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Controle da massa muscular pela via de sinalização do AMPc

Processo: 12/24524-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de junho de 2013 - 31 de maio de 2018
Área do conhecimento:Ciências Biológicas - Bioquímica - Metabolismo e Bioenergética
Pesquisador responsável:Isis Do Carmo Kettelhut
Beneficiário:Isis Do Carmo Kettelhut
Instituição-sede: Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (FMRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Pesquisadores principais:Luiz Carlos Carvalho Navegantes
Bolsa(s) vinculada(s):15/21112-7 - Controle da massa muscular pela via de sinalização do AMPc, BP.PD
14/17926-6 - Papel de CREB na regulação de Redd1 na musculatura esquelética em situações de estresse, BE.PQ
13/08553-9 - O papel da beta-arrestina no controle da massa muscular cardíaca e em cultura de cardiomiócitos de roedores, BP.PD
12/18861-0 - A hiperacetilação de FOXO como um mecanismo de supressão do programa gênico atrófico pela sinalização adrenérgica beta2 em músculos esqueléticos de roedores, BP.PD
Assunto(s):Atrofia muscular  Sistema musculoesquelético  Proteínas  Transdução de sinais 

Resumo

No projeto temático anterior, demonstramos que o sistema nervoso simpático, por meio da ativação dos adrenoceptores beta 2, inibe a atividade do sistema ubiquitina-proteassoma, o principal sistema proteolítico envolvido com a perda de massa muscular. Esse efeito é decorrente da supressão do "programa atrófico" (genes relacionados à atrofia ou atrogenes) e envolve a participação da via de sinalização do AMPc. No entanto, os mecanismos envolvidos na supressão desses genes e os alvos downstream desse segundo mensageiro no controle da massa muscular ainda não são conhecidos. Portanto, o presente projeto tem como objetivo: 1-Investigar o envolvimento das histonas deacetilases e dos co-ativadores transcricionais de CREB (p300/CBP) na acetilação de Foxo como um mecanismo de supressão dos atrogenes induzido pelos beta 2-agonistas; 2-Verificar o papel de PKA/CREB na resposta adaptativa de atenuação da perda de massa em músculos desnervados cronicamente; 3-Avaliar a possível interação entre a via do AMPc e a da miostatina no controle da massa muscular; 4-Investigar os mecanismos antiproteolíticos e vias de sinalizações envolvidos com a ação anabólica de outras moléculas que agem por meio do AMPc (CGRP e urocortinas) e 5-Analisar se os mecanismos adrenérgicos de manutenção da massa do tecido adiposo marrom são semelhantes aos da musculatura esquelética. Para isso, utilizaremos métodos bioquímicos e moleculares para a quantificação das atividades proteolíticas e expressão de genes e proteínas em tecidos e células e implantaremos novas técnicas de biologia molecular in vivo, tais como a manipulação gênica por eletroporação e a análise da atividade de fatores de transcrição por sistemas de imagem. Dessa forma, poderemos correlacionar o estado de fosforilação ou acetilação com a atividade in vivo de Foxo e o nível de expressão dos atrogenes em músculos de roedores submetidos a diferentes modelos atróficos tratados com beta 2-agonistas ou outras drogas. Para investigar mais detalhadamente a participação das vias de sinalização na ação anti-catabólica mediada pelo AMPc, músculos serão transfectados com as formas dominantes negativas de PKA, CREB, ERK2 ou Akt. Estes resultados poderão contribuir para o desenvolvimento de estratégias terapêuticas de combate à atrofia muscular. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
Pós-Doutorado em Bioquímica com Bolsa da FAPESP 

Publicações científicas (12)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
MACHADO, JULIANO; SILVEIRA, WILIAN A.; GONCALVES, DAWIT A.; SCHAVINSKI, ALINE ZANATTA; KHAN, MUZAMIL M.; ZANON, NEUSA M.; DIAZ, MAURICIO BERRIEL; RUDOLF, RUEDIGER; KETTELHUT, ISIS C.; NAVEGANTES, LUIZ C. alpha-Calcitonin gene-related peptide inhibits autophagy and calpain systems and maintains the stability of neuromuscular junction in denervated muscles. MOLECULAR METABOLISM, v. 28, p. 91-106, OCT 2019. Citações Web of Science: 0.
GONCALVES, DAWIT A.; SILVEIRA, WILIAN A.; MANFREDI, LEANDRO H.; GRACA, FLAVIA A.; ARMANI, ANDREA; BERTAGGIA, ENRICO; O'NEILL, BRIAN T.; LAUTHERBACH, NATALIA; MACHADO, JULIANO; NOGARA, LEONARDO; PEREIRA, MARCELO G.; ARCIDIACONO, DILETTA; REALDON, STEFANO; KAHN, C. RONALD; SANDRI, MARCO; KETTELHUT, ISIS C.; NAVEGANTES, LUIZ CARLOS C. Insulin/IGF1 signalling mediates the effects of beta(2)-adrenergic agonist on muscle proteostasis and growth. JOURNAL OF CACHEXIA SARCOPENIA AND MUSCLE, v. 10, n. 2, p. 455-475, APR 2019. Citações Web of Science: 1.
PRZYGODDA, FRANCIELE; MANFREDI, LEANDRO HENRIQUE; MACHADO, JULIANO; GONCALVES, DAWIT A. P.; ZANON, NEUSA M.; BONAGAMBA, LENI G. H.; MACHADO, BENEDITO H.; KETTELHUT, ISIS C.; NAVEGANTES, LUIZ C. C. Acute intermittent hypoxia in rats activates muscle proteolytic pathways through a gluccorticoid-dependent mechanism. Journal of Applied Physiology, v. 122, n. 5, p. 1114-1124, MAY 2017. Citações Web of Science: 2.
MANFREDI, L. H.; LUSTRINO, D.; MACHADO, J.; SILVEIRA, W. A.; ZANON, N. M.; NAVEGANTES, L. C.; KETTELHUT, I. C. Adrenodemedullation activates the Ca2+-dependent proteolysis in soleus muscles from rats exposed to cold. Journal of Applied Physiology, v. 122, n. 2, p. 317-326, FEB 2017. Citações Web of Science: 1.
MANFREDI, L. H.; PAULA-GOMES, S.; ZANON, N. M.; KETTELHUT, I. C. Myostatin promotes distinct responses on protein metabolism of skeletal and cardiac muscle fibers of rodents. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, v. 50, n. 12 2017. Citações Web of Science: 4.
FORESTO, CAMILA SILVA; PAULA-GOMES, SILVIA; SILVEIRA, WILIAN ASSIS; GRACA, FLAVIA APARECIDA; KETTELHUT, ISIS DO CARMO; PINHEIRO GONCALVES, DAWIT ALBIEIRO; MATTIELLO-SVERZUT, ANA CLAUDIA. Morphological and molecular aspects of immobilization-induced muscle atrophy in rats at different stages of postnatal development: the role of autophagy. Journal of Applied Physiology, v. 121, n. 3, p. 646-660, SEP 1 2016. Citações Web of Science: 3.
MACHADO, JULIANO; MANFREDI, LEANDRO H.; SILVEIRA, WILIAN A.; GONCALVES, DAWIT A. P.; LUSTRINO, DANILO; ZANON, NEUSA M.; KETTELHUT, ISIS C.; NAVEGANTES, LUIZ C. Calcitonin gene-related peptide inhibits autophagic-lysosomal proteolysis through cAMP/PKA signaling in rat skeletal muscles. INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOCHEMISTRY & CELL BIOLOGY, v. 72, p. 40-50, MAR 2016. Citações Web of Science: 10.
KHAN, MUZAMIL MAJID; LUSTRINO, DANILO; SILVEIRA, WILLIAN A.; WILD, FRANZISKA; STRAKA, TATJANA; ISSOP, YASMIN; O'CONNOR, EMILY; COX, DAN; REISCHL, MARKUS; MARQUARDT, TILL; LABEIT, DITTMAR; LABEIT, SIEGFRIED; BENOIT, EVELYNE; MOLGO, JORDI; LOCHMUELLER, HANNS; WITZEMANN, VEIT; KETTELHUT, ISIS C.; NAVEGANTES, LUIZ C. C.; POZZAN, TULLIO; RUDOLF, RUEDIGER. Sympathetic innervation controls homeostasis of neuromuscular junctions in health and disease. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, v. 113, n. 3, p. 746-750, JAN 19 2016. Citações Web of Science: 35.
PEREIRA, MARCELO G.; SILVA, MEIRICRIS T.; CARLASSARA, EDUARDO O. C.; GONCALVES, DAWIT A.; ABRAHAMSOHN, PAULO A.; KETTELHUT, ISIS C.; MORISCOT, ANSELMO S.; AOKI, MARCELO S.; MIYABARA, ELEN H. Leucine Supplementation Accelerates Connective Tissue Repair of Injured Tibialis Anterior Muscle. NUTRIENTS, v. 6, n. 10, p. 3981-4001, OCT 2014. Citações Web of Science: 16.
SILVEIRA, W. A.; GONCALVES, D. A.; GRACA, F. A.; ANDRADE-LOPES, A. L.; BERGANTIN, L. B.; ZANON, N. M.; GODINHO, R. O.; KETTELHUT, I. C.; NAVEGANTES, L. C. C. Activating cAMP/PKA signaling in skeletal muscle suppresses the ubiquitin-proteasome-dependent proteolysis: implications for sympathetic regulation. Journal of Applied Physiology, v. 117, n. 1, p. 11-19, JUL 2014. Citações Web of Science: 16.
GRACA, FLAVIA A.; GONCALVES, DAWIT A. P.; SILVEIRA, WILIAN A.; LIRA, EDUARDO C.; CHAVES, VALERIA ERNESTANIA; ZANON, NEUSA M.; GAROFALO, MARIA ANTONIETA R.; KETTELHUT, ISIS C.; NAVEGANTES, LUIZ C. C. Epinephrine depletion exacerbates the fasting-induced protein breakdown in fast-twitch skeletal muscles. AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-ENDOCRINOLOGY AND METABOLISM, v. 305, n. 12, p. E1483-E1494, DEC 2013. Citações Web of Science: 9.
RUDOLF, RUEDIGER; KHAN, MUZAMIL M.; LUSTRINO, DANILO; LABEIT, SIEGFRIED; KETTELHUT, ISIS C.; NAVEGANTES, LUIZ C. C. Alterations of cAMP-dependent signaling in dystrophic skeletal muscle. FRONTIERS IN PHYSIOLOGY, v. 4, 2013. Citações Web of Science: 13.

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