Envejecimiento de ARN: un ARN no codificante regulado por el ejercicio contrarresta el envejecimiento muscular
Crédito: CC0 Public Domain
En un esfuerzo de colaboración conjunto entre los laboratorios de EPFL, NTNU Noruega y CBMR Dinamarca, los investigadores examinaron el efecto molecular del ejercicio sobre los genes de ARN no codificante en músculo esquelético en Science Translational Medicine. En este estudio, descubrieron el ARN largo no codificante «CYTOR» e investigaron su papel en los músculos esqueléticos de roedores, gusanos y células humanas.
El músculo esquelético muestra una notable plasticidad con el ejercicio, pero al mismo tiempo es uno de nuestros órganos más afectados por el envejecimiento. El envejecimiento del músculo esquelético se caracteriza por pérdidas anuales estimadas de ~1 por ciento de masa muscular y ~3 por ciento de fuerza muscular en los ancianos, lo que resulta en una pérdida neta acumulada de >30 por ciento de masa muscular durante el envejecimiento. Este proceso se ve exacerbado aún más por la sarcopenia, un síndrome de enfermedad degenerativa cuya prevalencia se proyecta que aumentará enormemente en nuestras sociedades que envejecen.
El equipo de investigación encontró que la expresión del ARN CYTOR largo y no codificante es inducida por el ejercicio, pero disminuye. durante el envejecimiento del músculo esquelético humano y de roedores. El uso de varias herramientas genéticas para inhibir o volver a expresar el ARN largo no codificante de CYTOR en el músculo envejecido reveló que CYTOR mejoró la diferenciación miogénica, favoreciendo notablemente el destino miogénico de contracción rápida.
«Este hallazgo fue de particular interés para nosotros, ya que se sabe que las miofibras de contracción rápida se deterioran con el envejecimiento. Por lo tanto, planteamos la hipótesis de que la terapia génica de ARN no codificante podría brindar beneficios al músculo envejecido», señala Martin Wohlwend. , el primer autor del estudio. De hecho, el restablecimiento de la expresión de Cytor mediado por CRISPR en el músculo esquelético de ratones de edad avanzada mejoró la morfología muscular y la función muscular.
Para estudiar el efecto genético de CYTOR humano, los investigadores identificaron y caracterizaron un locus de rasgos cuantitativos de expresión (eQTL) ubicado dentro de un elemento potenciador del músculo esquelético cerca del locus genómico de CYTOR. Los individuos que portaban una configuración alélica específica en el locus del marcador genético rs74360724 mostraron niveles más altos de CYTOR en el músculo esquelético, y los estudios de asociación genética revelaron un mejor rendimiento de la caminata de 6 minutos en estos ancianos. Los beneficios de CYTOR en el envejecimiento se demostraron aún más mediante la expresión forzada de CYTOR humano en músculo envejecido de C. elegans, lo que mejoró varios parámetros fenotípicos que constituyen la esperanza de vida del gusano.
Para dilucidar los mecanismos del ARN largo no codificante CYTOR, el laboratorio del profesor Johan Auwerx luego se dedicó a examinar los efectos de CYTOR en la epigenética, el estudio de cómo el medio ambiente puede causar cambios en la expresión génica sin alteraciones en las secuencias de ADN. Descubrieron que Cytor reconfigura la accesibilidad a la cromatina en los sitios de unión de otros genes y factores de transcripción conocidos por determinar el tipo de fibra muscular.
Al estudiar un gen de ARN no codificante, el estudio arroja luz sobre una entidad genómica interesante, por que los avances recientes en la entrega de ARN brindan perspectivas terapéuticas.
«Los incentivos farmacéuticos dirigidos a las fibras musculares de contracción rápida en el envejecimiento/sarcopenia hasta ahora han sido esquivos. Nuestro enfoque actual basado en ARN, por lo tanto, proporciona una estrategia intrigante para atacar musculares relacionados con la edad, como la sarcopenia», dice Johan Auwerx.
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Una mayor masa muscular puede aumentar el riesgo de sofocos Más información: El ARN no codificante largo inducido por el ejercicio CYTOR promueve la miogénesis de contracción rápida en el envejecimiento, Science Translational Medicine (2021) . www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abc7367 Información de la revista: Science Translational Medicine
Proporcionado por Ecole Polytechnique Federale de Lausanne Cita: RNAaging: Un ejercicio El ARN no codificante regulado contrarresta el envejecimiento muscular (8 de diciembre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-rnaging-exercise-regulated-noncoding-rna-counteracts.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.