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Depletion of Cardiac Cardiolipin Synthase Alters Systolic and Diastolic Function

  • Cardiolipin (CL) is a major cardiac mitochondrial phospholipid maintaining regular mitochondrial morphology and function in cardiomyocytes. Cardiac CL production includes ist biosynthesis and a CL-remodeling process. Here we studied the impact of CL-biosynthesis and the enzyme Cardiolipin Synthase (CLS) on cardiac function. CLS and cardiac CL-species were significantly downregulated in cardiomyocytes following catecholamine-induced cardiac damage in mice, accompanied by increased oxygen consumption rates, signs of oxidative stress and mitochondrial uncoupling. RNAi-mediated cardiomyocyte-specific knockdown of CLS in Drosophila melanogaster resulted in marked cardiac dilatation, severe impairment of systolic performance and slower diastolic filling velocity assessed by fluorescence-based heart imaging. Finally, we showed that CL72:8 is significantly decreased in cardiac samples from patients with heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF). In summary, we identified CLS as aCardiolipin (CL) is a major cardiac mitochondrial phospholipid maintaining regular mitochondrial morphology and function in cardiomyocytes. Cardiac CL production includes ist biosynthesis and a CL-remodeling process. Here we studied the impact of CL-biosynthesis and the enzyme Cardiolipin Synthase (CLS) on cardiac function. CLS and cardiac CL-species were significantly downregulated in cardiomyocytes following catecholamine-induced cardiac damage in mice, accompanied by increased oxygen consumption rates, signs of oxidative stress and mitochondrial uncoupling. RNAi-mediated cardiomyocyte-specific knockdown of CLS in Drosophila melanogaster resulted in marked cardiac dilatation, severe impairment of systolic performance and slower diastolic filling velocity assessed by fluorescence-based heart imaging. Finally, we showed that CL72:8 is significantly decreased in cardiac samples from patients with heart failure with reduced ejection fraction (HFrEF). In summary, we identified CLS as a regulator of cardiac function. Considering the cardiac depletion of CL-species in HFrEF, pharmacological targeting of CLS may be a promising therapeutic approach.zeige mehrzeige wenigerzeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:E. Smeir, S. Leberer, A. Blumrich, G. Vogler, A. Vasiliades, S. Dresen, Carsten JaegerORCiD, Y. Gloaguen, C. Klose, D. Beule, P. Schulze, R. Bodmer, A. Foryst-Ludwig, U. Kintscher
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):iScience
Jahr der Erstveröffentlichung:2021
Organisationseinheit der BAM:1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien
1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien / 1.8 Umweltanalytik
Veröffentlichende Institution:Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
Verlag:Cell Press
Jahrgang/Band:24
Ausgabe/Heft:11
Erste Seite:103314
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Freie Schlagwörter:Cardiolipins; Heart failure; High-resolution mass spectrometry; Lipidomics; Nontarget analysis
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM:Chemie und Prozesstechnik
Chemie und Prozesstechnik / Chemische Charakterisierung und Spurenanalytik
DOI:10.1016/j.isci.2021.103314
URN:urn:nbn:de:kobv:b43-536833
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access")
Lizenz (Deutsch):License LogoCreative Commons - CC BY-NC-ND - Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International
Datum der Freischaltung:03.11.2021
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:29.11.2021
Schriftenreihen ohne Nummerierung:Wissenschaftliche Artikel der BAM
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