Sinalização RANK-RANKL na dinâmica mitocondrial do tecido muscular esquelético

• Processo: 20/15959-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Vigência: 01 de agosto de 2021 - 31 de julho de 2023
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Morfologia - Citologia e Biologia Celular
• Pesquisador responsável: Mariana Kiomy Osako
• Beneficiário: Mariana Kiomy Osako
• Instituição Sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Assunto(s): Músculo esquelético Fibras musculares esqueléticas Diferenciação celular Osteoprotegerina Biogênese de organelas Receptor ativador de fator nuclear kappa-B
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biogenese Mitocondrial | miotubos | Músculo esquelético | opg | Rankl | Diferenciação celular

Resumo

A unidade operacional osso-músculo se refere à interação mecânica responsável pela função de ambos os tecidos e à comunicação via fatores solúveis que atuam reciprocamente para regular os metabolismos ósseo e muscular. RANKL (receptor activator of NFkappaB ligand) e OPG (osteoprotegerina) são exemplos de osteocinas e compõem juntamente com o RANK (receptor activator of NFKappaB) um sistema essencial para a ativação dos osteoclastos e reabsorção óssea em processos de modelamento e remodelamento ósseo que envolvem a biogênese mitocondrial e aumento da capacidade oxidativa dessa célula. Vários estudos apontam que RANKL é deletério no músculo em contexto de distrofia muscular e osteoporose causada por deleção de OPG, mas seu efeito na fibra muscular saudável é pouco conhecido. Nosso grupo demonstrou recentemente que a sinalização RANK-RANKL regula a diferenciação de adipócitos beges (processo denominado browning), que apresenta maior rede mitocondrial e gasto energético. Ainda, o tratamento com baixa dose de RANKL por 28 dias aumentou o consumo global de oxigênio em camundongos, fenômeno atribuído ao processo de browning encontrado no depósito subcutâneo do tecido adiposo branco. Interessante, análises preliminares do tecido muscular esquelético destes animais tratados com RANKL também indicaram aumento do consumo de oxigênio e atividade na enzima SDH (succinato desidrogenase), marcador do fluxo oxidativo no ciclo de Krebs, no tecido. Portanto, o presente estudo tem como objetivo avaliar a contribuição de RANKL na dinâmica mitocondrial e mudança no tipo de fibra muscular para um perfil com metabolismo oxidativo. Para isso será avaliado o efeito da dose de circulante RANKL em camundongos OPG-/-, OPG+/- e selvagens tratados ou não com RANKL na composição das fibras do gastrocnêmio e sóleo, consumo de oxigênio, metabolismo oxidativo e volume mitocondrial. A relevância fisiológica destas alterações induzidas por RANKL será avaliada em ensaio de exercício de resistência. E os mecanismos celulares serão validados utilizando células C2C12 diferenciadas para miotubos e avaliadas em relação à biogênese mitocondrial e perfil de expressão por análise de imunofluorescência e RNA-seq. Os resultados desse estudo irá expandir a compreensão da comunicação osso-músculo e no papel ainda inédito de RANKL na fibra muscular saudável. (AU)