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Desmin Knock-Out Cardiomyopathy: A Heart on the Verge of Metabolic Crisis
Elsnicova, Barbara und Hornikova, Daniela und Tibenska, Veronika und Kolar, David und Tlapakova, Tereza und Schmid, Benjamin und Mallek, Markus und Eggers, Britta und Schlötzer-Schrehardt, Ursula und Peeva, Viktoriya und Berwanger, Carolin und Eberhard, Bettina und Durmus, Hacer und Schultheis, Dorothea und Holtzhausen, Christian und Schork, Karin und Marcus, Katrin und Jordan, Jens und Lücke, Thomas und van der Ven, Peter F. M. und Schröder, Rolf und Clemen, Christoph S. und Zurmanova, Jitka M.
(2022)
Desmin Knock-Out Cardiomyopathy: A Heart on the Verge of Metabolic Crisis.
International Journal of Molecular Sciences, 23 (19), Seite 12020.
Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI).
doi: 10.3390/ijms231912020.
ISSN 1661-6596.
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- Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
4MB |
Offizielle URL: https://www.mdpi.com/1422-0067/23/19/12020 KurzfassungDesmin mutations cause familial and sporadic cardiomyopathies. In addition to perturbing the contractile apparatus, both desmin deficiency and mutated desmin negatively impact mitochondria. Impaired myocardial metabolism secondary to mitochondrial defects could conceivably exacerbate cardiac contractile dysfunction. We performed metabolic myocardial phenotyping in left ventricular cardiac muscle tissue in desmin knock-out mice. Our analyses revealed decreased mitochondrial number, ultrastructural mitochondrial defects, and impaired mitochondria-related metabolic pathways including fatty acid transport, activation, and catabolism. Glucose transporter 1 and hexokinase-1 expression and hexokinase activity were increased. While mitochondrial creatine kinase expression was reduced, fetal creatine kinase expression was increased. Proteomic analysis revealed reduced expression of proteins involved in electron transport mainly of complexes I and II, oxidative phosphorylation, citrate cycle, beta-oxidation including auxiliary pathways, amino acid catabolism, and redox reactions and oxidative stress. Thus, desmin deficiency elicits a secondary cardiac mitochondriopathy with severely impaired oxidative phosphorylation and fatty and amino acid metabolism. Increased glucose utilization and fetal creatine kinase upregulation likely portray attempts to maintain myocardial energy supply. It may be prudent to avoid medications worsening mitochondrial function and other metabolic stressors. Therapeutic interventions for mitochondriopathies might also improve the metabolic condition in desmin deficient hearts. elib-URL des Eintrags: | https://elib.dlr.de/189751/ |
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Dokumentart: | Zeitschriftenbeitrag |
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Titel: | Desmin Knock-Out Cardiomyopathy: A Heart on the Verge of Metabolic Crisis |
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Autoren: | Autoren | Institution oder E-Mail-Adresse | Autoren-ORCID-iD | ORCID Put Code |
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Elsnicova, Barbara | Charles University, Faculty of Science, Department of Physiology, 128 00 Prague, Czech Republic | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Hornikova, Daniela | Charles University, Faculty of Science, Department of Physiology, 128 00 Prague, Czech Republic | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Tibenska, Veronika | Charles University, Faculty of Science, Department of Physiology, 128 00 Prague, Czech Republic | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Kolar, David | Charles University, Faculty of Science, Department of Physiology, 128 00 Prague, Czech Republic | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Tlapakova, Tereza | Charles University, Faculty of Science, Department of Cell Biology, 128 00 Prague, Czech Republic | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Schmid, Benjamin | Friedrich-Alexander University Erlangen-Nürnberg (FAU), Optical Imaging Center Erlangen, 91058 Erlangen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Mallek, Markus | MVZ Dr. Eberhard & Partner Dortmund, 44137 Dortmund, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Eggers, Britta | Ruhr-University Bochum (RUB), Medical Faculty, Medical Proteom-Centre, 44801 Bochum, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Schlötzer-Schrehardt, Ursula | Friedrich-Alexander University Erlangen-Nürnberg (FAU), University Hospital Erlangen, Department of Ophthalmology, 91054 Erlangen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Peeva, Viktoriya | University of Bonn, Institute of Experimental Epileptology and Cognition Research, Division of Neurochemistry, 53127 Bonn, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Berwanger, Carolin | German Aerospace Center (DLR), Institute of Aerospace Medicine, 51147 Cologne, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Eberhard, Bettina | MVZ Dr. Eberhard & Partner Dortmund, 44137 Dortmund, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Durmus, Hacer | Istanbul University, Faculty of Medicine, Department of Neurology, 34093 Istanbul, Turkey | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Schultheis, Dorothea | Friedrich-Alexander University Erlangen-Nürnberg (FAU), University Hospital Erlangen, Department of Neuropathology, 91054 Erlangen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Holtzhausen, Christian | Friedrich-Alexander University Erlangen-Nürnberg (FAU), University Hospital Erlangen, Department of Neuropathology, 91054 Erlangen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Schork, Karin | Ruhr-University Bochum (RUB), Medical Faculty, Medical Proteom-Centre, 44801 Bochum, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Marcus, Katrin | Ruhr-University Bochum (RUB), Medical Faculty, Medical Proteom-Centre, 44801 Bochum, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Jordan, Jens | German Aerospace Center (DLR), Institute of Aerospace Medicine, 51147 Cologne, Germany | https://orcid.org/0000-0003-4518-0706 | NICHT SPEZIFIZIERT | Lücke, Thomas | Ruhr-University Bochum (RUB), St. Josef-Hospital, University Hospital of Pediatrics and Adolescent Medicine, 44791 Bochum, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | van der Ven, Peter F. M. | University of Bonn, Institute for Cell Biology, 14 Department of Molecular Cell Biology, 53121 Bonn, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Schröder, Rolf | Friedrich-Alexander University Erlangen-Nürnberg (FAU), University Hospital Erlangen, Department of Neuropathology, 91054 Erlangen, Germany | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT | Clemen, Christoph S. | German Aerospace Center (DLR), Institute of Aerospace Medicine, 51147 Cologne, Germany | https://orcid.org/0000-0002-1291-4219 | NICHT SPEZIFIZIERT | Zurmanova, Jitka M. | Charles University, Faculty of Science, Department of Physiology, 128 00 Prague, Czech Republic | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT |
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Datum: | 10 Oktober 2022 |
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Erschienen in: | International Journal of Molecular Sciences |
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Referierte Publikation: | Ja |
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Open Access: | Ja |
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Gold Open Access: | Ja |
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In SCOPUS: | Ja |
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In ISI Web of Science: | Ja |
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Band: | 23 |
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DOI: | 10.3390/ijms231912020 |
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Seitenbereich: | Seite 12020 |
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Herausgeber: | Herausgeber | Institution und/oder E-Mail-Adresse der Herausgeber | Herausgeber-ORCID-iD | ORCID Put Code |
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NICHT SPEZIFIZIERT | Multidisciplinary Digital Publishing Institute MDPI | NICHT SPEZIFIZIERT | NICHT SPEZIFIZIERT |
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Verlag: | Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI) |
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Name der Reihe: | Int. J. Mol. Sci. |
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ISSN: | 1661-6596 |
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Status: | veröffentlicht |
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Stichwörter: | Desmin, desminopathy, cardiomyopathy, mitochondriopathy, desmin knock-out metabolism, glucose, fatty acid, amino acid, creatine kinase, mitochondria |
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HGF - Forschungsbereich: | Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr |
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HGF - Programm: | Raumfahrt |
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HGF - Programmthema: | Forschung unter Weltraumbedingungen |
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DLR - Schwerpunkt: | Raumfahrt |
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DLR - Forschungsgebiet: | R FR - Forschung unter Weltraumbedingungen |
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DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben): | R - Muskelmechanik und Metabolismus |
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Standort: |
Köln-Porz
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Institute & Einrichtungen: | Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Gravitationsbiologie Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin > Leitungsbereich ME |
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Hinterlegt von: |
Chiodo, Annette
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Hinterlegt am: | 17 Nov 2022 09:17 |
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Letzte Änderung: | 30 Jan 2024 11:03 |
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