Parkin é fundamental para o processo de diferenciação de células precursoras miogênicas durante a regeneração do músculo esquelético

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2019
Autor(a) principal: Esteca, Marcos Vinicius, 1991-
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Músculos - Regeneração
Diferenciação celular
Mitocôndria
Mioblastos
Muscles - Regeneration
Cell differentiation
Mitochondria
Myoblasts
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641750
Resumo: Orientador: Igor Luchini Baptista
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spelling Parkin é fundamental para o processo de diferenciação de células precursoras miogênicas durante a regeneração do músculo esqueléticoParkin is critical for myogenic precursor cell differentiation during skeletal muscle regenerationMúsculos - RegeneraçãoDiferenciação celularMitocôndriaMioblastosMuscles - RegenerationCell differentiationMitochondriaMyoblastsOrientador: Igor Luchini BaptistaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências AplicadasResumo: A funcionalidade da musculatura esquelética está relacionada com o aumento da qualidade de vida e expectativa de vida. Esse tecido se adapta ao estresse devido à sua grande plasticidade. Um exemplo importante desta capacidade, é o processo de regeneração muscular, que ocorre com controle de vias de síntese e degradação de proteínas e organelas. Já está demonstrado que a remoção de mitocôndrias disfuncionais, com posterior reconstituição da rede mitocondrial, desempenha papel crucial na diferenciação de mioblastos em cultura. O objetivo do presente estudo foi investigar o papel da E3 ubiquitin ligase Parkin no turnover mitocondrial durante a regeneração do músculo esquelético e diferenciação de células C2C12. Para investigarmos esse objetivo induzimos lesão no músculo tibial anterior de camundongos do tipo selvagem (WT) e camundongos knockout para Parkin (Parkin-/-, Parkintm1Shn) com a inoculação de Cardiotoxina (CTX, 10?M/20?l). Os tecidos foram processados para procedimentos histológicos (coloração de hematoxilina e eosina e imunofluorescência) e ensaios bioquímicos (Western Blot e real time PCR). Além disso, utilizamos cultura de mioblastos C2C12 como modelo de célula progenitora miogênica isolada, para confirmar os resultados observados in vivo sem interferência sistêmica. Dentre nossos resultados, os camundongos Parkin-/- apresentaram uma menor capacidade regenerativa com uma área transversal de miotubos 24,5% menor em 10 dias após a lesão em comparação com WT. Encontramos um aumento significativo na proteína Parkin aos 3 e 10 dias após a lesão e maior número de células mononucleares positivas para Parkin. Os camundongos Parkin-/- apresentaram uma retenção do ciclo celular das células satélites aos 3 dias pós-lesão, maior número de células positivas para Pax7 e menor número de células positivas para Miogenina. Em 10 dias após a lesão, os camundongos Parkin-/- apresentaram um maior número de células positivas para Miogenina e um menor conteúdo proteico de Ciclina D1, indicando um atraso no processo de diferenciação das células satélites. Parkin mostrou-se importante no controle da população mitocondrial, apresentando alta correlação com células positivas para VDAC2 após 3 (94,5%) e 10 dias (71,5%) de lesão; na ausência da Parkin, não ocorreu recuperação do conteúdo da proteína VDAC2 após 10 dias após de lesão, como ocorre em camundongos WT. Camundongos Parkin-/- também apresentaram um acúmulo de LC3 e p62 e uma menor correlação destes fatores com células satélites e VDAC2. Na cultura de mioblastos, o nível da proteína Parkin aumentou até 4 dias de diferenciação enquanto o VDAC2 caiu, iniciando a recuperação do seu conteúdo em 6 dias de diferenciação enquanto o conteúdo da Parkin diminuiu. Observamos também correlação entre os níveis de Parkin e redução na elevação das mitocôndrias durante a fase inicial de diferenciação de C2C12. Em conclusão, nossos dados sugerem que Parkin desempenha um papel fundamental na regeneração do músculo esquelético in vivo, regulando a diferenciação das células satélitesAbstract: Skeletal musculature functionality is related to increased quality of life and life expectancy. This tissue adapts to stress due to a high plasticity, such as the process of muscle regeneration, which occurs with control of synthesis and degradation pathways of skeletal muscle proteins and organelles. Previous studies have reported the important function of mitophagy in metabolic adaptation and mitochondrial reconstitution during the myoblasts differentiation. That is a key process in the formation of new muscle fibers during the regenerative process. The aim of the present study was to investigate the role of the E3 ubiquitin ligase Parkin in mitochondrial turnover during skeletal muscle regeneration and C2C12 differentiation. To conclude this objective, Cardiotoxin (CTX, 10?M/20?l) was injected in tibial anterior of wild type (WT) and knockout mice for Parkin (Parkin-/-, Parkintm1Shn), to evaluate Parkin’s role in the regenerative process. The tissues were processed for histological procedures (hematoxilin and eosin staining and immunofluorescence) and biochemical experiments (Western Blot and real time PCR). In addition, we used culture of C2C12 myoblasts as a model of isolated myogenic progenitor cell, to confirm the results observed in vivo. Among our results, Parkin-/- mice showed a lower regenerative capacity with a 24.5% lower cross-sectional area of myotubes at 10 Dias post-injury compared to WT. We found a large increase in Parkin protein at 3 and 10 Dias post-injury and higher number of Parkin-positive mononuclear cells. The Parkin-/- mice showed a cell cycle retention of the satellite cells at 3 Dias post-injury, higher number of Pax7- and lower number of Miogenina-positive cells. At 10 Dias post-injury, the Parkin-/- mice had a higher number of Miogenina positive cells and lower protein content of Ciclina D1, indicating a delaye in the satellite cell differentiation process. Parkin was shown to be important in the control of the mitochondrial population, showing a high correlation with positive VDAC2 cells after 3 (94.5%) and 10 Dias (71.5%) post-injury; in the absence of Parkin did not occur recovery of the protein content of VDAC2 after 10 Dias post-injury as occurs in WT mice. Parkin-/- mice also showed an accumulation of LC3 and p62 and a lower correlation of these factors with VDAC2 and satellite cells. In myoblast culture, Parkin protein level has increased until 4 Dias of differentiation while VDAC2 has dropped, initiating the recovery of its content in 6 Dias along decrease of Parkin. We also observed correlation between Parkin levels and reduction on mitochondria elevation during earlier phase of C2C12 differentiation. In conclusion, our data suggest that Parkin plays a key role in skeletal muscle regeneration in vivo by regulating differentiation of satellite cellsMestradoMetabolismo e Biologia MolecularMestre em Ciências da Nutrição e do Esporte e MetabolismoFAPESP2016/25876-4CAPES001[s.n.]Baptista, Igor Luchini, 1984-Oliveira, Maria Cláudia Gonçalves deArtioli, Guilherme GianniniUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Ciências AplicadasPrograma de Pós-Graduação em Ciências da Nutrição e do Esporte e MetabolismoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASEsteca, Marcos Vinicius, 1991-20192019-02-05T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (52 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641750ESTECA, Marcos Vinicius. Parkin é fundamental para o processo de diferenciação de células precursoras miogênicas durante a regeneração do músculo esquelético. 2019. 1 recurso online (52 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas, Limeira, SP. Disponível em: 20.500.12733/1641750. Acesso em: 29 set. 2025.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1165637https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1165637Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2025-07-15T15:52:38Zoai::1165637Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2025-07-15T15:52:38Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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