Mecanismos de proteção da distrofia muscular: estudo do soce e terapia farmacológica

Abstract

A compreensão da regulação dos processos biológicos por mecanismos pós-transcricionais pelos miRNAs permite o entendimento das diferenças dos músculos intrínsecos da laringe (ILM) aos demais músculos, como o diafragma (DIA), em condições normais e patológicas. Na distrofia muscular de Duchenne (DMD) observa-se desregulação da homeostase do cálcio (Ca2+) e consequente mionecrose em alguns músculos. A prevenção da mionecrose por terapias farmacológicas é importante e tem sido intensamente desenvolvida, bem como a compreensão do porque alguns músculos, como os ILM, não apresentam sinais histopatológicos de necrose. A terapia com ômega-3 (Ω3) parece proteger as fibras musculares distróficas da mionecrose e regular a homeostase do cálcio pela expressão das proteínas relacionada ao estoque Ca2+ (SOCE). Nesse estudo, os objetivos foram identificar as diferenças na expressão de microRNA nos ILM, avaliar a expressão do SOCE nos músculos normais e distróficos e o efeito do Ω3 nas fibras musculares distróficas. A expressão dos miRNAs foi analisada por microarray e identificação de 23 miRNAs diferencialmente expressos nos ILM, destacando 9 relacionados aos processos de miogênese e 5 aos processos regeneração. Após análise histopatológica, RT-qPCR e Western blot foi confirmado as diferenças dos ILM em comparação com DIA pela redução da expressão dos componentes do SOCE, podendo estar relacionadas as características deste grupo muscular. A terapia com Ω3 reduziu os níveis de creatina Kinase no plasma sanguíneo, melhorou os aspectos histopatológicos da mionecrose e alterou a expressão de proteínas do SOCE nos ILM. Concluímos que os ILM possuem um perfil diferenciado de regulação pós-transcricional que podem participar da regulação da miogênese e da regeneração, mesmo em condições fisiológicas. As proteínas do SOCE, STIM1 e TRPC1, auxiliam na adaptação dos ILM contra a mionecrose na ausência da distrofina. A terapia com Ω3 protegeu a fibra muscular distrófica e altera a expressão de componentes do SOCE nos ILM.

The biological processes are regulated by post-transcriptional microRNAs (miRNAs) that allows understanding differences between intrinsic laryngeal muscles (ILM) and other muscles, such as the diaphragm (DIA) in normal and pathological conditions. In Duchenne muscular dystrophy (DMD) is observed deregulation of calcium homeostasis (Ca2+) that results in myonecrosis in some muscles. Pharmacological therapies and protection of myonecrosis in the ILM have been recently described and developed. Omega-3 (Ω3) therapy appears to protect dystrophic muscle fibers from myonecrosis and regulate calcium homeostasis by proteins, such store operated calcium entry (SOCE). In this study we identify differences in microRNA expression in ILM, we evaluated the SOCE expression in normal and dystrophic muscles and the effect of Ω3 in the dystrophic muscle fibers. The miRNAs expression by microarray and we identified 23 miRNAs differentially expressed in ILM, up to 9 related to myogenic processes and 5 miRNAs related to regeneration process. Histopathological analysis, RT-qPCR and western blot confirmed the distinct ILM profile compared with DIA, by reduction of SOCE components, which may be related to their unique characteristics. Ω3 therapy shown reduced creatine kinase levels in blood plasma, improved histopathological aspects of myonecrosis and altered expression of SOCE in the ILM. We concluded that the ILM have different posttranscriptional miRNA profile that may be related to the regulation of myogenesis and regereration in normal physiological conditions. The SOCE components, STIM1 and TRPC1, contribute ILM adaptation against myonecrosis in the absence of dystrophin. Ω3 therapy protects the dystrophic muscle fibers and ILM have better calcium handling by SOCE.