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)

Publicações científicas

(13)

(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)

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. (08/06694-6, 15/21112-7, 12/24524-6, 12/18861-0)

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. (11/11003-5, 12/24524-6, 12/05697-7, 12/51456-1, 12/18861-0)

PRZYGODDA, FRANCIELE; LAUTHERBACH, NATALIA; BUZELLE, SAMYRA LOPES; GONCALVES, DAWIT ALBIEIRO; ASSIS, ANA PAULA; PAULA-GOMES, SILVIA; RISSATO GAROFALO, MARIA ANTONIETA; HECK, LILIAN CARMO; MATSUO, FLAVIA SAYURI; MOTA, RYERSON FONSECA; et al. Sympathetic innervation suppresses the autophagic-lysosomal system in brown adipose tissue under basal and cold-stimulated conditions. Journal of Applied Physiology, v. 128, n. 4, p. 855-871, APR 2020. (12/24524-6, 18/10089-2, 16/00508-2, 15/26088-7, 14/11092-6, 13/17111-0, 12/18861-0)

SILVEIRA, WILIAN A.; GONCALVES, DAWIT A.; MACHADO, JULIANO; LAUTHERBACH, NATALIA; LUSTRINO, DANILO; PAULA-GOMES, SILVIA; PEREIRA, MARCELO G.; MIYABARA, ELEN H.; SANDRI, MARCO; KETTELHUT, ISIS C.; et al. cAMP-dependent protein kinase inhibits FoxO activity and regulates skeletal muscle plasticity in mice. FASEB JOURNAL, v. 34, n. 9, AUG 2020. (18/10089-2, 12/18861-0, 15/21112-7, 12/24524-6)

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. (12/24524-6, 12/05697-7)

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. (12/24524-6, 08/06694-6, 12/18861-0, 10/11083-6, 10/11015-0)

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. (12/24524-6, 08/06694-6, 10/11083-6, 09/07584-2, 10/11015-0)

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. (09/54014-7, 11/11003-5, 12/24524-6, 18/10089-2, 12/18861-0, 15/21112-7)

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. (08/06694-6, 12/05697-7, 12/24524-6)

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. (10/11015-0, 12/24524-6, 12/18861-0, 13/08553-9)

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. (12/24524-6, 10/18287-6, 12/18861-0, 12/15276-9, 09/54240-7, 09/17667-2, 10/52520-0)

KHAN, MUZAMIL MAJID; LUSTRINO, DANILO; SILVEIRA, WILLIAN A.; WILD, FRANZISKA; STRAKA, TATJANA; ISSOP, YASMIN; O'CONNOR, EMILY; COX, DAN; REISCHL, MARKUS; MARQUARDT, TILL; et al. 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. (12/24524-6, 10/11083-6, 12/51456-1, 12/05697-7)

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; et al. 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. (15/21112-7, 12/24524-6, 18/10089-2, 12/18861-0, 10/11015-0)