Apoptosis en el msculo estriado con el envejecimientoIntegrantes: Gustavo Donoso Mara de los ngeles Inostroza

SarcopeniaEl concepto de Sarcopenia implica prdida de masa y potencia muscular. Se produce por multitud de factores:Sistema nervioso (prdida de unidades motoras alfa de la mdula espinal), Musculares (prdida de la calidad y masa muscular), Humorales (descenso de hormonas anabolizantes como testosterona, estrgenos y aumento de distintas interleukinas) Estilo de vida (actividad fsica)

La masa muscular disminuye con la edad, debido a una disminucin en el nmero y la atrofia de las fibras musculares, en gran medida por mecanismos no identificados

La atrofia se origina de las vas proteolticas

Neurolgicos (prdida de las neuronas motoras

Cambios hormonales con la edad

Prdida de masa muscular debido a la apoptosis durante el envejecimiento

La apoptosis acelerada con el envejecimiento normal ha sido reportada en varios tejidos con capacidad de mitosis tales como el hgado y los glbulos blancos.

Sin embargo es an controversial cuando la apoptosis ocurre a su ves en tejidos sin capacidad de mitosis como el cerebro, corazn y musculatura estriada.

Se a documentado que la apoptosis ocurre en la distrofia muscular, fallas cardiacas crnicas , denervacin de musculatura estriada y durante el ejercicio intenso. Con el envejecimiento normal existen variados reportes que indican una perdida en el numero de fibras

Aunque la apoptosis puede ocurrir por varios mecanismos la mitocondria ha sido implicada recientemente como un centro regulador mayor de la apoptosis

Se ha sugerido que estmulos celulares internos como la altas concentraciones de niveles de calcio o intermediarios de oxigeno reactivo pueden gatillar la apoptosis mediante las vas de el citocromo C

En adicin la estimulacin del retculo endoplasmtico puede a su ves contribuir a la apoptosis liberando calcio en el citosol

Activando la procaspasa-12Mitocondria libera a su ves el citocromo C en al citosol

Proteasa apopttica

Inicia una cascada de caspasas Reorganizacin del citoesqueleto Procaspasa -9Detiene la replicaron de ADN y la reparacin, Destruye el ADN, Interrupcin de la estructura nuclear y desintegracin de la clula en un cuerpo apoptotico

Procaspasa-3

ObjetivosInvestigar las seales mitocondriales de la apoptosis mediante el citocromo C

Investigar las posibles adaptaciones relacionadas con la edad las cuales previenen la perdida irremplazable de fibras musculares

Procedimiento El estudio fue realizado en ratas De 6 meses y 24 meses

Las ratas fueron guardadas en separadamente por una semana con comida ,agua y ciclosde luz y oscuridad adecuados

Despus de una semana los animales fueron anestesiados y sacrificados Se extrajo una seccin medial y lateral de los msculos gastrocnemios las cuales fueron analizadas

Las muestras fueron expuestas a una serie de exmenes bioqumicos y de ADN

ResultadosEl peso corporal aumento 20 % en las ratas de 24 meses en comparacin con las de 6 meses

La masa de los gastrocnemios mostr una disminucin entre 6 meses y 24 mesesEl peso de lo gastrocnemios disminuyo considerablemente alrededor de un 25 % en las ratas de 24 meses en comparacin con las de 6 meses No detectaron cambios significativos en el citocromo C entre ambos grupos La caspasa 3 no incremento considerablemente Se detecto una correlacin entre en citocromo C y la actividad de la caspasa 3

DiscusinSe detectar un incremento en la fragmentacin de ADN en el msculo estriado de animales de edad avanzada lo cual: Demuestra la primera evidencia la cual muestra un incremento significativo en la fragmentacin de ADN en el msculo estriado de animales de edad avanzada

utilizando un modelo de estrs oxidativo inducido por la doxorrubicina, un medicamento que genera oxidantes, se genero un importante aumento de la caspasa-3. Sin embargo, con el envejecimiento muscular, un proceso lento, no hemos encontrado un aumento significativo en el citocromo c, o la actividad de la caspasa-3,

Estos hallazgos pueden sugieren que son muy pocas las fibras que sufren apoptosis en este momento , y por lo tanto, no se detectaron diferencias significativas .

Otros hallazgos

Los inhibidores de la apoptosis (IAP) y represor apoptosis con dominio de reclutamiento de caspasas (ARC) pueden inhibir la caspasas, mientras que un segundo activador mitocondrial de caspasas (Smac) puede reprimir algunos de los inhibidores de la caspasas .

Hemos demostrado que la cascada de las caspasas en el msculo esqueltico no se activan en respuesta a la adicin del citocromo c.

Sin embargo, sugirieron que esto se deba a la falta de Apaf-1( protena necesaria para activar la procaspasa-9).

Sin embargo existan niveles significativos de Apaf-1 en el msculo esqueltico de rata lo cual indica que esto se debe a otro factor.

Este estudio es el primero en explorar el papel de la apoptosis en la Sarcopenia y sugiere que los cambios sutiles en la apoptosis estn involucrados, que pueden ser fundamentales en un perodo ms largo de tiempo.

Los resultados sugieren que la edad del msculo estriado se caracteriza por una mayor tasa de la muerte celular, sin embargo, no est claro si los mediadores mitocondriales son frecuentes en la causa de la apoptosis en el msculo estriado.

Tcnicas alternativas a la nuestra puede ser necesario para dilucidar la implicacin de esta va apopttica en la muerte de muy pocas fibras musculares que ocurren en un momento.Otras vas , Tambin pueden contribuyen significativamente a la muerte celular, como la del receptor mediada por TNF-_.

Un estudio reciente mostr un aumento significativo de TNF- con la edad en el msculo estriado humano. Mayores estudios son necesarios

Conclusin

Por ltimo, nuestros datos sugieren que el msculo estriado no es un tejido que inicia cascadas de sealizacin apopttica en respuesta a la activacion del citocromo c solo.

Al parecer, que la activacin de la cascada de caspasas mediada por la liberacin del citocromo c mitocondrial puede estar limitado por la activacin de procaspasa-9.

Potencial de regeneracin del msculo estriado durante el envejecimiento

Durante el envejecimiento humano se produce

Un deterioro funcional y la prdida de masa

muscular Esto es el resultado de muchos cambios moleculares y celulares que involucrar a la denervacin progresiva del msculo

Factores influyentes

Perdida de unidades motoras. Enlentecimiento de la velocidad de contraccin del msculo. Disminucin de fuerza Atrofia muscular

En el presente estudio Se pregunt si hay una

disminucin en el potencial de regeneracin del msculo esqueltico humano con el aumento de la edad?

Este hecho podra reflejarse tanto en la longitud

de los telmeros. Que son un indicador de la historia de regeneracin O el nmero de celulas satelites. Dos msculos han sido investigados, bceps y maseteros.

El acortamiento de los telmeros se produce durante la replicacin de las clulas somticas normales. La longitud del telmero se ha propuesto como un marcador biolgico para la renovacin de clulas somticas

RESULTADOS

Se observ no hubo diferencias significativas en la longitud mnima o media del telmero. bceps o maseteros de los jvenes y adultos mayores.

Distrofias musculares

La disminucin significativa de La longitud de los telomeros se puede explicar. Durante el proceso de la distrofia muscular, Las fibras estn continuamente degenerando y siendo reparado o reemplazado. Pasa lo contrario, con la estabilidad de la longitud de los telmeros

Clulas satlites

Se activan y proliferan en respuesta a un

aumento de la carga o daos. El nmero de celdas disponibles de clulas satlites determinan el potencial regenerativo del msculo.

Estudios de clulas satlites

Demostr que hay entre un 4% a un 5% de clulas satlites en el adulto joven, Mtodo de contraste Microscopia de luz, que permiti observar mayores muestras

La proporcin de las clulas satlite que se encontr en los msculos de la los sujetos de edad fue significativamente menor (1,44-1,77%) que en sujetos jvenes, tanto en el bceps y el msculo masetero.

Disminucin de clulas satlites con la edad

El nmero fue significativamente mayor en el masetero en comparacin con el bceps Cabe sealar que hay una mayor proporcin de clulas satlite en el adulto joven En el msculo masetero en comparacin con el bceps La proporcin fue similar en ambos msculos en los adultos de edad avanzada.

Dos estudios previos realizados sobre el envejecimiento muscular Mostraron un

disminucin en el nmero de fibras musculares durante el envejecimiento

Sin embargo, una prdida de fibras musculares se espera que resulte en una disminucin de las clulas satlites No se puede explicar la prdida selectiva de las clulas satlite ya que se ha observado que aumentan con la edad.

Prdida de las clulas satlite durante el envejecimiento

Podra deberse a un defecto en la restauracin de la de clulas satlites en reposo. Las clulas satlite se activan en respuesta a la injuria y el dao.

Para esto la clula, entra en la diferenciacin

terminal. Para formar nuevas fibras musculares o reparar las fibras daadas. Mientras que una minora de clulas satlites queda de reserva, en reposo.

Mantenimiento de grupo de clulas satlites Este mecanismo para el

mantenimiento implica una divisin asimtrica durante el proceso de regeneracin

Consecuencias

Limita la disminucin en el potencial de regeneracin de la clula. Hay una disminucin con la edad y el porcentaje de clulas satlite, que son capaces de volver al estado de reposo y restaurarse. Las clulas podra resultar de una disfuncin de los mecanismos de divisin asimtrica

Esto es lo que podra explicar la disminucin de las clulas satlites. La disminucin de clulas que hemos observado en los sujetos de edad avanzada.

Cuando las clulas satlite han llegado al final de su vida til proliferativa, ya no pueden ser activadas y el tamao del fondo de reserva disminuira

Estudios

Un estudio anterior (Decary et al, 1997;. Renault et al., 2000) apoya esta hiptesis, mostrando que las clulas satlites aisladas, de biopsias musculares de los donantes de edad, tienen un limitada capacidad de proliferacin. Adems, el nmero de estas clulas que fueron incapaces de proliferar en cultivo aument con la edad

Estos resultados confirman una disminucin en el potencial regenerativo como se demuestra por una disminucin en la reserva de las clulas satlite. Pero la longitud de los fragmentos de restriccin telomrica se mantuvo constante