Mitochondrial-derived peptides: New markers for cardiometabolic dysfunction

• Published in: Archives of cardiovascular diseases Vol. 115; no. 1; pp. 48 - 56
• Main Authors: Rochette, Luc, Rigal, Eve, Dogon, Geoffrey, Malka, Gabriel, Zeller, Marianne, Vergely, Catherine, Cottin, Yves
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Netherlands Elsevier Masson SAS 01.01.2022; Elsevier/French Society of Cardiology
• Subjects: Biomarkers; Biomarkers - metabolism; Biomarqueurs; Cardiology and cardiovascular system; Cardiometabolic; Cardiométabolique; Cardiovascular Diseases - diagnosis; Cardiovascular Diseases - metabolism; Human health and pathology; Humanin; Humanine; Humans; Life Sciences; Mitochondria - metabolism; Mitochondrial-derived-peptides; Oxidative Stress; Peptides - metabolism; Peptides mitochondriaux; Stress oxydatif; Oxidative stress; Stress oxydatif; CNTFR; Mitochondrial-derived-peptides; mtDNA; Humanin; STAT3; Biomarqueurs; Cardiométabolique; IGF-1; Humanine; Peptides mitochondriaux; FPRL1; ERK1/2; MOTS-c; DNA; ROS; Biomarkers; Cardiometabolic; CMD; ATP; MDPs; SHLP; Mitochondrialderived-peptides
• ISSN: 1875-2136; 1875-2128
• DOI: 10.1016/j.acvd.2021.10.013

Great attention is being paid to the evaluation of new markers in blood circulation for the estimation of tissue metabolism disturbance. This endogenous disturbance may contribute to the onset and progression of cardiometabolic disease. In addition to their role in energy production and metabolism, mitochondria play a main function in cellular mechanisms, including apoptosis, oxidative stress and calcium homeostasis. Mitochondria produce mitochondrial-derived peptides that mediate the transcriptional stress response by translocating into the nucleus and interacting with deoxyribonucleic acid. This class of peptides includes humanin, mitochondrial open reading frame of the 12S ribosomal ribonucleic acid type c (MOTS-c) and small humanin-like peptides. Mitochondrial-derived peptides are regulators of metabolism, exerting cytoprotective effects through antioxidative stress, anti-inflammatory responses and antiapoptosis; they are emerging biomarkers reflecting mitochondrial function, and the circulating concentration of these proteins can be used to diagnose cardiometabolic dysfunction. The aims of this review are: (1) to describe the emerging role for mitochondrial-derived peptides as biomarkers; and (2) to discuss the therapeutic application of these peptides. Une grande attention est portée à l’évaluation de nouveaux marqueurs dans la circulation sanguine pour l’estimation d’une perturbation du métabolisme tissulaire. Cette perturbation endogène peut contribuer à l’apparition et à la progression des maladies cardiométaboliques. En plus de son rôle dans la production d’énergie et le métabolisme, la mitochondrie joue une fonction principale dans les mécanismes cellulaires, notamment l’apoptose, le stress oxydatif et l’homéostasie du calcium. Les mitochondries produisent des peptides (MDPs) qui médient la réponse transcriptionnelle au stress par leur translocation dans le noyau et leur interaction avec l’ADN. Cette classe de peptides concerne l’humanine (HN), le MOTS-c et les petits peptides de type HN. Les MDP sont des régulateurs du métabolisme ayant des effets cytoprotecteurs par le biais du stress antioxydant, de réponses anti-inflammatoires et d’un effet anti-apoptotique. Les MDPs sont des biomarqueurs émergents reflétant la fonction mitochondriale, et le niveau circulant de ces protéines peut être utilisé pour diagnostiquer les dysfonctionnements cardiométaboliques. Les objectifs de cette revue sont : (1) de décrire les fonctions émergentes des MDPs en tant que biomarqueurs ; et (2) de discuter de l’application thérapeutique de ces peptides.