The mitochondrial Na+/Ca2+ exchanger NCLX is implied in the activation of hypoxia-inducible factors

Abstract

Las células y los organismos eucariotas dependen del oxígeno para sus funciones vitales básicas y presentan una panoplia de adaptaciones a situaciones en las que la disponibilidad de oxígeno disminuye (hipoxia). Varias de estas respuestas en animales están mediadas por cambios en los programas de expresión génica dirigidos por factores inducibles por hipoxia (HIF), cuyo principal mecanismo de estabilización y activación funcional en respuesta a la disminución de la concentración de oxígeno citosólico se dilucidó hace dos décadas. Las respuestas agudas humanas a la hipoxia se conocen desde hace décadas, aunque su mecanismo molecular preciso para la detección del oxígeno no se comprende por completo. Ya se sabe que un componente redox, vinculado con la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) de origen mitocondrial, está implicado en estas respuestas. Recientemente hemos descrito un mecanismo por el cual el intercambiador de sodio/calcio mitocondrial, NCLX, participa en la regulación de la cadena de transporte de electrones mitocondrial y la producción de ROS en respuesta a la hipoxia aguda. Aquí mostramos que el NCLX también está implicado en la respuesta a la hipoxia mediada por los HIF. Mediante el uso de un inhibidor de NCLX y ARN de interferencia, demostramos que la actividad de NCLX es necesaria para la estabilización de las subunidades de HIF-α en la hipoxia y para la actividad transcripcional dependiente de HIF-1. También demostramos que la producción de ROS mitocondriales hipóxicas no es necesaria para la estabilización de HIF-1α en todas las circunstancias, lo que sugiere que el estado redox citosólico basal u otro(s) mecanismo(s) podrían estar operando en la respuesta mediada por NCLX a la hipoxia que opera a través de la estabilización de HIF-α. Este hallazgo proporciona un vínculo entre las respuestas agudas y de mediano plazo a la hipoxia, lo que refuerza el papel central de la señalización celular mitocondrial en la respuesta a la hipoxia.