Aging Exacerbates Ischemia-Reperfusion-Induced Mitochondrial Respiration Impairment in Skeletal Muscle
Stéphanie Paradis,
Anne-Laure Charles,
Isabelle Georg,
Fabienne Goupilleau,
Alain Meyer,
Michel Kindo,
Gilles Laverny,
Daniel Metzger,
Bernard Geny
Affiliations
Stéphanie Paradis
Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg, Faculté de Médecine, Institut de Physiologie, Equipe d’Accueil EA3072 “Mitochondrie, Stress Oxydant et Protection Musculaire”, Université de Strasbourg, 67000 Strasbourg, France
Anne-Laure Charles
Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg, Faculté de Médecine, Institut de Physiologie, Equipe d’Accueil EA3072 “Mitochondrie, Stress Oxydant et Protection Musculaire”, Université de Strasbourg, 67000 Strasbourg, France
Isabelle Georg
Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg, Faculté de Médecine, Institut de Physiologie, Equipe d’Accueil EA3072 “Mitochondrie, Stress Oxydant et Protection Musculaire”, Université de Strasbourg, 67000 Strasbourg, France
Fabienne Goupilleau
Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg, Faculté de Médecine, Institut de Physiologie, Equipe d’Accueil EA3072 “Mitochondrie, Stress Oxydant et Protection Musculaire”, Université de Strasbourg, 67000 Strasbourg, France
Alain Meyer
Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg, Faculté de Médecine, Institut de Physiologie, Equipe d’Accueil EA3072 “Mitochondrie, Stress Oxydant et Protection Musculaire”, Université de Strasbourg, 67000 Strasbourg, France
Michel Kindo
Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg, Faculté de Médecine, Institut de Physiologie, Equipe d’Accueil EA3072 “Mitochondrie, Stress Oxydant et Protection Musculaire”, Université de Strasbourg, 67000 Strasbourg, France
Gilles Laverny
Department of Functional Genomics and Cancer, Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), INSERM U1258, CNRS UMR 7104, Université de Strasbourg, 67404 Illkirch, France
Daniel Metzger
Department of Functional Genomics and Cancer, Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), INSERM U1258, CNRS UMR 7104, Université de Strasbourg, 67404 Illkirch, France
Bernard Geny
Fédération de Médecine Translationnelle de Strasbourg, Faculté de Médecine, Institut de Physiologie, Equipe d’Accueil EA3072 “Mitochondrie, Stress Oxydant et Protection Musculaire”, Université de Strasbourg, 67000 Strasbourg, France
Cycles of ischemia-reperfusion (IR) that occur during peripheral arterial disease (PAD) are associated with significant morbi-mortality, and aging is an irreversible risk factor of PAD. However, the effects of advanced age on IR-induced skeletal muscle mitochondrial dysfunction are not well known. Young and aged mice were therefore submitted to hindlimb IR (2 h ischemia followed by 2 h reperfusion). Skeletal muscle mitochondrial respiration, calcium retention capacity (CRC) and reactive oxygen species (ROS) production were determined using high resolution respirometry, spectrofluorometry and electronic paramagnetic resonance. IR-induced impairment in mitochondrial respiration was enhanced in old animals (VADP; from 33.0 ± 2.4 to 18.4 ± 3.8 and 32.8 ± 1.3 to 5.9 ± 2.7 pmol/s/mg wet weight; −44.2 ± 11.4% vs. −82.0 ± 8.1%, in young and aged mice, respectively). Baseline CRC was lower in old animals and IR similarly decreased the CRC in both groups (from 11.8 ± 0.9 to 4.6 ± 0.9 and 5.5 ± 0.9 to 2.1 ± 0.3 µmol/mg dry weight; −60.9 ± 7.3 and −60.9 ± 4.6%, in young and aged mice, respectively). Further, IR-induced ROS production tended to be higher in aged mice. In conclusion, aging exacerbated the deleterious effects of IR on skeletal muscle mitochondrial respiration, potentially in relation to an increased oxidative stress.