Un estudio previo ha informado que la exposición a PM de los gases de escape diésel (material particulado diésel (DPM)) durante 21 días puede deteriorar la recuperación cardíaca de la lesión por isquemia-reperfusión (IR), donde esta última se facilita por la eficiencia de las subpoblaciones mitocondriales. Muchos investigadores han demostrado que el impacto de la IR en las subpoblaciones mitocondriales cardíacas es distinto. En el presente estudio, desciframos el papel de PM en la disfunción mitocondrial asociada a la IR a nivel de subpoblación al administrar PM directamente a corazones de ratas hembras aislados a través de un tampón KH. Nuestros resultados demostraron que el corazón administrado con PM (PM_C) deterioró severamente la actividad de las enzimas de la cadena de transporte de electrones (ETC) (NQR, SQR, QCR y COX) y el nivel de ATP en ambas fracciones, IFM y SSM, en comparación con el control normal. Comparativamente, la actividad disminuida fue prominente en la fracción IFM. Además, en presencia de IR (PM_IR), el estrés oxidativo mitocondrial fue mayor en ambas subpoblaciones en comparación con el normal, donde la fracción IFM de mitocondrias experimentó un estrés oxidativo elevado en comparación con SSM. Además, evaluamos la capacidad de traducción de proteínas in vitro de IFM y SSM y encontramos una capacidad disminuida en ambas subpoblaciones, donde la incapacidad de IFM fue significativa en los grupos PM_C y PM_IR. En apoyo a estos resultados, la expresión de genes mitocondriales involucrados en eventos de fisión, fusión y mitofagia, junto con los genes de mantenimiento del ADN como GUF1, LRPPRC y HSD17-b10, se alteraron significativamente en comparación con el control. Basándonos en los resultados anteriores, concluimos que la administración de PM al corazón causó daño mitocondrial, especialmente a la fracción IFM, que no solo deterioró la fisiología cardíaca, sino que también redujo su capacidad para resistir la lesión por IR.