Solicitação de Bolsa de Iniciação Científica

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Projeto

A sarcoglicana nas fibras musculares distróficas do camundongo mdx, modelo experimental de distrofia muscular humana

Aluna: Letícia Montanholi Apolinário

Orientadora: Prof. Dra. Maria Júlia Marques

Departamento de Anatomia-IB

UNICAMP

2008

RESUMO

A Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) é uma doença recessiva ligada ao cromossomo X e tem como modelo experimental o camundongo mdx. A anormalidade genética está na seqüência de nucleotídeos responsáveis pela expressão da proteína distrofina. A distrofina é uma proteína estrutural, de massa molecular relativa de 427 kDa, ausente em indivíduos afetados pela DMD e em camundongos da linhagem mdx. O complexo distrofina-glicoproteínas (CDG) desempenha papel importante na manutenção da estabilidade mecânica do sarcolema e interage com moléculas de sinalização celular, importantes nas vias de transdução de sinais. A ausência da distrofina na musculatura esquelética também afeta a expressão de outros componentes do CDG. O uso de terapias voltadas para a reestruturação do DGC tem sido apontado como alternativa para o tratamento de pacientes com DMD. Através de técnica de imunofluorescência, iremos verificar a presença da proteína β-sarcoglicana, um componente do CDG, em fibras musculares de camundongos da linhagem mdx e animais controle da linhagem C57Bl/10. Serão utilizados animais adultos e idosos e os músculos tibial anterior e diafragma (afetados pela distrofia) e os extra-oculares (protegidos da falta de distrofina) serão comparados em relação a presença ou não da β-sarcoglicana.

INTRODUÇÃO

A Distrofia Muscular de Duchenne (DMD), doença recessiva ligada ao cromossomo X, é considerada a mais comum e devastadora das distrofias musculares humanas. É caracterizada por falta de distrofina e progressiva fraqueza muscular e leva o paciente a óbito por volta dos vinte anos de idade (ENGEL et al., 1994).

        A distrofina é uma proteína estrutural, de massa molecular relativa de 427 kDa, ausente em indivíduos afetados pela DMD e em camundongos da linhagem mdx e faz parte de um complexo de glicoproteínas da membrana (Figura 1). O complexo distrofina-glicoproteínas (CDG) desempenha papel importante na manutenção da estabilidade mecânica do sarcolema, uma vez que permite a ligação do citoesqueleto às moléculas de laminina da matriz extracelular (PETROF, 1998).

Algumas das proteínas que compõem o CDG são: a distrofina, α e β distroglicanas; α, β, γ , δ sarcoglicanas (CAMPBELL & KAHL, 1989;); sarcospan (CROSBIE et al., 1997); α1-, β1-, β2- sintrofinas , α e β distrobrevinas (GALBIATI et al., 2001), a óxido nítrico sintase neuronal (BRENMAN et al., 1995) e a utrofina (BLAKE et al., 1996) (Figura 1). Mutação do gene destas proteínas pode provocar diversas distrofias musculares (ENGEL et al., 1994; RANDO, 2001; BLAKE et al., 2002).

Figura 1: Organização molecular de componente integrais e periféricos do complexo distrofina-glicoproteínas e proteínas recentemente envolvidas na distrofia muscular do músculo esquelético (COHN & CAMPBELL, 2000).[pic 1]

O complexo de sarcoglicanas é composto por quatro glicoproteínas transmembrânicas (α−, β−, γ−, δ). Ele é importante na transdução de sinais intracelulares, se liga ao complexo de distroglicanas, estabilizando-o (RANDO, 2001; BLAKE et al.,2002) e é um modulador direto ou indireto do fluxo de cálcio (HACK et al., 2000). Além disso, a perda de qualquer um dos componentes desse complexo resulta na queda da expressão dos outros componentes (MIZUNO et al., 1994; BONNEMANN et al., 1995; LIM et al.,1995;) A perda de sarcoglicana leva a distrofia muscular sem alteração na distrofina (HACK et al., 1998).

O CDG interage com moléculas de sinalização celular que incluem a calmodulina, que se liga à distrofina e sintrofinas; receptor-ligante 2 do fator de crescimento (growth factor receptor-bound 2 – Grb2) importante nas vias de transdução de sinais e que está ligado à β distroglicana e a óxido nítrico sintase que interage com vários componentes do complexo, principalmente com a sintrofina. A atuação da óxido nítrico sintase leva à produção de óxido nítrico, o qual modula vias de sinalização intracelular (RANDO, 2001; MARQUES, 2004).

O camundongo mdx (X-chromosome-linked muscular dystrophy) é o melhor modelo animal para a distrofia muscular (SICINSKI et al., 1989), embora a doença muscular progressiva seja uma forma mais branda que a de humanos, pelo menos em alguns músculos (BULFIELD et al., 1984).

A ausência da distrofina na musculatura esquelética também afeta a expressão de outros componentes do CDG (OHLENDIECK & CAMPBELL, 1991). O músculo mais afetado no mdx é o diafragma, que reproduz as mudanças degenerativas da DMD (STEDMAN et al., 1991). Os músculos extra-oculares, por outro lado, são protegidos da falta da distrofina, não apresentando mionecrose (PORTER et al., 2001).

Estratégias farmacológicas para retardar o avanço da doença, melhoram a qualidade de vida dos pacientes com DMD. Algumas delas são o uso de antiinflamatórios, bloqueadores de cálcio, inibidores de proteases e drogas que atuem no metabolismo de lipídeos e proteínas (para revisão vide PORTER et al., 2002; RUEGG et al., 2002). O uso de terapias voltadas para a reestruturação do DGC tem sido apontado como alternativa para o tratamento de pacientes com DMD (CLEMENS & CASKEY, 1994), porém a reposição direta de proteína seria mais promissora para sarcoglicanopatias, devido ao menor tamanho da sarcoglicana se comparada a distrofina (BROWN & DPHILL JR, 1997).