La expresión del complejo de síntesis de coenzima Q es regulada durante el envejecimiento

Abstract

Introducción: El coenzima Q es un componente esencial para la actividad de la cadena de transporte de electrones mitocondrial. En su síntesis están implicados, al menos, 10 proteínas diferentes que conforman un complejo. Nuestro objetivo ha sido el de determinar la evolución de la expresión de los diferentes genes implicados en la síntesis de coenzima Q durante el envejecimiento en ratones. Material y métodos: El ARN mensajero (ARNm) de diferentes órganos (cerebro, hígado, ri ˜nón y músculo) de ratones jóvenes (8 meses), maduros (18 meses) y viejos (24 meses) fue extraído utilizando Trizol y analizado por PCR a tiempo real (qPCR) utilizando sondas específicas para los diferentes genes COQ que codifican para los miembros del complejo de síntesis del coenzima Q. Resultados: El hígado fue el órgano que presentó mayores cambios en cuanto a la expresión de ARNm respecto a la edad, afectando tanto a la amplitud de las variaciones como en la significatividad del cambio. En la mayoría de los genes, los niveles de ARNm fueron mayores en los animales maduros que en los jóvenes. Cuando comparamos los niveles de ARNm de los animales jóvenes y viejos solo se encontraron peque˜nas reducciones de expresión. El ri ˜nón presentó un patrón similar al hígado en cuanto a la evolución de la expresión, aunque con menores incrementos en los animales maduros que los observados en el hígado. Cerebro y músculo esquelético presentaron las menores variaciones de expresión, siendo el músculo el que menores cambios presentó, aunque se observó un patrón similar al encontrado en hígado y ri ˜nón, con ligeros incrementos en animales maduros. Discusión: Nuestros resultados indican que la edad es un factor importante a tener en cuenta en el análisis de la expresión de los genes COQ. Además, la expresión de estos genes depende del órgano estudiado. Teniendo en cuenta la importancia del coenzima Q en el metabolismo celular y en el envejecimiento, es obligado un mayor estudio de la regulación génica de su maquinaria de síntesis.

Introduction: Coenzyme Q is an essential component in the activity of the mitochondrial electron transport chain. Its synthesis involves, at least, a complex of ten different proteins. In this study, an attempt is made to determine the evolution of the expression of the genes involved in coenzyme Q synthesis during mouse ageing. Material and methods: The messenger RNA (mRNA) of different organs, such as brain, liver, kidney and skeletal muscle from young (8 months), mature (18 months), and old (24 months) mice was extracted by using Trizol and was then analysed by real time PCR (qPCR) using specific primers for all the known components of the coenzyme Q-synthesis complex (COQ genes). Results: Liver showed the highest age-dependent changes in mRNA levels of the different components of Q-synthesis complex, affecting the extent of the variation as well as the significance of the change. In most of the cases, mRNA levels of the different components were higher in mature animals compared to young and old animals. When mRNAs of young and old animals were compared, only minor reductions of mRNA levels were found. Kidney showed a pattern similar to that found in liver as regards the changes in expression, although with lower increases in mature animals than those observed in the liver. Brain and skeletal muscle showed low variations, with muscle being the tissue with less changes, although a pattern similar to that found in liver and kidney was found, with slight increases in mature animals. Discussion: The results of this study indicate that ageing is an important factor affecting COQ gene expression, but its effect depends on the organ, and that mature animals show higher levels of mRNA than young and old animals. Taken into consideration the importance of coenzyme Q in cell metabolism and ageing, a more detailed study is needed to understand the gene regulation of the coenzyme Q-synthesis mechanisms during ageing.