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https://www.arca.fiocruz.br/handle/icict/55143
PARTICIPAÇÃO DA AUTOFAGIA NA DIFERENCIAÇÃO DE MIOBLASTOS DE MÚSCULO ESQUELÉTICO
Silva, Aline Araujo da | Date Issued:
2012
Author
Advisor
Comittee Member
Affilliation
Fundação Oswaldo Cruz. Instituto Oswaldo Cruz. Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Molecular. Rio de Janeiro, RJ, Brasil.
Abstract in Portuguese
A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é uma miopatia genética ligada ao cromossomo X que afeta 1 a cada 3.500 meninos nascidos vivos. A doença é caracterizada pela ausência funcional da distrofina, proteína essencial para a manutenção da integridade da fibra muscular. O paciente afetado apresenta dificuldades em deambular já na primeira infância e geralmente vem a óbito por volta da 2ª década de vida por insuficiência cardiorespiratória. Um dos modelos de estudo mais utilizados é o camundongo mdx/mdx, que apresenta uma mutação espontânea no cromossomo X e, apesar da doença não ser letal nesses animais, a sua progressão é semelhante a doença em humanos, principalmente no músculo diafragma. A fragilidade das fibras musculares devido à falta da distrofina leva à sua morte, principalmente por necrose, e resposta inflamatória crônica. Além do quadro degenerativo apresentado, a regeneração de fibras musculares tem um papel muito importante na progressão da doença e a formação de novas fibras depende da diferenciação de células progenitoras (mioblastos) encontrados nos músculos esqueléticos. Nosso objetivo é avaliar se a ativação da via autofágica leva à diferenciação de mioblastos e não à morte celular, baseando nossos resultados na ativação da molécula LC3-I, marcador típico de autofagia. Observamos por imunohistoquímica intensa marcação para LC3-I em fibras musculares jovens e mioblastos, sendo detectado ainda em mioblastos da linhagem C2C12, quando cultivados em meio pobre em nutrientes (estímulo clássico de indução autofágica), a capacidade de iniciar o processo de diferenciação com alta viabilidade celular, confirmada por citometria de fluxo. A avaliação por Western Blotting de células em diferenciação mostrou a alta expressão de LC3-I após 24 e 48 h de indução. Além disso, quando as células de linhagem C2C12 são cultivadas durante 24 h em meio de diferenciação contendo os inibidores de PI3K tipo III, 3-MA e Wortmanina (bloqueadores de autofagia), há uma redução na ativação de LC3-I, mas as células ainda se diferenciam. Nossos dados mostram que o processo de diferenciação de mioblastos ativa pelo menos as etapas inicias da via de autofagia, mas aparentemente há vias alternativas independentes de PI3K tipo III e LC3
Abstract
Duchenne muscular dystrophy (DMD) is an X-linked myopathy that affects 1 in every 3,500 male children born alive. The disease is characterized by the absence of functional dystrophin, an essential protein for maintaining muscle fiber integrity. The locomotion of affected patients is reduced since early childhood and usually the death occurs around the 2nd decade of life due to cardiorespiratory failure. One of the experimental models most commonly used is the mdx/mdx mice, which have a spontaneous mutation on the X chromosome. Although the disease is not lethal for these animals, the progression is similar to the human disease, especially in the diaphragm. The weakness of muscle fibers due to the lack of dystrophin leads to its cell death, mainly by necrosis, presenting chronic inflammatory response. In addition to degeneration, the regeneration of muscle fibers has a very important role in the progression of the disease and formation of new fibers relies on the differentiation of progenitor cells (myoblasts) found in skeletal muscles. Our goal is to evaluate whether the activation of autophagy leads to differentiation of myoblasts and not to cell death. basing our results on the activation of LC3-I, a well-known marker of autophagy. In immunohistochemistry assays, it was detected an intense LC3-I labelling in young muscle fibers and myoblasts. The incubation of C2C12 myoblast lineage in nutrient-poor medium (stimulus classic autophagic induction), trigger the process of differentiation, while high cellular viability was confirmed by flow cytometry. The evaluation blottingof cell differentiation by Western Blotting showed high expression of LC3-I after 24 and 48 hours of induction. Furthermore, when the cell line C2C12 is maintained for 24 hours in medium containing the PI3K III inhibitors 3-MA or wortmannin (autophagy blockers), a reduction in the activation of LC3-I is observed, however the cells still differentiate. Our data show that the process of differentiation of myoblasts activates at least the initial steps of autophagy, suggesting the existence of alternative PI3K III and LC3 independent pathways
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