Studie se zaměřuje na hodnocení účinku opakované expozice HBO na mitochondriální respiraci lidských fetálních plicních fibroblastů (HFL1). Mitochondriální spotřeba kyslíku byla hodnocena metodou high-resolution respirometry (HRR), životaschopnost buněk hodnocena PrestoBlue®, morfologie analyzovaná rutinní fluorescenční mikroskopií a fázovým kontrastem a byla zhodnocena aktivita superoxid dismutázy (SOD) a citrát syntázy (CS). Buňky byly vystaveny HBO (3ATA) 2 hodiny denně po dobu 5 po sobě jdoucích dní. Den po poslední HBO expozici vykazovaly buňky podstatně menší plochu a obvod, sníženou životaschopnost a zvýšenou aktivitu SOD. Nebyly zjištěny žádné změny v aktivitě CS ani v kvalitě mitochondriální sítě. HRR odhalila sníženou mitochondriální spotřebu kyslíku, která se projevila snížením aktivity komplexu II a sníženou spotřebou kyslíku při oxidací mastných kyselin. Naše zjištění dokládají, že v podmínkách napodobujících intermitentní expozici HBO, trpí plicní fibroblasty zhoršenou mitochondriální respirací spojenou s komplexem II a poruchou buněčného růstu i při zvýšené antioxidační obraně. Mechanismus této HBO-indukované mitochondriální dysfunkce je nutné hlouběji prozkoumat.

Study aims to evaluate effects of repeated exposure to HBO on mitochondrial respiration assessed by high-resolution respirometry (HRR), cell viability estimated by PrestoBlue® reaction, morphology analyzed by routine phase contrast and fluorescent microscopy, and superoxide dismutase (SOD) and citrate synthase (CS) activities using human lung fibroblasts. The cells were exposed to HBO (3 ATA) for 2 hours per day for 5 consecutive days. One day after the last exposure, HBO cells displayed significantly smaller area and perimeter, compromised viability and elevated SOD activity. No changes were detected in CS activity or quality of mitochondrial network. HRR revealed impaired mitochondrial oxygen consumption manifested by increased leak respiration, decreased activity of complex II and compromised ATP-related oxygen consumption when fatty acids were oxidized. Our findings document that in conditions mimicking chronic intermittent exposure to HBO, lung fibroblasts suffer from compromised mitochondrial respiration linked to complex II and impaired cellular growth in spite of increased antioxidant defense. Underlying mechanism of this HBO-induced mitochondrial dysfunction should be further explored.

Biomedicínské centrum Lékařská fakulta v Plzni Univerzita Karlova Plzeň

Ústav biofyziky Lékařská fakulta v Plzni Univerzita Karlova Plzeň

Ústav biologie Lékařská fakulta v Plzni Univerzita Karlova Plzeň

Ústav fyziologie Lékařská fakulta v Plzni Univerzita Karlova Plzeň

Ústav lékařské chemie a biochemie Lékařská fakulta v Plzni Univerzita Karlova Plzeň

Changes in pulmonary fibroblasts respiration in vitro after repeated short-term hyperoxic exposure