In 2008, we published the first set of guidelines for standardizing research in autophagy. Since then, this topic has received increasing attention, and many scientists have entered the field. Our knowledge base and relevant new technologies have also been expanding. Thus, it is important to formulate on a regular basis updated guidelines for monitoring autophagy in different organisms. Despite numerous reviews, there continues to be confusion regarding acceptable methods to evaluate autophagy, especially in multicellular eukaryotes. Here, we present a set of guidelines for investigators to select and interpret methods to examine autophagy and related processes, and for reviewers to provide realistic and reasonable critiques of reports that are focused on these processes. These guidelines are not meant to be a dogmatic set of rules, because the appropriateness of any assay largely depends on the question being asked and the system being used. Moreover, no individual assay is perfect for every situation, calling for the use of multiple techniques to properly monitor autophagy in each experimental setting. Finally, several core components of the autophagy machinery have been implicated in distinct autophagic processes (canonical and noncanonical autophagy), implying that genetic approaches to block autophagy should rely on targeting two or more autophagy-related genes that ideally participate in distinct steps of the pathway. Along similar lines, because multiple proteins involved in autophagy also regulate other cellular pathways including apoptosis, not all of them can be used as a specific marker for

Aging is associated with an increased risk of cardiovascular disease and death. Here we show that oral supplementation of the natural polyamine spermidine extends the lifespan of mice and exerts cardioprotective effects, reducing cardiac hypertrophy and preserving diastolic function in old mice. Spermidine feeding enhanced cardiac autophagy, mitophagy and mitochondrial respiration, and it also improved the mechano-elastical properties of cardiomyocytes in vivo, coinciding with increased titin phosphorylation and suppressed subclinical inflammation. Spermidine feeding failed to provide cardioprotection in mice that lack the autophagy-related protein Atg5 in cardiomyocytes. In Dahl salt-sensitive rats that were fed a high-salt diet, a model for hypertension-induced congestive heart failure, spermidine feeding reduced systemic blood pressure, increased titin phosphorylation and prevented cardiac hypertrophy and a decline in diastolic function, thus delaying the progression to heart failure. In humans, high levels of dietary spermidine, as assessed from food questionnaires, correlated with reduced blood pressure and a lower incidence of cardiovascular disease. Our results suggest a new and feasible strategy for protection against cardiovascular disease.

Abstract The protein titin determines cardiomyocyte contraction and truncating variants in the titin gene ( TTN ) are the most common cause of dilated cardiomyopathy (DCM). Different to truncations, missense variants in TTN are currently classified as variants of uncertain significance due to their high frequency in the population and the absence of functional annotation. Here, we report the regulatory role of conserved, mechanically active titin cysteines, which, contrary to current views, we uncover to be reversibly oxidized in basal conditions leading to isoform- and force-dependent modulation of titin stiffness and dynamics. Building on our functional studies, we demonstrate that missense mutations targeting a conserved titin cysteine alter myocyte contractile function and cause DCM in humans. Our findings have a direct impact on genetic counselling in clinical practice. One sentence summary Mutations targeting cysteines key to the mechanoredox control of titin cause human dilated cardiomyopathy

Abstract Caloric restriction and intermittent fasting prolong the lifespan and healthspan of model organisms and improve human health. The natural polyamine spermidine has been similarly linked to autophagy enhancement, geroprotection and reduced incidence of cardiovascular and neurodegenerative diseases across species borders. Here, we asked whether the cellular and physiological consequences of caloric restriction and fasting depend on polyamine metabolism. We report that spermidine levels increased upon distinct regimens of fasting or caloric restriction in yeast, flies, mice and human volunteers. Genetic or pharmacological blockade of endogenous spermidine synthesis reduced fasting-induced autophagy in yeast, nematodes and human cells. Furthermore, perturbing the polyamine pathway in vivo abrogated the lifespan- and healthspan-extending effects, as well as the cardioprotective and anti-arthritic consequences of fasting. Mechanistically, spermidine mediated these effects via autophagy induction and hypusination of the translation regulator eIF5A. In summary, the polyamine–hypusination axis emerges as a phylogenetically conserved metabolic control hub for fasting-mediated autophagy enhancement and longevity.

As the global demographic landscape continues to shift towards an aged population, so does the medical and socioeconomic burden of cardiovascular diseases. Indeed, ageing is one of, if not the, key risk factor for the development of cardiovascular diseases. However, there are currently no approved cardiovascular therapeutics that primarily target the molecular and cellular mechanisms underlying the ageing process itself. In this review, we present the potential of emerging anti-ageing strategies, including epigenetic rejuvenation, metabolic reprogramming, autophagy activation, as well as senolytic and anti-inflammatory therapies, in delaying or reversing the development of age-related cardiovascular disorders, while considering potential sex differences. In doing so, we implicate cellular ageing processes in the pathogenesis of several prevalent cardiovascular diseases, such as atherosclerosis, hypertension, various types of cardiomyopathies (including its hypertrophic, ischemic, dilated, diabetic, and arrhythmogenic forms) and heart failure, particularly that with preserved ejection fraction. Finally, we outline future challenges and steps needed for the implementation of these novel anti-ageing strategies in the clinical setting, with the aim of challenging the long-held notion of ageing as a 'nonmodifiable' risk factor for cardiovascular diseases.

Protein aggregates are emerging therapeutic targets in rare monogenic causes of cardiomyopathy and amyloid heart disease, but their role in more prevalent heart failure syndromes remains mechanistically unexamined. We observed mis-localization of desmin and sarcomeric proteins to aggregates in human myocardium with ischemic cardiomyopathy and in mouse hearts with post-myocardial infarction ventricular remodeling, mimicking findings of autosomal-dominant cardiomyopathy induced by R120G mutation in the cognate chaperone protein, CRYAB. In both syndromes, we demonstrate increased partitioning of CRYAB phosphorylated on serine-59 to NP40-insoluble aggregate-rich biochemical fraction. While CRYAB undergoes phase separation to form condensates, the phospho-mimetic mutation of serine-59 to aspartate (S59D) in CRYAB mimics R120G-CRYAB mutants with reduced condensate fluidity, formation of protein aggregates and increased cell death. Conversely, changing serine to alanine (phosphorylation-deficient mutation) at position 59 (S59A) restored condensate fluidity, and reduced both R120G-CRYAB aggregates and cell death. In mice, S59D CRYAB knock-in was sufficient to induce desmin mis-localization and myocardial protein aggregates, while S59A CRYAB knock-in rescued left ventricular systolic dysfunction post-myocardial infarction and preserved desmin localization with reduced myocardial protein aggregates. 25-Hydroxycholesterol attenuated CRYAB serine-59 phosphorylation and rescued post-myocardial infarction adverse remodeling. Thus, targeting CRYAB phosphorylation-induced condensatopathy is an attractive strategy to counter ischemic cardiomyopathy.