Mecanisme pentru specificitatea fibrelor de atrofie a mușchilor scheletici
Yichen Wang
un Departament de Farmacologie Moleculară, Colegiul de Medicină Albert Einstein, Centrul de Cercetare și Formare în Diabet, Bronx, New York, SUA
Jeffrey E. Pessin
un Departament de Farmacologie Moleculară, Colegiul de Medicină Albert Einstein, Centrul de Cercetare și Formare în Diabet, Bronx, New York, SUA
b Departamentul de Medicină, Colegiul de Medicină Albert Einstein, Centrul de Cercetare și Formare în Diabet, Bronx, New York, SUA
Abstract
Scopul revizuirii
Există o varietate de afecțiuni fiziopatologice despre care se știe că induc atrofia mușchilor scheletici. Cu toate acestea, pierderea musculară poate apărea prin mai multe căi de semnalizare distincte, cu sensibilitate diferențială între subtipurile selective de fibre musculare scheletice. Această revizuire rezumă unele dintre mecanismele moleculare de bază responsabile de reglarea masei musculare specifice fibrelor.
Descoperiri recente
Receptorul activat cu proliferator peroxisom gamma coactivator 1-alfa protejează fibrele oxidative cu contracție lentă de atrofiile musculare induse de denervare/imobilizare (dezutilizare). Atrofiile musculare legate de nutrienți, cum ar fi cele induse de cașexie de cancer, sepsis, insuficiență cardiacă cronică sau diabet, sunt în mare parte limitate la fibrele glicolitice cu contracție rapidă, dintre care mecanismul de bază este de obicei legat de anomalia degradării proteinelor, inclusiv proteasomal și căi lizozomale. În schimb, activarea factorului nuclear kappaB pare să aibă o funcție dublă, inducând atât atrofia fibrelor cu contracție rapidă, cât și degenerarea fibrelor cu contracție lentă.
rezumat
Fibrele glicolitice cu răsucire rapidă sunt mai vulnerabile decât fibrele oxidative cu răsucire lentă într-o varietate de condiții atrofice legate de semnalizarea transducției familiei Forkhead box O, inhibarea autofagiei, transformarea familiei factorului de creștere beta și factorul nuclear-kappaB. Rezistența fibrelor oxidative poate rezulta din protecția receptorului activat de proliferator peroxizom gamma coactivator 1-alfa.
INTRODUCERE
La mamifere, mușchii scheletici reprezintă mai mult de 40% din masa unui individ dat și oferă funcții critice în metabolism, cheltuirea energiei, forța fizică și activitatea locomotorie. Mușchiul scheletic este compus din subtipuri distincte de fibre musculare definite de izoformele lanțului greu miozină (MyHC) și de activitatea metabolică. Fibrele musculare scheletice sunt caracterizate ca un tip de fibre cu contracție lentă (tip I) și trei tipuri de fibre cu contracție rapidă (tip IIa, tip IIx/d și tip IIb), dintre care fibrele de tip I și tip IIa sunt oxidante, întrucât fibrele de tip IIx și de tip IIb sunt în primul rând glicolitice, deși specificațiile tipului de fibre variază între specii (pentru revizuire a se vedea [1▪▪]).
tabelul 1
Specificitatea fibrelor mouse-ului
| Culoare | roșu | roșu | alb | alb |
| Isoforma MyHC | MyHCI | MyHCIIa | MyHCIIx/d | MyHCIIb |
| Viteza contractilă | Încet | Rapid | Rapid | Rapid |
| Rezistent la oboseală | Înalt | Înalt | Scăzut | Scăzut |
| Metabolism | Oxidant | Oxidant | Glicolitic | Glicolitic |
| Activitatea SDH | Înalt | Înalt | Scăzut | Scăzut |
| Conținutul de mitocondrie și mioglobină; Activitatea CS | Înalt | Înalt | Scăzut | Scăzut |
| Activitatea ATPase | Scăzut | Scăzut | Înalt | Înalt |
| CK mitocondrial (miCK) și H-LDH | Înalt | Înalt | Scăzut | Scăzut |
| M-CK; M-LDH | Scăzut | Scăzut | Înalt | Înalt |