Protective action of magnesium ions on mitochondrial ion flux

Siliprandi, Dagmar ; Toninello, Antonio ; Rugolo, Michela ; Zoccarato, Franco ; Della Mea, Stefano

Atti della Accademia nazionale dei Lincei. Rendiconti della Classe di scienze fisiche, matematiche e naturali, Série 8, Tome 64 (1978) no. 5, pp. 519-527

Résumé

Viene descritta l'azione protettiva degli ioni magnesio sulla integrità strutturale dei mitocondri di fegato e sulla permeabilità di alcuni ioni (calcio, potassio e fosfato) rispetto alla membrana mitocondriale interna. Sia la diamide, un blando ossidante dei gruppi tiolici, che il fosfato inorganico inducono alterazioni della membrana mitocondriale interna che si estrinsecano in un efflusso di calcio, potassio e fosfato ioni ed in una accelerazione della respirazione in stato 4. Solo in presenza di fosfato la diamide induce un rigonfiamento dei mitocondri «dipendente da energia». L'aggiunta al mezzo di incubazione di 2 mM $Mg^{2+}$, una concentrazione che non si discosta di molto da quella fisiologicamente esistente nella cellula, previene o sopprime le alterazioni indotte sia dalla diamide come dal fosfato inorganico. Si è tuttavia osservato che l’azione degli ioni magnesio sull'efflusso dei cationi dai mitocondri richiede anche la presenza di ioni fosfato, mentre questi non sono necessari per la prevenzione dell’efflusso del fosfato endogeno. Gli ioni magnesio prevengono anche il rigonfiamento indotto da diamide in presenza di fosfati. Il possibile meccanismo dell'azione protettiva dei magnesio ioni sui mitocondri isolati di fegato viene ampiamente discusso anche in rapporto all'antagonismo magnesio-calcio ed al possibile ruolo del rapporto citoplasmatico $Mg^{2+}/Pi$ nella regolazione della permeabilità dei mitocondri agli ioni inorganici.