Comunicação mitocôndria e retículo endo/sarcoplasmático no músculo esquelético: papel das mitofusinas 1 e 2

Resumo

Prejuízos na bioenergética mitocondrial e alterações na função do retículo endo/sarcoplasmático (ER) já foram relatados individualmente no músculo esquelético sob condições degenerativas em humanos e roedores. No entanto, a interação dinâmica entre essas duas organelas-chave em condições fisiológicas, bem como sua contribuição para a degeneração do músculo esquelético permanecem indefinidas. Nossos achados preliminares demonstram que a deleção combinada de mitofusinas 1 e 2 (mfn1/2 nocaute), proteínas críticas envolvidas na ligação mitocôndria-ER no músculo esquelético, é suficiente para induzir uma redução severa na massa muscular esquelética e propriedades de contratilidade (diminuição de ~ 50%) quando comparado com companheiros de ninhada do tipo selvagem. É importante destacar que esses camundongos transgênicos não apresentam bioenergética mitocondrial disfuncional do músculo esquelético. Interessantemente, a miopatia neurogênica altera os níveis de proteínas envolvidas no manuseio do cálcio mitocondrial e ER no músculo esquelético. Além disso, a falta das Mfn1/2 no músculo esquelético induz estresse do RE tanto no controle (sham) quanto na miopatia neurogênica. Aqui propomos caracterizar a interação entre mitocôndria e ER no músculo esquelético de camundongos do tipo selvagem sob condição fisiológica e patológica (miopatia neurogênica). Pretendemos também compreender a contribuição das mitofusinas 1 e 2 na interação mitocôndria-ER utilizando camundongos mfn1/2 duplo nocaute. Para isso, propomos acessar a comunicação da mitocôndria-ER do músculo esquelético usando microscopia eletrônica de transmissão 3D (TEM), microscopia eletrônica de varredura por feixe de íons focado (FIB-SEM) e ensaio de ligação de proximidade (PLA). Além disso, planejamos medir a oligomerização de mfn1 e mfn2 e marcadores de estresse do RE, incluindo degradação de proteína associada ao retículo endoplasmático (ERAD) e resposta a proteínas mal enoveladas (UPR). Todas essas medidas serão realizadas em camundongos do tipo selvagem e nocaute para mitofusinas 1 e 2 em condições fisiológicas e de miopatia neurogênica. Finalmente, planejamos avaliar as propriedades de manuseio e contratilidade mitocondrial, ER e cálcio citosólico em mioblastos primários isolados de camundongos selvagens e nocautes para mitofusinas 1 e 2. (AU)