PAPEL DE LOS HEMICANALES FORMADOS POR LA PANEXINA1 Y DEL ATP EXTRACELULAR DURANTE LA ADQUISICION DEL COMPROMISO MIOGENICO Y LA POTENCIACION DE LA CONTRACCION MUSCULAR ESQUELETICA ADULTA.
Autor MANUEL ANTONIO RIQUELME PEREZ
Profesor guía JUAN C. SAEZ C.
Para optar al grado de DOCTOR EN CIENCIAS BIOLOGICAS MENCION CIENCIAS FISIOLOGICAS. Institución PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATOLICA DE CHILE/FACULTAD DE CIENCIAS BIOLOGICAS.
Lugar SANTIAGO, CHILE Año 2010
Páginas 110p.
Disciplina FISIOLOGIA. Colección TESIS
Ubicación TESIS/0934D
Resumen
EN LAñoNTOGENIA Y ESTADO ADULTO DEL MUSCULO ESQUELETICO NUMEROSAS FUNCIONES DEPENDEN DE INCREMENTOS DE LA CONCENTRACION INTRACELULAR DE CA2+ LIBRE ([CA2+]I). CONCORDANTEMENTE, LAS CELULAS C2C12 DE RESERVA (CR), MODELO IN VITRO DE CELULAS PRECURSORAS MIOGENICAS, REQUIEREN DE INCREMENTOS DE LA [CA2+]I PARA ADQUIRIR EL COMPROMISO MIOGENICO, LOS QUE PODRIAN SER MEDIADOS POR LA ACTIVACION DE LOS RECEPTORES PURINERGICOS DEL TIPO P2 (P2RS). POR OTRO LADO, EN EL MUSCULO ADULTO LA POTENCIACION DE LA CONTRACCION REQUIERE DE LA ACUMULACION DE CA2+ LIBRE CITOPLASMATICO PARA MANIFESTARSE. LA POTENCIACION DEL SOLEUS, UN MUSCULO LENTO, DEPENDE DE ATP EXTRACELULAR QUE ACTIVA RECEPTORES P2 IONOTROPICOS (P2XRS). TANTO DURANTE LA ADQUISICION DE COMPROMISO COMO EN LA POTENCIACION DE LA CONTRACCION DEL MUSCULO ADULTO, LA VIA DE LIBERACION DE ATP ES DESCONOCIDA. LOS HEMICANALES (HCS) FORMADOS POR CONEXINAS (CXS) Y/O PANEXINAS (PXS) (HCS-CSD/HCS-PXS) SON PERMEABLES A PEQUEÑAS MOLECULAS, INCLUYENDO AL ATP Y EL ETIDIO (ETD). EN RESPUESTA A VARIOS ESTIMULOS, EVALUAMOS LA ACTIVIDAD DE HCS A TRAVES DE LA CAPTACION DE ETD O LA LIBERACION DE ATP AL MEDIO EXTRACELULAR MEDIANTE EL ENSAYO DE LUCIFERINA/LUCIFERASA. SE USARON CR RECIEN SEMBRADAS PARA ESTUDIAR EL PAPEL DE LOS P2RS Y LOS HCS-CXS/HCS-PXD EN EL PROCESO DE ADQUISICION DE COMPROMISO MIOGENICO. EL TRATAMIENTO DE LAS CR CON ATP INDUJO LA TRANSLOCACION AL NUCLEO DE SIX1, UN FACTO RDE TRANSCRIPCION QUE PROMUEVE LA EXPRESION DE GENES MUSCULO ESPECIFICO. ADEMAS, EL ATP EXTRACELULAR INDUJO LA CAPTACION DE ETD, QUE FUE BLOQUEADA CON ACIDO BETA-GLICIRRETINICO (BETA-GA) U OLEAMIDA (BLOQUEADORES DE HCS) O CON ATP OXIDADO (BLOQUEADOR DE P2XRS). LA EXPOSICION A UNA SOLUCION SALINA EXTRACELULAR LIBRE DE CATIONES DIVALENTES, CONDICION QUE INDUCE APERTURA DE LOS HC-CXS, NO INDUJO CAPTACION DE ETD, INDICANDO AUSENCIA DE ESTE TIPO DE HCS EN LA SUPERFICIE CELULAR. MEDICIONES ELECTROFISIOLOGICAS, MEDIANTE FIJACION DE VOLTAJE EN MODALIDAD DE CELULA COMPLETA, REVELARON CORRIENTES MACROSCOPICAS INDUCIDAS POR ATP, QUE FUERON BLOQUEADAS POR BETA-GA U OLEAMIDA. LA LIBERACION DE ATP EN LA CONDICION BASAL FUE INHIBIDA EN UN 50 POR CIENTO CON BETA-GA U OLEAMIDA. EN LAS CR, SE DETECTO LA PRESENCIA DE ACOPLAMIENTO A COLORANTES MEDIADO POR CANALES DE UNIONES EN HENDIDURA A LAS 12 H DESPUES DE LA SIEMBRA, DOS HORAS ANTES DEL AUMENTO DE LA VELOCIDAD DE INCREMENTO DE LOS NIVELES DE MYOD. EN CONCLUSION, LA DQUISICION DE COMPROMISO MIOGENICO REQUIERE DE UNA RETROALIMENTACION POSITIVA ENTRE LOS P2XRS Y HCS-PX, A LO CUAL SE CONTRAPONE LA ACTIVIDAD DE ATPASAS EXTRACELULARES DURANTE LA DIFERENCIACION MIOGENICA TERMINAL. EN EL MUSCULO ADULTO DE RATA, LA PX1 SE LOCALIZO EN EL TUBULO-T, INTERCALADA CON LOS RECEPTORES DE DIHIDROPIRIDINA Y DE RIANODINA. LOS MUSCULOS ESQUELETICOS NO EXPRESAN LAS CONEXINAS (CXS) 26, 37 O 40, SEGUN LO REPORTADO POR OTROS, Y ADEMAS, EN EL PRESENTE TRABAJO NO DETECTAMOS LAS CXS 32, 43 NI 45, NI TAMPOCO LAS PXS 2 Y 3, LO QUE SUGIERE QUE LOS MUSCULOS ESQUELETICOS DE RATA EXPRESAN SOLAMENTE HCS-PX1. LA ESTIMULACION ELECTRICA REPETITIVA SOBRE LAS MIOFIBRAS RECIEN AISLADAS DE FLEXUS DIGITORUM BREVIS (FDB, MUSCULO RAPIDO) INDUJO: 1) CAPTACION DE ETD, QUE FUE INHIBIDA CON ACIDO BETA-GA U OLEAMIDA, 2) CAPTACION DE 2-NBDG, UN DERIVADO FLUORESCENTE DE GLUCOSA, QUE FUE PARCIALMENTE DISMINUIDA POR BLOQUEADORES DE HCS O POR IBMX (UN BLOQUEADOR DE GLUT4, EL TRANSPORTADOR DE GLUCOSA TIPO 4) Y 3) LIBERACION DE ATP DESDE LOS MUSCULOS AISLADOS, QUE FUE INHIBIDA POR BLOQUEADORES DE HCS. LOS BLOQUEADORES DE HCS TAMBIEN INHIBIERON LA RESPUESTA DE POTENCIACION DE LA CONTRACTILIDAD. EL TRATAMIENTO CON MRS 2179, UN BLOQUEADOR DE RECEPTORES P2Y1, PREVINO LA POTENCIACION DEL MUSCULO EDL (RAPIDO), PERO NO DE SOLEUS (LENTO), LO QUE SUGIERE QUE LOS MUSCULOS RAPIDOS EL ATP ACTIVA LOS RECEPTORES P2Y1. ADEMAS, LA FALTA DE GLUCOSA EXTRACELULAR REDUJO LA RESPUESTA DE POTENCIACION. BAJO CONDICIONES BASALES, LA PX1 SE DETECTO FOFORILADA EN RESIDUOS DE SERINA Y TREONINA Y DURANTE LA POTENCIACION SU FOSFORILACION AUMENTO, LO QUE SUGIRE QUE ESTA MODIFICACION POSTRADUCCIONAL REGULA LA APERTURA DE LOS HCS-PX1. EN CONCLUSION, LA APERTURA DE LOS HCS-PX1 DURANTE LA ESTIMULACION REPETITIVA PERMITE EL INTERCAMBIO, A TRAVES DE LA MEMBRANA DEL TUBULO-T, DE MOLECULAS RELEVANTES PARA LA POTENCIAICON DE LA CONTRACCION DEL MUSCULO ESQUELETICO.