Paper de les proteïnes de fusió mitocondrial Opa1 i Mfn1 durant la diferenciació miogènica

• Autores: Eduard Noguera Jordà
• Directores de la Tesis: Assumpció Bosc Merino (dir. tes.), Antonio Zorzano Olarte (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2014
• Idioma: catalán
• Tribunal Calificador de la Tesis: José Miguel Lizcano de Vega (presid.), Francesc Xavier Soriano Zaragoza (secret.), Anna Aragay Combas (voc.)
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
  • Ciencias de la vida
    • Biología molecular
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  DDD 
• Resumen

  • Les mitocòndries generen la major part de l’energia necessària per a la funció cel·lular mitjançant la respiració i la fosforilació oxidativa. Quan els mioblasts diferencien a miotubs, la biogènesi mitocondrial i l’activitat enzimàtica mitocondrial augmenta. A més, la regeneració muscular també està acompanyada d’un augment en l’activitat enzimàtica mitocondrial. I la dinàmica mitocondrial és essencial per mantenir les funcions bioenergètiques mitocondrials. Opa1 i la Mitofusina 1 (Mfn1) són dues proteïnes de fusió mitocondrial involucrades en la dinàmica mitocondrial. Els meus resultats mostren que la pèrdua de funció de Opa1 i Mfn1 redueix dràsticament la diferenciació miogènica en les cèl·lules C2C12. Per una banda, s'observa una gran disminució en l'expressió dels marcadors finals de la diferenciació com la Caveolina 3 o la cadena pesada de miosina (MHC). A més, hi ha una disminució prou marcada en l'expressió de la Miogenina, causada per una disminució en l'activitat de MyoD. En canvi, la pèrdua de funció de mitofusina 2 (Mfn2), una altra proteïna de fusió mitocondrial, no mostra aquests canvis durant el procés de diferenciació. La respiració mitocondrial es veu fortament afectada per deficiència en Opa1 o en Mfn1, de manera que es detecta, un major “leak”, una menor capacitat respiratòria màxima, i una augmentada producció mitocondrial de peròxid d'hidrogen. L'observació que els defectes en la miogènesi estan parcialment normalitzats mitjançant l’ús d’antioxidants en les cèl·lules amb silenciament de Opa1 o Mfn1, indica que la disfunció mitocondrial pot ser important en algunes de les alteracions detectades durant la miogènesi. A més, la deficiència de Opa1 o Mfn1 en múscul esquelètic, provoca un alentiment en la regeneració muscular de ratolins i la repressió total de Opa1 en el múscul esquelètic de ratolí condueix a una miopatia, una reducció en el creixement del múscul i una disminuïda longevitat. En resum, les nostres dades indiquen que Opa1 i Mfn1 regulen miogènesi i que la pèrdua de funció de Opa1 o Mfn1 provoca estrès oxidatiu, que podria ser clau reduint la diferenciació muscular. En resum, he demostrat que Opa1 i Mfn1 regulen la diferenciació de les cèl·lules musculars en cultiu i la regeneració muscular en ratolins. Així mateix, aquestes proteïnes podrien participar en la formació normal del múscul esquelètic.