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Mecanismos intracelulares envolvidos na ação anabólica das catecolaminas no metabolismo de proteínas em músculos esqueléticos de rato (2002)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: NAVEGANTES, LUIZ CARLOS CARVALHO - FMRP
  • USP Schools: FMRP
  • Sigla do Departamento: RFI
  • Subjects: CATECOLAMINAS; METABOLISMO DE PROTEÍNA; FISIOLOGIA
  • Language: Português
  • Abstract: Em trabalhos anteriores demonstramos que o Sistema Nervoso Simpático (SNS) exerce ações anabólicas no metabolismo de proteínas na musculatura esquelética oxidativa de ratos, seja inibindo proteólise ou estimulando a síntese protéica. No entanto, os mecanismos intracelulares envolvidos com essas ações adrenérgicas no músculo ainda permanecem desconhecidos. Dando continuidade a esses estudos, o presente trabalho teve como objetivo inicial investigar os adrenoceptores relacionados com os efeitos antiproteolíticos das catecolaminas in vitro. Para isso, foram estudados músculos esqueléticos ricos em fibras oxidativas do tipo I (soleus) e músculos esqueléticos ricos em fibras glicolíticas do tipo I1 (extensor digitorum longus, EDL) de ratos normais incubados na presença de diferentes tipos e concentrações de agonistas adrenérgicos. A adrenalina e a noredrenalina in vitro reduziram a proteólise em aproximadamente 15 a 25%, sendo ambos os músculos mais responsivos ao efeito antiproteolitico da adrenalina, quando comparado à noradrenalina. Em experimentos posteriores, demonstramos que a adrenalina e o clembuterol in vitro inibem a via proteolítica dependente de cálcio, sendo ambos os efeitos bloqueados pelo ICI 118551, que é um antagonista seletivo de adrenoceptores beta-2. Foi também demonstrado que a adição ao meio de incubação de agonistas seletivos de adrenoceptores beta-3 (CL 316243) resulta em inibição da atividade desse componente proteolítico em músculossoleus, mas não em EDL. Em conjunto, esses resultados indicam que o efeito inibitório das catecolaminas na proteólise muscular é mediado por adrenoceptores beta-2. Em músculos tonicamente ativos como o soleus, parte dessa ação adrenérgica pode também ser mediada pelos adrenoceptores beta-3. Sabendo-se que grande parte dos efeitos metabólicos mediados por adrenoceptores beta está associada à ativação da adenfciclase e conseqüente aumento do AMPc, investigamos ) no presente trabalho os efeitos diretos de análogos do AMPc na proteólise muscular. Foi observado que a adição ao meio de incubação de Dibutirf-AMPc (DBAMPc), assim como da isobutilmetilxantina (IBMX), que é um imíbidor da fosfodiesterase do AMPc, resultam em reduções significativas do componente proteolítico dependente de cálcio. Em concordância com esses resultados, foi também demonstrado que o conteúdo da m-calpaína em músculos esqueléticos isolados é reduzido pela ação in vitro das catecolaminas (soleus) a pelo DBAMPc (EDL). Essa foi a primeira demonstração na literatura de que o sistema dependente de cálcio na musculatura esquelética de ratos pode ser diretamente inibido pelas catecolaminas e pelo AMPc in vitro. Uma vez que a simpatectomia química induzida pelo tratamento com guanetidina resultou em depleção total do conteúdo de noradrenalina muscular e em redução de aproximadamente 50% das concentrações plasmáticas de noradrenalina e adrenalina, não foi possível em nossos estudos iniciaisdissociar os efeitos metabólicos das catecolaminas circulantes daquelas liberadas diretamente no tecido muscular. Assim, tivemos também como finalidade estudar a influência seletiva das catecolaminas plasmáticas e da noradrenfna liberada pela inervação simpática na regulação das atividades das diferentes vias proteolíticas na musculature esquelética do rato. Para isto, dois modelos de simpatectomia cirúrgica foram utilizados: (1) e adrenodemedulação (remoção da porção medular da glândula adrenal), após 1, 2 e 4 dias; (2) e a desnervação lombar (pela remoção cirúrgica do segmento LZ-L3 responsável pela inervação simpática da musculature esquelética da pata inferior do rato), após 2, 3 e 4 dias. A adrenodemedulação foi eficiente na redução das catecolaminas plasmáticas, enquanto que a desnervação lombar reduziu exclusivamente as concentrações de noradrenalina muscular. Nesses estudos, verificou-se que a ) redução das catecolaminas plasmáticas, mais precisamente a adrenalina, durante 2 dias, resulta em aumento de 100% na atividade da via proteolítica dependente de cálcio, tanto em músculos soleus como em EDL. O mesmo não foi observado após a remoção cirúrgica da inervação adrenérgica direta. O aumento transitório do componente proteolítico dependente de cálcio observado em músculos soleus a EDL de animais adrenodemedulados foi bastante semelhante àquele observado em músculos soleus de animais tratados com guanetidina, durante 2 dias. A observaçãode que um aumento de proteólise muscular pode ser observado mesmo na presença de concentrações normais de noradrenalina nos animais adrenodemedulados indicam que o aumento de proteólise dependente de cálcio decorrente do tratamento com guanetidina tenha sido decorrente da redução das catecolaminas plasmáticas, e não das catecolaminas musculares. Assim, foi sugerindo que a adrenalina plasmática é o componente do sistema nervoso simpático responsável pela manutenção do sistema dependente de cálcio inibido em músculos esqueléticos de ratos alimentados. No presente trabalho tivemos também como finalidade investigar o papel fisiológico do SNS no metabolismo de proteínas na musculature esquelética de ratos em uma situação de demanda energética. Para isto, foram estudados músculos esqueléticos de ratos simpatectomizados pelo tratamento com guanetidina por 2 dias e submetidos ao jejum de 14 horas. Em ratos normais tratados com sauna, o jejum aumentou em 40% o conteúdo de noradrenalina em músculos soleus e aumentou a proteólise tanto em soleus como em EDL. O aumento da proteólise induzido pelo jejum nesses animais foi provavelmente resultante do aumento da atividade da via dependente de cálcio em músculo soleus e do aumento das atividades dos componentes proteolíticos dependente de cálcio e dependente de ATP em músculo EDL. O tratamento com guanetidina pratica- ) mente aboliu o conteúdo de noradrenalina muscular e reduziu em 50% as concentrações plasmáticasde adrenalina e noradrenalina. A redução das catecolaminas plasmáticas induzidas pelo tratamento com guanetidina foi prevenida pelo estado de jejum. A simpatectomia não alterou o aumento da proteólise induzido pelo jejum em músculos EDL, mas resultou em um aumento adicional da atividade do componente proteolítico dependente de ATP em músculos soleus de ratos jejuados. Com base nesses resultados foi sugerido que a noradrenalina liberada pela inervação simpática em músculos soleus de ratos jejuados pode prevenir o aumento da atividade proteolítica dependente de ATP, em uma situação de demanda energética. Com relação ao estudo dos efeitos das catecolaminas nos processos de síntese de proteínas, foi verificado que a adrenodemedulação não altera os valores da velocidade de síntese de proteínas totais em músculos soleus a EDL. Embora a síntese protéica em músculos soleus também não tenha sido alterada pela adição in vitro de agonistas beta adrenérgicos (10-5 M), foi verificado que o clembuterol (10-5 M) aumenta em 25% a velocidade de síntese em músculos soleus de ratos adrenodemedulados e previne a redução da síntese protéica em músculos de ratos jejuados. As evidências apresentadas no presente trabalho indicam que ao contrário dos efeitos catabólico clássicos no metabolismo de carboidratos lipídios, o SNS, através das catecolaminas secretadas pela medula adrenal e noradrenafna liberada pela inervação simpática, exerce importantes ações anabólicas no metabolismo deproteínas na musculatura esquelética. As catecolaminas ligam-se a adrenoceptores beta-2 na musculatura esquelética e ativam uma cascata de fosforilações dependente da formação do AMPc intracelular, com conseqüente inibição do sistema proteolítico dependente de cálcio. Em músculos tonicamente ativos como o soleus, parte dessa ação ) adrenérgica pode também ser mediada pelos adrenoceptores beta-3. É possível sugerir que a calpastatina, que é o inibidor endógeno das calpaínas, seja o alvo de fosforilações, aumentando assim a sua eficiência inibitória contra a atividade proteolítica das calpaínas. Em situações de deficiência nutricional como o jejum, o SNS pode também exercer suas ações anabólicas através da inibição do componente proteolítico dependente de ATP e estimulação dos processos de síntese de proteínas em músculos soleus de ratos. Essas ações adrenérgicas no metabolismo de proteínas podem ser essenciais para a preservação das proteínas miofibrilares e manutenção da função contrátil, principalmente na musculatura oxidativa
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 23.05.2002

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    BibliotecaCód. de barrasNúm. de chamada
    FMRP11200033633Navegantes, Luiz Carlos C.
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    • ABNT

      NAVEGANTES, Luiz Carlos Carvalho; KETTELHUT, Ísis do Carmo. Mecanismos intracelulares envolvidos na ação anabólica das catecolaminas no metabolismo de proteínas em músculos esqueléticos de rato. 2002.Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2002.
    • APA

      Navegantes, L. C. C., & Kettelhut, Í. do C. (2002). Mecanismos intracelulares envolvidos na ação anabólica das catecolaminas no metabolismo de proteínas em músculos esqueléticos de rato. Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto.
    • NLM

      Navegantes LCC, Kettelhut Í do C. Mecanismos intracelulares envolvidos na ação anabólica das catecolaminas no metabolismo de proteínas em músculos esqueléticos de rato. 2002 ;
    • Vancouver

      Navegantes LCC, Kettelhut Í do C. Mecanismos intracelulares envolvidos na ação anabólica das catecolaminas no metabolismo de proteínas em músculos esqueléticos de rato. 2002 ;