Determinantes de la fuerza específica de contracción en el músculo esquelético del ratón geronte : Participación de Cav1.1, Troponina T, calpaínas y la interacción músculo-tejido adiposo

El músculo esquelético (ME) constituye el tejido más abundante del organismo y representa aproximadamente el 40% del peso corporal total. La función clásica del tejido muscular es la de producir movimiento y generar fuerza siendo también de vital importancia su rol como regulador de la homeostasis energética general. Bajo condiciones fisiológicas, su masa se mantiene por un delicado balance entre la fusión de células precursoras, la hipertrofia de las miofibras y el catabolismo proteico. A partir de la etapa media de la vida este balance se altera y comienza a desarrollarse un síndrome denominado sarcopenia que se caracteriza por la pérdida progresiva y generalizada de la masa y fuerza muscular. Tanto en humanos como en modelos animales, la pérdida de fuerza de contracción que ocurre durante el envejecimiento puede ser solo parcialmente atribuida a la disminución en la masa de músculo esquelético. Las curvas de fuerza específica o normalizada (fuerza/sección transversa del músculo) en función de la edad revelan que la fuerza se pierde más rápidamente que la masa. Durante el envejecimiento, la reducción en la expresión de la subunidad alfa (α1s) del sensor de voltaje y canal de calcio Cav1.1 provoca un desacoplamiento del proceso de excitación-contracción que contribuye a la debilidad muscular de la sarcopenia. Por otra parte, estudios recientes realizados por nuestro grupo de investigación señalan que la Troponina T3 (TnT3), una proteína reguladora del proceso contráctil en miofibras rápidas, experimenta una fragmentación regulada dando lugar a un péptido carboxilo terminal (TnT-CT) que se trasloca al núcleo y modula negativamente la transcripción de Cacna1s, gen codificante para Cav1.1. Al parecer esta fragmentación se incrementaría con la edad y estaría mediada por el sistema enzimático de las calpaínas. En la presente Tesis de Postgrado demostramos que la administración sistémica de BDA-410, un inhibidor específico del sistema de las calpaínas, previno la fragmentación de la TnT3, con consiguiente reducción de la presencia del fragmento deletéreo C-terminal, y aumentó la expresión de Cav1.1 en el sarcolema de ratones C57BL/6 gerontes, asociándose estos fenómenos con un aumento de la fuerza específica de contracción. Por otro lado, redujo los niveles de PPP1R12B, subunidad regulatoria de la fosfatasa de miosina, lo que podría constituirse como un factor co-adyuvante en la mejora de la fuerza de contracción al aumentar la sensibilidad del aparato contráctil al Ca+2 citosólico. De manera sinérgica, los animales tratados con el inhibidor de calpaínas sufrieron una reducción del peso corporal, a expensas del contenido de grasa visceral y subcutánea, asociándose esto a una alteración significativa del perfil de expresión génica en dicho tejido coincidente con un estado pro-lipolítico y anti-adipogénico.Facultad de Ciencias Médica

Determinantes de la fuerza específica de contracción en el músculo esquelético del ratón geronte : Participación de Cav1.1, Troponina T, calpaínas y la interacción músculo-tejido adiposo

El músculo esquelético (ME) constituye el tejido más abundante del organismo y representa aproximadamente el 40% del peso corporal total. La función clásica del tejido muscular es la de producir movimiento y generar fuerza siendo también de vital importancia su rol como regulador de la homeostasis energética general. Bajo condiciones fisiológicas, su masa se mantiene por un delicado balance entre la fusión de células precursoras, la hipertrofia de las miofibras y el catabolismo proteico. A partir de la etapa media de la vida este balance se altera y comienza a desarrollarse un síndrome denominado sarcopenia que se caracteriza por la pérdida progresiva y generalizada de la masa y fuerza muscular. Tanto en humanos como en modelos animales, la pérdida de fuerza de contracción que ocurre durante el envejecimiento puede ser solo parcialmente atribuida a la disminución en la masa de músculo esquelético. Las curvas de fuerza específica o normalizada (fuerza/sección transversa del músculo) en función de la edad revelan que la fuerza se pierde más rápidamente que la masa. Durante el envejecimiento, la reducción en la expresión de la subunidad alfa (α1s) del sensor de voltaje y canal de calcio Cav1.1 provoca un desacoplamiento del proceso de excitación-contracción que contribuye a la debilidad muscular de la sarcopenia. Por otra parte, estudios recientes realizados por nuestro grupo de investigación señalan que la Troponina T3 (TnT3), una proteína reguladora del proceso contráctil en miofibras rápidas, experimenta una fragmentación regulada dando lugar a un péptido carboxilo terminal (TnT-CT) que se trasloca al núcleo y modula negativamente la transcripción de Cacna1s, gen codificante para Cav1.1. Al parecer esta fragmentación se incrementaría con la edad y estaría mediada por el sistema enzimático de las calpaínas. En la presente Tesis de Postgrado demostramos que la administración sistémica de BDA-410, un inhibidor específico del sistema de las calpaínas, previno la fragmentación de la TnT3, con consiguiente reducción de la presencia del fragmento deletéreo C-terminal, y aumentó la expresión de Cav1.1 en el sarcolema de ratones C57BL/6 gerontes, asociándose estos fenómenos con un aumento de la fuerza específica de contracción. Por otro lado, redujo los niveles de PPP1R12B, subunidad regulatoria de la fosfatasa de miosina, lo que podría constituirse como un factor co-adyuvante en la mejora de la fuerza de contracción al aumentar la sensibilidad del aparato contráctil al Ca+2 citosólico. De manera sinérgica, los animales tratados con el inhibidor de calpaínas sufrieron una reducción del peso corporal, a expensas del contenido de grasa visceral y subcutánea, asociándose esto a una alteración significativa del perfil de expresión génica en dicho tejido coincidente con un estado pro-lipolítico y anti-adipogénico.Facultad de Ciencias Médica

Síntesis de materiales para mejorar la calidad de vida afectada por los efectos de la contaminación atmosférica

El objetivo del presente trabajo es la síntesis de soportes de sílice mesoporosa (tipo SBA-15) que permitan la adsorción y liberación controlada de cefazolina. Las características morfológicas y texturales de los sólidos sintetizados fueron determinadas por microscopía electrónica de barrido (SEM). Las isotermas de adsorción-desorción de nitrógeno fueron medidas a la temperatura del nitrógeno líquido (-196 ºC). El tamaño de poro fue obtenido por el método de Barrett-Joyner-Halenda (BJH). El área fue determinada por la ecuación de Brunauer–Emmett–Teller (BET). Se calcularon los porcentajes de adsorción en el equilibrio de cefazolina en solución acuosa para diferentes tiempos utilizando los sólidos sintetizados. Se determinó el porcentaje de liberación del antibiótico en muestras impregnadas utilizando fluido corporal simulado. Del análisis de los resultados obtenidos se puede concluir que la aplicación de estos materiales permitiría que el paciente reciba la medicación en dosis mínimas asegurando efectos prolongados

Troponin T3 regulates nuclear localization of the calcium channel Cavβ1a subunit in skeletal muscle

The voltage-gated calcium channel (Cav) β1a subunit (Cavβ1a) plays an important role in excitation-contraction coupling (ECC), a process in the myoplasm that leads to muscle-force generation. Recently, we discovered that the Cavβ1a subunit travels to the nucleus of skeletal muscle cells where it helps to regulate gene transcription. To determine how it travels to the nucleus, we performed a yeast two-hybrid screening of the mouse fast skeletal muscle cDNA library and identified an interaction with troponin T3 (TnT3), which we subsequently confirmed by co-immunoprecipitation and co-localization assays in mouse skeletal muscle in vivo and in cultured C2C12 muscle cells. Interacting domains were mapped to the leucine zipper domain in TnT3 COOH-terminus (160-244 aa) and Cavβ1a NH2-terminus (1-99 aa), respectively. The double fluorescence assay in C2C12 cells co-expressing TnT3/DsRed and Cavβ1a/YFP shows that TnT3 facilitates Cavβ1a nuclear recruitment, suggesting that the two proteins play a heretofore unknown role during early muscle differentiation in addition to their classical role in ECC regulation.Fil: Zhang, Tan. Wake Forest School of Medicine; Estados UnidosFil: Taylor, Jackson. Wake Forest School of Medicine; Estados UnidosFil: Jiang, Yang. Wake Forest School of Medicine; Estados UnidosFil: Pereyra, Andrea Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata ; ArgentinaFil: Messi, Maria Laura. Wake Forest School of Medicine; Estados UnidosFil: Wang, Zhong Min. Wake Forest School of Medicine; Estados UnidosFil: Hereñú, Claudia Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata "Prof. Dr. Rodolfo R. Brenner". Universidad Nacional de la Plata. Facultad de Ciencias Médicas. Instituto de Investigaciones Bioquímicas de La Plata ; ArgentinaFil: Delbono, Osvaldo. Wake Forest School of Medicine; Estados Unido

Encapsulación de isotiazolinonas para formulación de pinturas de larga duración

En este trabajo se estudió la liberación de un biocida comercial encapsulado en dos tipos de matrices porosas: sílice mesoporosa ordenada (SBA-15) y esponjas silíceas mesocelulares (MCF)

Transferencia génica asistida por magnetovectores en músculo esquelético

El objetivo del presente trabajo es determinar si la magnetofección puede constituir una alternativa eficiente para la transferencia génica in vitro e in vivo en células maduras del musculo esquelético.Facultad de Ciencias Médica

Encapsulación de isotiazolinonas para formulación de pinturas de larga duración

En este trabajo se estudió la liberación de un biocida comercial encapsulado en dos tipos de matrices porosas: sílice mesoporosa ordenada (SBA-15) y esponjas silíceas mesocelulares (MCF). Dicho biocida es generalmente utilizado para la preservación de pinturas y está compuesto por una mezcla de isotiazolinonas (CMIT/MIT: 3/1 en peso). Se observó mediante FTIR que el biocida puede encapsularse en ambas matrices sin sufrir daño estructural.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Transferencia génica asistida por magnetovectores en músculo esquelético

El objetivo del presente trabajo es determinar si la magnetofección puede constituir una alternativa eficiente para la transferencia génica in vitro e in vivo en células maduras del musculo esquelético.Facultad de Ciencias Médica

Encapsulación de isotiazolinonas para formulación de pinturas de larga duración

En este trabajo se estudió la liberación de un biocida comercial encapsulado en dos tipos de matrices porosas: sílice mesoporosa ordenada (SBA-15) y esponjas silíceas mesocelulares (MCF). Dicho biocida es generalmente utilizado para la preservación de pinturas y está compuesto por una mezcla de isotiazolinonas (CMIT/MIT: 3/1 en peso). Se observó mediante FTIR que el biocida puede encapsularse en ambas matrices sin sufrir daño estructural.Centro de Investigación y Desarrollo en Ciencias Aplicada

Transferencia génica asistida por magnetovectores en músculo esquelético

El objetivo del presente trabajo es determinar si la magnetofección puede constituir una alternativa eficiente para la transferencia génica in vitro e in vivo en células maduras del musculo esquelético.Facultad de Ciencias Médica