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Mitochondrial dysfunction in drug-induced hepatic steatosis: recent findings and current concept - 09/01/25

Doi : 10.1016/j.clinre.2025.102529 
Annie Borgne-Sanchez a, Bernard Fromenty b,
a MITOLOGICS S.A.S., Faculté de Médecine, 8 rue Général Sarrail, 94000 Créteil, France 
b INSERM, INRAE, Univ Rennes, Institut NUMECAN, UMR_S1317, 35000 Rennes, France 

Corresponding author.
Sous presse. Manuscrit accepté. Disponible en ligne depuis le Thursday 09 January 2025
Cet article a été publié dans un numéro de la revue, cliquez ici pour y accéder

Highlights

Drug-induced impairment of mitochondrial fatty acid oxidation (FAO) can lead to hepatic steatosis
Impairment of mitochondrial FAO can be secondary to direct inhibition of FAO enzymes, sequestration of FAO cofactors, or impairment of the mitochondrial respiratory chain activity
Severe inhibition of mitochondrial FAO can eventually cause microvesicular steatosis, severe hypoglycemia, and liver failure
Moderate impairment of mitochondrial FAO can induce macrovacuolar steatosis, which can progress to steatohepatitis
Non-mitochondrial mechanisms can also be involved in lipid accumulation in drug-induced steatosis including increased de novo lipogenesis and reduced very-low-density lipoprotein secretion
L-carnitine, N-acetylcysteine, or thyromimetics might be useful to prevent or treat drug-induced mitochondrial dysfunction, steatosis, and steatohepatitis

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Abstract

Mitochondrial activity is necessary for the maintenance of many liver functions. In particular, mitochondrial fatty acid oxidation (FAO) is required for energy production and lipid homeostasis. This key metabolic pathway is finely tuned by the mitochondrial respiratory chain (MRC) activity and different transcription factors such as peroxisome proliferator-activated receptor α (PPARα). Many drugs have been shown to cause mitochondrial dysfunction, which can lead to acute and chronic liver lesions. While severe inhibition of mitochondrial FAO would eventually cause microvesicular steatosis, hypoglycemia, and liver failure, moderate impairment of this metabolic pathway can induce macrovacuolar steatosis, which can progress in the long term to steatohepatitis and cirrhosis. Drugs can impair mitochondrial FAO through several mechanisms including direct inhibition of FAO enzymes, sequestration of coenzyme A and L-carnitine, impairment of the activity of one or several MRC complexes and reduced PPARα expression. In drug-induced macrovacuolar steatosis, non-mitochondrial mechanisms can also be involved in lipid accumulation including increased de novo lipogenesis and reduced very-low-density lipoprotein secretion. Nonetheless, mitochondrial dysfunction and subsequent oxidative stress appear to be key events in the progression of steatosis to steatohepatitis. Patients suffering from metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease (MASLD) and treated with mitochondriotoxic drugs should be closely monitored to reduce the risk of acute liver injury or a faster transition of steatosis to steatohepatitis. Therapies based on the mitochondrial cofactor L-carnitine, the antioxidant N-acetylcysteine, or thyromimetics might be useful to prevent or treat drug-induced mitochondrial dysfunction, steatosis, and steatohepatitis.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Liver, Steatosis, Drug, Toxicity, Mitochondria


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