Fibroblast growth factor 23 and fibroblast growth factor receptor 4 promote cardiac metabolic remodeling in chronic kidney disease
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Chronic kidney disease (CKD) is a global health epidemic that greatly increases mortality due to cardiovascular disease. Left ventricular hypertrophy (LVH) is an important mechanism of cardiac injury in CKD. High serum levels of fibroblast growth factor (FGF) 23 in patients with CKD may contribute mechanistically to the pathogenesis of LVH by activating FGF receptor (FGFR) 4 signaling in cardiac myocytes. Mitochondrial dysfunction and cardiac metabolic remodeling are early features of cardiac injury that predate development of hypertrophy, but these mechanisms have been insufficiently studied in models of CKD. We found in wild-type mice with CKD induced by adenine diet, that morphological changes occurred in mitochondrial structure and cardiac mitochondrial and that metabolic dysfunction preceded the development of LVH. In bioengineered cardio-bundles and neonatal rat ventricular myocytes grown in vitro, FGF23-mediated activation of FGFR4 caused mitochondrial pathology, characterized by increased bioenergetic stress and increased glycolysis that preceded the development of cellular hypertrophy. The cardiac metabolic changes and associated mitochondrial alterations in mice with CKD were prevented by global and cardiac-specific deletion of FGFR4. Our findings indicate that metabolic remodeling and mitochondrial dysfunction are early cardiac complications of CKD that precede structural remodeling of the heart. Mechanistically, FGF23-mediated activation of FGFR4 causes mitochondrial dysfunction, suggesting that early pharmacologic inhibition of FGFR4 might serve as novel therapeutic intervention to prevent development of LVH and heart failure in patients with CKD.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Fibroblast growth factor 23 and fibroblast growth factor receptor 4 promote cardiac metabolic remodeling in chronic kidney disease
- Date Crossref
- 01/05/2025
- Éditeur
- Elsevier BV
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Duke University Department of Medicine pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Universität Hamburg pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University Medical Center Hamburg-Eppendorf Department of Experimental Pharmacology and Toxicology pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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German Centre for Cardiovascular Research pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Hanusch Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Ludwig Boltzmann Institute of Osteology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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East Carolina University Department of Physiology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Duke University Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Cornell University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Brody School of Medicine East Carolina Diabetes and Obesity Institute pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Department of Medicine — Duke University, Universität Hamburg et Department of Experimental Pharmacology and Toxicology — University Medical Center Hamburg-Eppendorf, avec 7 autres affiliations.
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