Tesis Doctorado
Estudio de la expresión y localización subcelular del transportador de vitamina c (svct2) en fenómenos de plasticidad del músculo esquelético
Autor
Sandoval-Silva, Daniel Andrés
Institución
Resumen
Como consecuencia de su actividad física normal, el músculo esqueléticogenera especies oxidativas, las que en condiciones de ejercicio intenso, envejecimiento y ciertas patologías pueden producir daños a nivel tisular. Sinembargo, la oxidación es normalmente controlada por diversos mecanismos antioxidantes. Uno de los agentes antioxidantes más importantes del organismocorresponde a la vitamina C, la que se almacena en forma importante, enalrededor de un 50%, a nivel del músculo esquelético.Según sus propiedades metabólicas y funcionales, las fibras muscularespueden ser agrupadas en lentas y rápidas. El establecimiento definitivo delfenotipo de las fibras depende de la actividad contráctil en etapas post-natales, lo que se traduce en la expresión de genes específicos. Las fibras muscularesposeen la capacidad de adaptarse funcionalmente modificando su fenotipo desderápido a lento y viceversa, proceso denominado plasticidad muscular. Se sabe queeste proceso está regulado por los niveles intracelulares de calcio. Debido a queimportantes proteínas que modulan los niveles intracelulares de calcio son reguladas por el estado redox, la racional de esta tesis es que los niveles intracelulares de vitamina C pueden de alguna manera definir y/o mantener el fenotipo muscular lento.Recientemente, nuestro laboratorio ha descrito la expresión deltransportador de la forma reducida de la vitamina C SVCT2 en fibras musculareslentas de pollo y mamíferos, incluyendo humanos, donde se distribuye con unpatrón intracelular. En cultivos de células musculares, hemos descrito que laexpresión de SVCT2 es regulada positivamente durante la diferenciación y por ladepolarización de membrana.En su conjunto, estas evidencias nos permitieron plantearnos comohipótesis que: La expresión y localización subcelular del transportador de vitaminaC SVCT2 se correlaciona con los cambios fenotípicos y funcionales del desarrollopost-natal del músculo esquelético. Como primera aproximación experimental, en este trabajo se determinó el patrón de expresión de SVCT2 en músculos esqueléticos durante la etapa adulta, encontrándose preferencialmente en fibras musculares lentas oxidativas.Observamos que SVCT2 se expresa en músculos lentos durante el desarrollo post-natal pero decae progresivamente hacia la adultez comparado con la etapa embrionaria, sugiriendo que la incorporación de vitamina C a través de este transportador tiene distintas funciones durante el desarrollo del músculo esquelético.Para analizar la localización de SVCT2 en las fibras musculares lentas oxidativas se realizaron ensayos de inmunohistoquímica y fraccionamiento subcelular de membranas de fibras musculares adultas. De forma interesante, encontramos que SVCT2 se distribuye bajo un patrón estriado transversal y que segrega junto a proteínas asociadas a membrana, lo que nos permite sugerir que SVCT2 se localiza en dominios de membrana intracelular. Por comparacióntopológica con distintos marcadores de membranas internas y del sarcómero,concluimos que SVCT2 se localiza en cercanía al retículo sarcoplásmico.Resultados similares fueron obtenidos en cultivos primarios de miotubos de pollo.Finalmente, estudiamos el efecto de la actividad contráctil en condicionesque estimulan transiciones fenotípicas sobre la expresión y localización de SVCT2utilizando cultios primarios y fibras musculares aisladas de ratón como modelos.Nuestros resultados mostraron un aumento en la expresión de SVCT2 por la depolarización. Por otra parte, este estímulo resultó en un cambio en la distribución subcelular de SVCT2.Nuestros resultados se insertan en un modelo de trabajo que propone que durante el desarrollo post-natal del músculo la expresión y localización subcelularde SVCT2 modularía el estado redox, lo que a su vez regularía los niveles intracelulares de calcio y, con ello la definición de las características de las fibras musculares hacia un fenotipo lento oxidativo. PFCHA-Becas Doctorado en Ciencias Biológicas Mención Biología Celular y Molecular 171p. PFCHA-Becas TERMINADA