Changes in mitochondrial morphology modulate LPS-induced loss of calcium homeostasis in BV-2 microglial cells

Autor(es)

Pereira Jr, O. R. ; Ramos, V. M. ^[1] ; Cabral-Costa, J. V. ^[1] ; Kowaltowski, A. J. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Pereira Jr, Jr., O. R., Univ Sao Paulo, Inst Quim, Dept Bioquim, Ave Prof Lineu Prestes 748, BR-05508000 Sao Paulo, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Bioenergetics and Biomembranes; v. 53, n. 2, p. 109-118, APR 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Microglial activation involves both fragmentation of the mitochondrial network and changes in cellular Ca2+ homeostasis, but possible modifications in mitochondrial calcium uptake have never been described in this context. Here we report that activated microglial BV-2 cells have impaired mitochondrial calcium uptake, including lower calcium retention capacity and calcium uptake rates. These changes were not dependent on altered expression of the mitochondrial calcium uniporter. Respiratory capacity and the inner membrane potential, key determinants of mitochondrial calcium uptake, are both decreased in activated microglial BV-2 cells. Modified mitochondrial calcium uptake correlates with impaired cellular calcium signaling, including reduced ER calcium stores, and decreased replenishment by store operated calcium entry (SOCE). Induction of mitochondrial fragmentation through Mfn2 knockdown in control cells mimicked this effect, while inhibiting LPS-induced mitochondrial fragmentation by a dominant negative form of Drp1 prevented it. Overall, our results show that mitochondrial fragmentation induced by LPS promotes altered Ca2+ homeostasis in microglial cells, a new aspect of microglial activation that could be a key feature in the inflammatory role of these cells. (AU)

• Processo FAPESP: 19/18402-4 - Efeitos da regulação do transporte de cálcio mitocondrial sobre o processo autofágico em hepatócitos
• Beneficiário: Vitor de Miranda Ramos
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 19/22178-2 - NCLX na função de astrócitos: metabolismo e homeostase neuronal
• Beneficiário: João Victor Cabral Costa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Processo FAPESP: 20/06970-5 - Transportadores iônicos mitocondriais como sensores e reguladores do metabolismo energético
• Beneficiário: Alicia Juliana Kowaltowski
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 17/14713-0 - Ca2+ Mitocondrial no Sistema Nervoso Central e Regulação do Metabolismo Energético
• Beneficiário: João Victor Cabral Costa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 18/21487-9 - Avaliação das funções de NCLX e MCU no sistema nervoso central
• Beneficiário: Osvaldo Rodrigues Pereira Junior
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 13/07937-8 - Redoxoma
• Beneficiário: Ohara Augusto
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs