miostatina se-jin lee (1997) mstn (-/-) 30% mais pesados
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Miostatina
• Se-Jin Lee (1997) Mstn (-/-) 30% mais pesados
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• Se-Jin Lee (1997) Mstn (-/-) 30% mais pesados
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Miostatina
• Se-Jin Lee (1997) Mstn (-/-) 30% mais pesados
Phenotype of mysotatin null vertebrates.A: upper forelimb muscles of wild-type mouse; B: upper forelimb of mouse that is myostatin null Copyright permissions: copyright 1997National Academy of Sciences
A B
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Miostatina
• No mesmo ano, fenótipo “Double-muscle”
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Miostatina
• 2004 Primeiro caso em humanos descrito: menino alemão
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Miostatina
• Miostatina ou GDF-8 pertence TGF-β• 12kDa na forma ativa• Forma ativa Dímero ligado por duas pontes de sulfeto
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Miostatina
• Encontrada no plasma, músculo e tecido adiposo• Efeito parácrino e autócrino. Hormonal?• Regulador negativo do crescimento muscular
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Miostatina
Hiperplasia HipertrofiaX
Estágios iniciais modelos nocautes
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Miostatina
Hiperplasia HipertrofiaX
Tratamento com anticorpo contra miostatina camundongos de 29 semanas de idade
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Miostatina
Hiperplasia desenvolvimento embrionário, determinando o número total de fibrasHipertrofia pós-embrionário e pós-natal, determinando o diâmetro da fibra
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Miostatina
Mecanismos de ação propostos:• Controle do ciclo celular:
-> Células satélites: a miostatina inibiria atividade.
-> Diferenciação dos mioblastos: inibição Myo D e miogenina preveniria a saída do ciclo. Perda da capacidade de maturação.
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Miostatina
p21p21
Modificado de Alberts et al. 2004
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Objetivos
• Condições atróficas (AIDS, atrofia induzida pelo desuso, imobilização, tratamento com glicocorticóides, suspensão das patas posteriores, “space flight”)
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Objetivos
• Modelos “in vivo” e “in vitro” de caquexia induzida pela miostatina para identificar mecanismos e vias pelos quais esta proteína atuaria.
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Materiais e Métodos
• Atrofia “in vitro” C2C12: 72h no meio de
diferenciação/ 24h no mesmo meio (0 ou 10 µg/ml Mstn). Análise do diâmetro miotubular.
• Atrofia “in vivo” “Athymic nude mice”: Machos 4
semanas; injeções de CHO no quadriceps femoris; utilização depois de 30 dias.
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Materiais e Métodos
• Transfecção C2C12 com pax3 e MyoD (luciferase gene reporter)
• Nothern/ RT-PCR• Microarray• Western blot• FoxO1 siRNA e linhagem C2C12 expressando
inibidor de NF-kB (IkBα)
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ResultadosRedução do diâmetro - Dose dependente
O que estaria acontecendo no
desenvolvimento dos mioblastos na
presença da miostatina??
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Resultados
MyoD : fator de transcrição miogênico, crítico na diferenciação do músculo esquelético e essencial no reparo destas fibras.Pax3: Fator de transcrição relacionado com o desenvolvimento muscular, diferenciação e estabelecimento dos miotubos.
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Resultados
In vitro – pax3: ↓52%
In vivo – pax3: ↓30% MyoD:↓84%
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Resultados
In vitro – pax3: ↓52%
In vivo – pax3: ↓30% MyoD:↓84%
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Resultados
Miostatina atua prevenindo o crescimento muscular pela regulação da expressão de MyoD diretamente ou por meio de pax3 .
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Resultados
Como MyoD é alvo de inibição por NF-kB,Será que miostatina sinalizaria por esta via?
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Resultados
In vitro – Não ocorreu alteração de NF-kB nuclear
Células IkBα - Atrogin-1:↑110%
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Resultados
In vitro – Não ocorreu alteração de NF-kB nuclear
Células IkBα - Atrogin-1:↑110%
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Resultados
Portanto, miostatina parece atuar independente de NF-kB
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Resultados
Será que a miostatina altera a degradação de proteínas? Qual o mecanismo?
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ResultadosIn vitro – E2: ↑90%
Atrogin-1: ↑60% MuRF-1: não houve
diferença!
In vivo – E2: não houve diferença!
Atrogin-1: ↑150%¨ MuRF-1: ↑ 58%
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ResultadosIn vitro – E2: ↑90%
Atrogin-1: ↑60% MuRF-1: não houve
diferença!
In vivo – E2: não houve diferença!
Atrogin-1: ↑150%¨ MuRF-1: ↑ 58%
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ResultadosIn vitro – ↑60% proteínas ubiquitinadas
Evidência de ativação do sistema proteolítico dependente de Ub-proteassoma
Mas qual seria a via de ativação destes atrogenes?
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ResultadosIn vitro – ↑60% proteínas ubiquitinadas
Evidência de ativação do sistema proteolítico dependente de Ub-proteassoma
Mas qual seria a via de ativação destes atrogenes?
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ResultadosIn vitro – ↑60% proteínas ubiquitinadas
Evidência de ativação do sistema proteolítico dependente de Ub-proteassoma
Mas qual seria a via de ativação destes atrogenes?
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Resultados
In vitro – aumento na expressão de FoxO1 dependente da concentração de miostatina
In vivo – ↑ 650% na expressão de FoxO1
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Resultados
In vitro – Reduz a quantidade de p-FoxO1 e p-Akt.
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Resultados
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Resultados
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Resultados
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Conclusões
• Miostatina parece induzir a caquexia bloqueando a síntese de proteínas chaves no desenvolvimento e maturação da fibra muscular e, ainda, ativando o sistema proteolítico dependente de Ub-proteassoma.
• Atua de forma independente da sinalização TNF-α e NF-kB. Antagoniza a hipertrofia causada pela via PI3K/Akt/FoxO1.