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Erschienen in: Diabetologia 12/2015

01.12.2015 | Short Communication

Impaired mitochondrial oxidative phosphorylation and supercomplex assembly in rectus abdominis muscle of diabetic obese individuals

verfasst von: Ghadi Antoun, Fiona McMurray, A. Brianne Thrush, David A. Patten, Alyssa C. Peixoto, Ruth S. Slack, Ruth McPherson, Robert Dent, Mary-Ellen Harper

Erschienen in: Diabetologia | Ausgabe 12/2015

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Abstract

Aims/hypothesis

Skeletal muscle mitochondrial dysfunction has been documented in patients with type 2 diabetes mellitus; however, specific respiratory defects and their mechanisms are poorly understood. The aim of the current study was to examine oxidative phosphorylation and electron transport chain (ETC) supercomplex assembly in rectus abdominis muscles of 10 obese diabetic and 10 obese non-diabetic individuals.

Methods

Twenty obese women undergoing Roux-en-Y gastric bypass surgery were recruited for this study. Muscle samples were obtained intraoperatively and subdivided for multiple analyses, including high-resolution respirometry and assessment of supercomplex assembly. Clinical data obtained from referring physicians were correlated with laboratory findings.

Results

Participants in both groups were of a similar age, weight and BMI. Mitochondrial respiration rates were markedly reduced in diabetic vs non-diabetic patients. This defect was observed during maximal ADP-stimulated respiration in the presence of complex I-linked substrates and complex I- and II-linked substrates, and during maximal uncoupled respiration. There were no differences in fatty acid (octanoyl carnitine) supported respiration, leak respiration or isolated activity of cytochrome c oxidase. Intriguingly, significant correlations were found between glycated haemoglobin (HbA1c) levels and maximal respiration or respiration supported by complex I, complex I and II or fatty acid. In the muscle of diabetic patients, blue native gel electrophoresis revealed a striking decrease in complex I, III and IV containing ETC supercomplexes.

Conclusions/interpretation

These findings support the hypothesis that ETC supercomplex assembly may be an important underlying mechanism of muscle mitochondrial dysfunction in type 2 diabetes mellitus.
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Literatur
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Metadaten
Titel
Impaired mitochondrial oxidative phosphorylation and supercomplex assembly in rectus abdominis muscle of diabetic obese individuals
verfasst von
Ghadi Antoun
Fiona McMurray
A. Brianne Thrush
David A. Patten
Alyssa C. Peixoto
Ruth S. Slack
Ruth McPherson
Robert Dent
Mary-Ellen Harper
Publikationsdatum
01.12.2015
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Diabetologia / Ausgabe 12/2015
Print ISSN: 0012-186X
Elektronische ISSN: 1432-0428
DOI
https://doi.org/10.1007/s00125-015-3772-8

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