Mecanismos genômicos e não-genômicos de controle da sinalização do AMP cíclico / Genomic and non-genomic control mechanisms of the cyclic AMP signaling

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

29/07/2009

RESUMO

A via de sinalização do AMP cíclico (AMPc) modula vários aspectos da fisiologia do músculo esquelético e da sinapse neuromuscular, como o trofismo muscular, a liberação de neurotransmissores, a expressão e a dessensibilização de proteínas sinápticas cruciais, tais como a acetilcolinesterase (AChE) e os receptores nicotínicos, além da própria contração. A síntese deste segundo-mensageiro é mediada principalmente pela ativação de receptores acoplados à proteína G estimulatória (GsPCR), que ativam a enzima adenilil ciclase (AC), responsável pela conversão do ATP em AMPc. Até o momento, são conhecidas nove diferentes isoformas de AC associadas à membrana (AC1AC9), com diferentes propriedades regulatórias e enzimáticas. Estudos realizados em nosso laboratório demonstraram que tratamentos prolongados (24 h) com neuropeptídeo CGRP, um agonista de GsPCR, ou forscolina (FSK), um ativador direto das isoformas AC1AC8, atenuam a síntese de AChE e a formação de AMPc induzidas por uma estimulação subseqüente, sugerindo um mecanismo adaptativo da fibra muscular em resposta à superestimulação (da Costa, Lapa e Godinho 2001). Além disso, a estimulação da AC leva ao acúmulo extracelular do AMPc através de transportadores sensíveis à probenecida (Godinho e Costa-Jr 2003). Fora da célula, o nucleotídeo cíclico é convertido em adenosina através da via extracelular AMPcadenosina, sugerindo uma ação autócrina extracelular deste segundo-mensageiro (Chiavegatti et al. 2008; Chiavegatti 2005). Assim, este trabalho teve como objetivos: a) determinar os mecanismos responsáveis pela diminuição da capacidade de síntese do AMPc após estímulos prolongados, e b) analisar o papel da via extracelular AMPcadenosina na sinalização intracelular do nucleotídeo cíclico. Para isso, estudamos a expressão das isoformas de AC associadas à membrana no músculo esquelético através de RT-PCR. Foram detectados transcritos para todas as isoformas AC2AC9 em EDL, sóleo, cultura primária e células L6. Confirmando resultados anteriores, a estimulação prolongada por 24 h das AC com FSK atenuou a resposta de estímulos subseqüentes com FSK, isoproterenol (ISO) ou CGRP. Este efeito foi explicado pela downregulation da enzima, detectado por ensaios de ligação da 3H-FSK. Além disso, o tratamento por 24 h com FSK diminuiu a afinidade da AC pelo ATP, enquanto a estimulação prolongada com CGRP ou ISO aumentou a afinidade pelo substrato ao mesmo tempo em que reduziu a Vmax da enzima, indicando que a ativação direta ou mediada pela proteína G têm efeitos distintos na regulação da AC. A análise dos transcritos das isoformas de AC revelou que a estimulacao persistente reduz a quantidade de RNAm para AC5, AC6 e AC9 e aumentou os transcritos para AC2 e AC4, demonstrando uma regulacao diferencial das isoformas em situacoes de superestimulacao. Alem disso, observamos aumento da atividade basal da AC de membranas provenientes de culturas estimuladas por 24 h com FSK ou ISO. Esta sensibilizacao da AC foi confirmada pela potencializacao da sintese do AMPc em membranas de celulas submetidas a pre-tratamento por 12 h com ISO ou FSK, seguido de recuperacao por 24 h. A desnervacao tambem modificou a atividade da AC, aumentando Vmax e Km da enzima em soleo, mas nao em EDL. Ainda, a desnervacao reduziu a quantidade de RNAm da AC2, mas nao o da AC9, no musculo soleo, enquanto a expressao destas duas isoformas permaneceu constante em EDL e diafragma, sugerindo que o efeito da desnervacao na AC depende das caracteristicas troficas de cada musculo. Por fim, demonstramos que a via extracelular AMP ciclicoVadenosina age de forma autocrina em purinoceptores especificos acoplados a proteina GÑs e se constitui um mecanismo de retroalimentacao positiva da via de sinalizacao do AMP ciclico na fibra muscular esqueletica. Estes resultados indicam multiplas possibilidades de regulacao da sinalizacao do AMPc no musculo esqueletico, incluindo mecanismos genomicos e nao-genomicos intra e extracelulares, que podem fornecer novos alvos terapeuticos.

ASSUNTO(S)

amp cíclico adenilil ciclase sinalização celular expressão gênica músculo esquelético farmacologia

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