17b-estradiol inhibits apoptosis in c2c12 muscle cells: role of mptp and bax

LA COLLA ANABELA; BOLAND RICARDO; VASCONSUELO ANDREA

Workshop; Workshop Frontiers in Bioscience; 2012

Ministerio de Ciencia, Tecnolog¨ªa e Innovaci¨®n Productiva de la Rep¨²blica Argentina, la Sociedad Max Planck de Alemania

El 17¦Â-estradiol (E2), hormona esteroidea cl¨¢sicamente ligada a funciones reproductivas, ha cobrado importancia por su acci¨®n  protectiva sobre diversos tejidos, entre los que se incluye al m¨²sculo esquel¨¦tico. En el envejecimiento, se han observado patolog¨ªas degenerativas de la masa muscular como la sarcopenia, asociadas a bajos niveles de E2. La sarcopenia se caracteriza por p¨¦rdida de masa y fuerza muscular y se considera a la apoptosis como su mecanismo responsable. Dado que la mitocondria cumple un papel central en la apoptosis y es una organela blanco del E2, postulamos un rol regulatorio de la hormona sobre dicho proceso en c¨¦lulas musculares. Adem¨¢s del modo de acci¨®n cl¨¢sico, el E2 ejerce efectos r¨¢pidos no gen¨®micos. En m¨²sculo esquel¨¦tico, se ha evidenciado la presencia de receptores para E2 (ER) y en nuestro laboratorio, utilizando  la l¨ªnea celular de m¨²sculo esquel¨¦tico murino C2C12 y en cultivos primarios de m¨²sculo esquel¨¦tico de rat¨®n se demostr¨® que sumado a la localizaci¨®n cl¨¢sica citos¨®lica-nuclear, los ER se encuentran asociados a mitocondria y fracci¨®n microsomal.  Hemos demostrado que el E2 inhibe la apoptosis inducida por H2O2 en cultivos primarios de m¨²sculo esquel¨¦tico de rat¨®n y  en la l¨ªnea celular C2C12. Observamos que la hormona ejerce dicha acci¨®n antiapopt¨®tica a trav¨¦s de los ER.        El objetivo general de mi l¨ªnea de investigaci¨®n es determinar si el E2 regula  funciones mitocondriales relacionadas con  las cascadas activadas por el agente inductor de apoptosis H2O2 en c¨¦lulas musculares esquel¨¦ticas, caracterizando los mecanismos moleculares involucrados en la regulaci¨®n hormonal de la apoptosis en m¨²sculo esquel¨¦tico.             Con este fin, se evalu¨® la integridad de la membrana interna mitocondrial midiendo el potencial de membrana mitocondrial por citometr¨ªa de flujo con la sonda fluorescente JC-1 y se demostr¨® que el E2 es capaz de revertir la p¨¦rdida del potencial de membrana mitocondrial inducida por el H2O2. Adem¨¢s, se estudi¨® la fisiolog¨ªa del poro de permeabilidad transitoria mitocondrial (PTPM) por microscop¨ªa de fluorescencia y citometr¨ªa de flujo utilizando calce¨ªna-AM y se observ¨® que el pretratamiento con E2 revierte la apertura del PTPM inducida por H2O2. Asimismo, la inhibici¨®n por E2 de la translocaci¨®n de  la prote¨ªna pro-apopt¨®tica Bax a mitocondria sugiere su participaci¨®n en dicha apertura. Por ¨²ltimo, se evaluaron los niveles de expresi¨®n proteica, por Western blotting, y de actividad enzim¨¢tica, por un ensayo colorim¨¦trico, de la MnSOD en respuesta al E2 y se observ¨® que el E2 ejerce un efecto regulatorio sobre esta enzima antioxidante.             El conocimiento de los mecanismos moleculares activados por el E2 que conducen a la supervivencia celular en m¨²sculo esquel¨¦tico, representa un aporte importante para elucidar la etiolog¨ªa de la sarcopenia relacionada con estados de d¨¦ficit de E2 y favorecer el desarrollo de nuevas terapias.