Equipo internacional avanza en investigación sobre salud muscular
Fibras musculares esqueléticas. Crédito: Berkshire Community College Bioscience Image Library/Dominio público
Un equipo internacional, dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Ottawa, ha publicado hallazgos que podrían contribuir a futuras terapias para la degeneración muscular debido a la vejez y enfermedades como el cáncer. y distrofia muscular.
En un estudio que aparece en el Journal of Cell Biology, que publica investigaciones revisadas por pares sobre la estructura y función celular, los autores dijeron que su trabajo demuestra la importancia de la enzima GCN5 para mantener la expresión de proteínas estructurales clave en el músculo esquelético. Esos son los músculos adheridos al hueso, de los que dependen la respiración, la postura y la locomoción.
«Descubrimos que si elimina la expresión de GCN5 del músculo, ya no podrá manejar el estrés físico extremo», dice El Dr. Keir Menzies, biólogo molecular en el departamento de Bioquímica, Microbiología e Inmunología de la Facultad de Medicina y nombrado profesor asociado en la Escuela Interdisciplinaria de Ciencias de la Salud.
Durante un lapso de aproximadamente cinco años, La colaboración internacional encabezada por uOttawa experimentó minuciosamente con un «knockout» de ratón específico de músculo de GCN5, una enzima bien estudiada que regula múltiples procesos celulares como el metabolismo y la inflamación. A través de una serie de manipulaciones, los científicos producen ratones de laboratorio en los que se interrumpen o eliminan genes específicos para revelar modelos animales de enfermedades humanas y comprender mejor cómo funcionan los genes.
En este caso, se realizaron múltiples experimentos. para examinar el papel que juega la enzima GCN5 en la fibra muscular. Lo que encontraron con esta línea de knockouts de ratones específicos para músculos fue una disminución notable en la salud muscular durante el estrés físico, como correr cuesta abajo en una cinta rodante, un tipo de ejercicio conocido por los atletas que causa microdesgarros en las fibras musculares para estimular el crecimiento muscular. Las fibras musculares de los animales de laboratorio se volvieron dramáticamente más débiles a medida que corrían cuesta abajo, como las de los ratones viejos, mientras que los ratones de tipo salvaje no sufrieron un impacto similar.
Dr. Menzies, el autor principal del estudio, dice que los hallazgos son similares a lo que se observa en el envejecimiento avanzado, o miopatías y distrofia muscular, un grupo de enfermedades genéticas que resultan en debilidad progresiva y pérdida de masa muscular. Fue respaldado por datos humanos, incluida una correlación negativa observada entre el diámetro de la fibra muscular y Yin Yang 1, una proteína altamente multifuncional que es fundamental para una gran cantidad de procesos celulares y que el laboratorio de Menzies descubrió que es un objetivo de GCN5.
En última instancia, la investigación del equipo descubrió que GCN5 aumenta la expresión de proteínas musculares estructurales clave, en particular la distrofina, y su falta las reducirá.
Esto es importante porque la distrofina es la proteína más importante del cuerpo. proteína para mantener la membrana de las células musculares, sirviendo como una especie de ancla y amortiguador amortiguador en las células de los músculos. Sin él, los músculos son muy susceptibles al estrés físico, y el debilitamiento de los músculos puede tener consecuencias paralizantes y mortales.
«Nuestra publicación muestra que si elimina el GCN5, lo único que vemos es un falta de distrofina, sin ver ninguna interrupción real de ningún otro mecanismo», dice el Dr. Menzies. Señaló que el artículo también reafirmó otras investigaciones que muestran que GCN5 no altera el contenido de las mitocondrias musculares, las centrales eléctricas de las células y otro importante factor de influencia en la salud muscular.
La investigación se basa en datos que muestran que la distrofina es «importante para mantener la integridad muscular general y la salud muscular», según el Dr. Menzies.
Dr. Menzies sugiere que la investigación podría ayudar a crear una base para desarrollar terapias en el futuro. «Por lo tanto, estos hallazgos pueden ser útiles para el descubrimiento de nuevas terapias que regulen la actividad de GCN5, o sus objetivos posteriores, para mantener los músculos sanos durante el cáncer, las miopatías, la distrofia muscular o el envejecimiento», dice.
Explore más
Identificación innovadora de proteínas necesarias para la regeneración muscular Más información: Gregory C. Addicks et al, GCN5 mantiene la integridad muscular al acetilar YY1 para promover la expresión de distrofina, Journal of Cell Biology (2022). DOI: 10.1083/jcb.202104022 Información de la revista: Journal of Cell Biology
Proporcionado por la Universidad de Ottawa Cita: El equipo internacional avanza en la investigación sobre la salud muscular (2022, enero 19) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-01-international-team-advances-muscle-health.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.