribution to ADOA pathogenesis and severity.
  • Thumbnail Image
    Item
    Parallel activation of Ca(2+)-induced survival and death pathways in cardiomyocytes by sorbitol-induced hyperosmotic stress
    (2010) Chiong, M.; Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Quiroga Lagos, Clara Rosa
  • No Thumbnail Available
    Item
    Skeletal muscle excitation-metabolism coupling
    (2019) Diaz-Vegasa, A.; Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Jaimovich, E.
  • Thumbnail Image
    Item
    Tumor necrosis factor-alpha activates nuclear factor-kappaB but does not regulate progesterone production in cultured human granulosa luteal cells
    (2007) Gonzalez-Navarrete, Flor.; Eisner Sagüés, Verónica Raquel; Quiroga Lagos, Clara Rosa