Mitochondrial energy metabolism in baby hamster kidney (BHK-21/C13) cells treated with karnozin extra® / Metabolismo energético mitocondrial en células de riñón de hámster bebé (BHK-21 / C13) tratadas con karnozin extra®

ABSTRACT

SUMMARY: Carnosine is known as a natural dipeptide, which inhibits the proliferation of tumor cells throughout its action on mitochondrial respiration and cell glycolysis. However, not much is known about its effects on the metabolism of healthy cells. We explored the effects of Karnozin EXTRA® capsule with different concentrations of L-carnosine, on the cell viability and the expressions of intermediate filament vimentin (VIM) and superoxide dismutase (SOD2) in normal fibroblasts BHK-21/C13. Furthermore, we investigated its action on the energy production of these cells. Cell viability was quantified by the MTT assay. The Clark oxygen electrode (Oxygraph, Hansatech Instruments, England) was used to measure the "intact cell respiration rate", state 3 of ADP-stimulated oxidation, maximum oxidation capacity and the activities of complexes I, II and IV. Results showed that Karnozin EXTRA® capsule in concentrations of 2 and 5 mM of L-carnosine did not induce toxic effects and morphological changes in treated cells. Our data revealed a dose-dependent immunofluorescent signal amplification of VIM and SOD2 in the BHK-21/C13 cell line. This supplement substantially increased the recorded mitochondrial respiration rates in the examined cell line. Due to the stimulation of mitochondrial energy production in normal fibroblasts, our results suggested that Karnozin EXTRA® is a potentially protective dietary supplement in the prevention of diseases with altered mitochondrial function.

RESUMEN

RESUMEN La carnosina se conoce como dipéptido natural, que inhibe la proliferación de células tumorales a través de su acción sobre la respiración mitocondrial y la glucólisis celular. Sin embargo, no se sabe mucho de sus efectos sobre el metabolismo de las células sanas. Exploramos los efectos de la cápsula Karnozin EXTRA® con diferentes concentraciones de L-carnosina, sobre la viabilidad celular y las expresiones de vimentina de filamento intermedio (VIM) y superóxido dismutasa (SOD2) en fibroblastos normales BHK-21 / C13. Además, estudiamos su acción sobre la producción de energía de estas células. La viabilidad celular se cuantificó mediante el ensayo MTT. Se utilizó el electrodo de oxígeno Clark (Oxygraph, Hansatech Instruments, Inglaterra) para medir la "tasa de respiración de células intactas", el estado 3 de oxidación estimulada por ADP, la capacidad máxima de oxidación y las actividades de los complejos I, II y IV. Los resultados mostraron que la cápsula de Karnozin EXTRA® en concentraciones de 2 y 5 mM de L- carnosina no indujo efectos tóxicos ni cambios morfológicos en las células tratadas. Nuestros datos revelaron una amplificación de señal inmunofluorescente dependiente de la dosis de VIM y SOD2 en la línea celular BHK-21 / C13. Este suplemento aumentó sustancialmente las tasas de respiración mitocondrial registradas en la línea celular examinada. Debido a la estimulación de la producción de energía mitocondrial en fibroblastos normales, nuestros resultados sugirieron que Karnozin EXTRA® es un suplemento dietético potencialmente protector en la prevención de enfermedades con función mitocondrial alterada.