Sinalização autofágica e níveis de miostatina em modelo de hipertrofia cardíaca fisiológica em camundongos

A hipertrofia cardíaca é caracterizada pelo aumento do músculo cardíaco devido aumento das dimensões dos cardiomiócitos. Em condições fisiológicas ou patológicas a hipertrofia está relacionada com o aumento da força do coração, provocando alterações nas células miocárdicas. O exercício ativa a via da proteína Akt relacionada à sobrevivência celular em resposta ao exercício e atua sobre a proteína quinase mTOR, ocasionando síntese proteica e hipertrofia. A mTOR participa da proliferação e crescimento celular através da regulação da tradução da proteína. Além disso, a mTOR também controla outros processos celulares como autofagia e parece estar relacionada com a sinalização de miostatina. Portanto, quando miostatina aumentada, inibe o crescimento muscular provavelmente através da inibição de mTOR. A autofagia é um mecanismo homeostático com a finalidade de degradação e reciclagem através da ação lisossomal reciclando organelas citoplasmáticas e proteínas a fim de remover esses materiais intracelulares. A ativação da autofagia ocorre em duas situações: uma em baixo nível de fluxo autofágico, devido uma baixa energética a fim de manter a sobrevivência celular e em outra situação há ativação pronunciada a fim de esgotar os elementos celulares culminando em morte celular. Esses dois extremos nas ações autofágicas são mecanismos potenciais pró ou anti-sobrevivência. Estudos mostram uma ativação da autofagia durante o exercício agudo e parece estar relacionado com a repressão da via AKT/mTOR. Por outro lado, no exercício crônico a autofagia é ativada em músculo esquelético através de aumento das proteínas autofágicas. Tal evento é explicado pela mudança do perfil muscular esquelético pós-exercício gerando maior quantidade de metabólitos que são reciclados pelo sistema, porém em músculo cardíaco ainda está sendo estudado. A miostatina é um regulador negativo do crescimento muscular esquelético. Em doenças seu aumento resulta em perda muscular, contudo, na hipertrofia fisiológica a miostatina está reduzida no músculo esquelético e no cardíaco. A miostatina aumentada bloqueia não só Akt, mas também mTOR, favorecendo a via de degradação proteica através da maquinaria autofágica. Assim, a miostatina tem ação na autofagia durante o exercício e essas vias podem estar relacionadas com o desenvolvimento da hipertrofia cardíaca

Análise do perfil de miRNAs e vias de sinalização relacionadas em modelo animal de hipertrofia cardíaca fisiológica induzida por natação

A hipertrofia cardíaca (HC) é um evento decorrente da adaptação do tecido cardíaco frente a estímulos de crescimento muscular. O perfil fisiológico ocorre de forma reversível enquanto o patológico é irreversível. Os microRNAS (miRNAs) são pequenos RNAs não codificantes com diferente expressão na HC. Estudos abordam o perfil de expressão dos miRNAs na HC patológica, contudo na HC fisiológica poucos autores têm avaliado e revisado. O objetivo foi avaliar as alterações na expressão de miRNAs associadas na HC fisiológica. A revisão sistemática incluiu 11 estudos que, em sua maioria, desenvolveram protocolo de HC por natação e apresentaram 29 miRNAs aumentada enquanto 14 eram reduzidos. Apenas 5 miRNAs foram relatados como aumentados por alguns autores, enquanto que outros autores relataram expressão reduzida. Os estudos que concordaram quanto a expressão de determinados miRNAs apresentaram diferentes espécies (miR-1, miR-143 e miR-499). No estudo experimental induzimos a HC fisiológica em 7 e 28 dias de natação (Sedentário vs treinados: S7vsT7; S28vsT28). Os miRNAs diferencialmente expressos foram identificados por microarranjo (9 miRNAs reduzidos e 13 aumentados) e os escolhidos foram validados por PCR em tempo real na amostra total. Assim, os miRNAs -10a-5p, - 29c-5p, -212-5p, -21a-5p, -206-3p, -34b-3p e -215-5p apresentaram-se aumentados em T28, enquanto que o miR-329-3p apresentou-se aumentado em T7 e T28. A análise de bioinformática identificou possíveis alvos e vias envolvidas com os miRNAs validados. A análise de enriquecimento funcional identificou 104 vias relacionadas aos miRNAs aumentados e reduzidos. A maioria das vias envolvidas com os miRNAs aumentados estão relacionadas com crescimento e sobrevivência celular, contudo foi destacada a via da MAPK e da insulina como vias mais importantes. Relacionados com essas vias estão o miR-212-5p e o -329-3p destacados devido possíveis genes alvos preditos e não validados. Além disso, o miR-329-3p mostrou maior quantidade de alvos preditos dentro das vias MAPK e insulina. Dessa forma, a expressão aumentada de alguns miRNAs em modelo de HC fisiológica parece estar relacionada a via da MAPK e insulina. Também, o miR-212-5p e o -329-3p merecem destaque devido poucas evidências e sua importância nesse fenótipo. Relacionar os dados publicados na literatura auxilia no entendimento da qualidade dos estudos experimentais assim como na identificação de possíveis miRNAs marcaodres da HC fisiológica

Sinalização autofágica e níveis de miostatina em modelo de hipertrofia cardíaca fisiológica em camundongos

A hipertrofia cardíaca é caracterizada pelo aumento do músculo cardíaco devido aumento das dimensões dos cardiomiócitos. Em condições fisiológicas ou patológicas a hipertrofia está relacionada com o aumento da força do coração, provocando alterações nas células miocárdicas. O exercício ativa a via da proteína Akt relacionada à sobrevivência celular em resposta ao exercício e atua sobre a proteína quinase mTOR, ocasionando síntese proteica e hipertrofia. A mTOR participa da proliferação e crescimento celular através da regulação da tradução da proteína. Além disso, a mTOR também controla outros processos celulares como autofagia e parece estar relacionada com a sinalização de miostatina. Portanto, quando miostatina aumentada, inibe o crescimento muscular provavelmente através da inibição de mTOR. A autofagia é um mecanismo homeostático com a finalidade de degradação e reciclagem através da ação lisossomal reciclando organelas citoplasmáticas e proteínas a fim de remover esses materiais intracelulares. A ativação da autofagia ocorre em duas situações: uma em baixo nível de fluxo autofágico, devido uma baixa energética a fim de manter a sobrevivência celular e em outra situação há ativação pronunciada a fim de esgotar os elementos celulares culminando em morte celular. Esses dois extremos nas ações autofágicas são mecanismos potenciais pró ou anti-sobrevivência. Estudos mostram uma ativação da autofagia durante o exercício agudo e parece estar relacionado com a repressão da via AKT/mTOR. Por outro lado, no exercício crônico a autofagia é ativada em músculo esquelético através de aumento das proteínas autofágicas. Tal evento é explicado pela mudança do perfil muscular esquelético pós-exercício gerando maior quantidade de metabólitos que são reciclados pelo sistema, porém em músculo cardíaco ainda está sendo estudado. A miostatina é um regulador negativo do crescimento muscular esquelético. Em doenças seu aumento resulta em perda muscular, contudo, na hipertrofia fisiológica a miostatina está reduzida no músculo esquelético e no cardíaco. A miostatina aumentada bloqueia não só Akt, mas também mTOR, favorecendo a via de degradação proteica através da maquinaria autofágica. Assim, a miostatina tem ação na autofagia durante o exercício e essas vias podem estar relacionadas com o desenvolvimento da hipertrofia cardíaca