Mitochondrial DNA oxidation and manganese superoxide dismutase activity in peripheral blood mononuclear cells from type 2 diabetic patients

AimTo investigate the balance between parameters of oxidative stress and antioxidant defences in the mitochondria of peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) of type 2 diabetic patients with late complications.MethodsTen type 2 diabetic patients with late diabetic complications and 10 age-matched healthy volunteers (controls) were prospectively recruited. Mitochondrial DNA (mtDNA) oxidative damage and mtDNA content were measured as indices of oxidative stress. Manganese superoxide dismutase (MnSOD) activity has been used as an index of mitochondrial antioxidant defence. Mitochondrial respiratory-chain function (cytochrome C oxidase activity) was also assessed.ResultsMitochondrial DNA (mtDNA) oxidation was significantly higher in the PBMCs of diabetic patients than in control subjects (P < 0.0001) and, although mtDNA content was lower in the diabetic group, this was not statistically significant. MnSOD activity was significantly increased in PBMCs of type 2 diabetic patients compared with healthy controls (1366 ± 187 versus 686 ± 167 U/g of protein; P = 0.01), and was related to mtDNA oxidative damage. No differences in mitochondrial respiratory-chain function were found between diabetic patients and controls.ConclusionPMBCs from type 2 diabetic patients with late diabetic complications exhibit high mtDNA oxidative damage. The degree of mtDNA oxidation was associated with an increase in MnSOD as an adaptive response to oxidative stress. The consequences of mtDNA oxidative damage on PBMC function and the progression of diabetic complications remain to be elucidated.

RésuméObjectifAnalyser l’équilibre entre les paramètres du stress oxydatif et les défenses antioxydantes dans la mitochondrie de cellules mononuclées du sang périphérique de diabétiques de type 2 atteints de complications.MéthodesDix diabétiques du type 2 atteints de complications et dix témoins non diabétiques appariés selon le sexe et l’âge on été recrutés de manière prospective. Les altérations oxydatives de l’ADN mitochondrial (ADNmt) et le contenu en ADNmt ont été utilisés comme indices du stress oxydatif. L’activité de la manganèse superoxyde dismutase (MnSOD) a été utilisée comme indice des défenses antioxydantes mitochondriales. La fonction de la chaîne respiratoire mitochondriale (activité de la cytochrome C oxydase) a été également analysée.RésultatsLes cellules mononuclées des diabétiques de type 2 présentaient des signes d’agression radicalaire plus importants que celles des témoins (P < 0,001). Le contenu en ADNmt n’était pas significativement modifié chez les diabétiques. L’activité de la MnSOD était augmentée dans les cellules mononuclées des diabétiques, comparées aux témoins (1366 ± 187 versus 686 ± 167 U/g protéine, P = 0,01), en corrélation avec les altérations de l’ADNmt liées à l’oxydation. La fonction de la chaîne respiratoire mitochondriale était comparable dans les deux groupes.ConclusionLes cellules mononuclées périphériques des diabétiques de type 2 atteints de complications présentaient des altérations liées à l’oxydation de l’ADNmt plus importantes. Le degré d’oxydation de l’ADNmt était associé à une augmentation de l’activité de la MnSOD comme réponse adaptative au stress oxydant. Les conséquences des altérations de l’ADNmt liées au stress oxydant sur la fonction des cellules mononuclées périphériques et la progression de complications restent à déterminer.