Contribuição da via extracelular AMPc-adenosina para o acoplamento do adrenoceptor beta2 com proteínas Gs e Gi no músculo esquelético

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Duarte, Thiago [UNIFESP]
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNIFESP
Texto Completo: http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/22587
Resumo: Trabalhos anteriores do nosso grupo mostraram que, no musculo esqueletico, a formacao intracelular do AMPc induzida por agonistas de adrenoceptores Beta2 e seguida pelo efluxo do nucleotideo ciclico e pela degradacao extracelular em adenosina. No entanto, ate o presente momento, a funcao da via denominada ovia extracelular AMPc-adenosinao no musculo esqueletico nao era conhecida. Assim, este trabalho teve como objetivo estudar a participacao da via extracelular AMP ciclico adenosina na regulacao da contracao muscular esqueletica. Para isso utilizamos preparacoes de musculo diafragma de camundongo, as quais foram submetidas a estimulacao eletrica transmural com duracao de 2 ms, frequencia de 0,1 Hz e voltagem supra maxima. Os objetivos especificos do trabalho foram: 1) Avaliar o decurso do efeito inotropico positivo do agonistas de adrenoceptor Beta2 clenbuterol; 2) Determinar a possivel contribuicao da ovia extracelular AMPc u adenosinao no efeito inotropico positivo induzido pela ativacao de adrenoceptores Beta2 e, no acoplamento promiscuo do adrenoceptor Beta2 com as proteinas Gs e Gi. Nossos resultados mostraram que o clenbuterol promoveu um efeito inotropico positivo transitorio com efeito maximo apos 30 min da estimulacao. A fase descendente do efeito inotropico do agonista Beta2, foi tambem observada apos estimulacao direta da adenilil ciclase com forscolina ou da inibicao da fosfodiesterase 4 com rolipram. A fase descendente do efeito inotropico do clenbuterol e dependente do efluxo de AMPc, visto que foi abolido pela probenecida, inibidor dos transportadores de anions organicos. Nossos dados mostraram ainda que o AMPc e capaz de alterar a contracao muscular induzida por estimulacao eletrica, mas que a resposta final do AMPc depende do sitio de acao do nucleotideo ciclico: inotropismo negativo por uma acao extracelular e inotropismo positivo pela acao intracelular. O mecanismo de acao extracelular do AMPc depende da degradacao do nucleotideo ciclico em adenosina ja que o efeito inotropico negativo foi abolido pela inibicao da enzima ecto-5Æ-nucleotidase com AMPCP. Alem disso, a inibicao dos receptores de adenosina tanto com CGS-15943 (antagonista nao seletivo) como com DPCPX (antagonista seletivo do receptor A1) praticamente aboliu o efeito inotropico negativo do AMPc e a fase descendente do efeito inotropico da forscolina e do clenbuterol. Esses dados demonstram que o efeito inotropico negativo do AMPc, e a fase descendente dos efeitos inotropicos da forscolina e do clenbuterol, envolvem a ativacao de receptores A1 de adenosina, acoplados a proteina Gi. Finalmente, a analise da contracao do diafragma medida na presenca da toxina pertussis mostraram que, no musculo esqueletico, o acoplamento do adrenoceptor Beta2 com a proteina Gi e indireto, via efluxo de AMPc e subsequente ativacao do receptor A1 de adenosina. Em conjunto, os resultados aqui apresentados mostram que a via extracelular AMPc-adenosina e responsavel pelo controle fino da contracao muscular esqueletica, caracterizando o AMPc como um nucleotideo ciclico que poderia minimizar possiveis efeitos deleterios decorrentes da contracao muscular exacerbada.
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spelling Contribuição da via extracelular AMPc-adenosina para o acoplamento do adrenoceptor beta2 com proteínas Gs e Gi no músculo esqueléticoContribution of the extracellular cAMP-adenosine pathway to dual coupling of beta2-adrenoceptors to Gs and Gi proteins in mouse skeletal muscleAnimaisAMP CíclicoContração Muscular/efeitos de drogasMúsculo Esquelético/efeitos de drogasCamundongosAnimaisTrabalhos anteriores do nosso grupo mostraram que, no musculo esqueletico, a formacao intracelular do AMPc induzida por agonistas de adrenoceptores Beta2 e seguida pelo efluxo do nucleotideo ciclico e pela degradacao extracelular em adenosina. No entanto, ate o presente momento, a funcao da via denominada ovia extracelular AMPc-adenosinao no musculo esqueletico nao era conhecida. Assim, este trabalho teve como objetivo estudar a participacao da via extracelular AMP ciclico adenosina na regulacao da contracao muscular esqueletica. Para isso utilizamos preparacoes de musculo diafragma de camundongo, as quais foram submetidas a estimulacao eletrica transmural com duracao de 2 ms, frequencia de 0,1 Hz e voltagem supra maxima. Os objetivos especificos do trabalho foram: 1) Avaliar o decurso do efeito inotropico positivo do agonistas de adrenoceptor Beta2 clenbuterol; 2) Determinar a possivel contribuicao da ovia extracelular AMPc u adenosinao no efeito inotropico positivo induzido pela ativacao de adrenoceptores Beta2 e, no acoplamento promiscuo do adrenoceptor Beta2 com as proteinas Gs e Gi. Nossos resultados mostraram que o clenbuterol promoveu um efeito inotropico positivo transitorio com efeito maximo apos 30 min da estimulacao. A fase descendente do efeito inotropico do agonista Beta2, foi tambem observada apos estimulacao direta da adenilil ciclase com forscolina ou da inibicao da fosfodiesterase 4 com rolipram. A fase descendente do efeito inotropico do clenbuterol e dependente do efluxo de AMPc, visto que foi abolido pela probenecida, inibidor dos transportadores de anions organicos. Nossos dados mostraram ainda que o AMPc e capaz de alterar a contracao muscular induzida por estimulacao eletrica, mas que a resposta final do AMPc depende do sitio de acao do nucleotideo ciclico: inotropismo negativo por uma acao extracelular e inotropismo positivo pela acao intracelular. O mecanismo de acao extracelular do AMPc depende da degradacao do nucleotideo ciclico em adenosina ja que o efeito inotropico negativo foi abolido pela inibicao da enzima ecto-5Æ-nucleotidase com AMPCP. Alem disso, a inibicao dos receptores de adenosina tanto com CGS-15943 (antagonista nao seletivo) como com DPCPX (antagonista seletivo do receptor A1) praticamente aboliu o efeito inotropico negativo do AMPc e a fase descendente do efeito inotropico da forscolina e do clenbuterol. Esses dados demonstram que o efeito inotropico negativo do AMPc, e a fase descendente dos efeitos inotropicos da forscolina e do clenbuterol, envolvem a ativacao de receptores A1 de adenosina, acoplados a proteina Gi. Finalmente, a analise da contracao do diafragma medida na presenca da toxina pertussis mostraram que, no musculo esqueletico, o acoplamento do adrenoceptor Beta2 com a proteina Gi e indireto, via efluxo de AMPc e subsequente ativacao do receptor A1 de adenosina. Em conjunto, os resultados aqui apresentados mostram que a via extracelular AMPc-adenosina e responsavel pelo controle fino da contracao muscular esqueletica, caracterizando o AMPc como um nucleotideo ciclico que poderia minimizar possiveis efeitos deleterios decorrentes da contracao muscular exacerbada.Previous studies from our laboratory have shown that, in the skeletal muscle, the formation of intracellular cAMP induced by Beta2 adrenoceptors agonists is followed by cyclic nucleotide efflux and extracellular adenosine degradation. However, until now, a physiological role of extracellular cAMP-adenosine pathway in the skeletal muscle was not identified. Therefore, this study aimed to investigate the influence of extracellular cAMP-adenosine pathway in the regulation of skeletal muscle contraction. On this sense, diaphragm muscle strips from mice were suspended in a 2 ml organ bath filled with Tyrode solution (pH 7.4) at 30 °C and gassed with a 95% O2 and 5% CO2 mixture, submitted to a transmural electric stimulation with 0.1 Hz frequency, 2 ms duration, and supramaximal voltage under optimal tension. The specifics aims from the study were: 1) to evaluate the positive inotropic effect of 2 adrenoceptor agonist, clenbuterol; 2) to determine the possible contribution of extracellular cAMPadenosine pathway in the positive inotropic effect induced by Beta2 adrenoceptors activation, and its promiscuous coupling to Gs and Gi proteins. Our results showed that clenbuterol induced a transient positive inotropic effect that peaked 30 minutes after stimulation onset. The descendent phase of Beta2 agonist inotropism was also observed after activation of adenylyl cyclase activation with forskolin or inhibition of phosphodiesterase 4 with rolipram. This latte phase of clenbuterol effect was abolished by probenecid and mimicked by exogenous cAMP indicating that the negative inotropism Beta2 agonist depends on cAMP efflux. In fact, taking into account that the negative inotropic effect of cAMP was abolished by the inhibition from ecto5-nucleotidase or inhibition of adenosine receptors with CGS-15943 (non-selective antagonist) and DPCPX (selective antagonist of A1 receptor) our results indicate that the descending phase of clenbuterol positive inotropic effect involves the efflux and extracellular degradation of cAMP into adenosine, which in turn activates A1 adenosine receptors, coupled with Gi protein. This idea was supported by additional results showing that either the descending phase of positive inotropic effect of Beta2 adrenoceptor agonist and forskolin as well as the negative inotropic effect of cAMP and adenosine are inhibited by pre-incubation of diaphragm with Gi protein inhibitor pertussis toxin. The involvement of the extracellular cAMP-adenosine pathway in Beta2-AR signaling would provide a negative feedback loop that may limit stimulatory G protein-coupled receptor positive inotropism and potential deleterious effects of excessive contractile response.BV UNIFESP: Teses e dissertaçõesFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)Godinho, Rosely Oliveira [UNIFESPhttp://lattes.cnpq.br/4929571824508354http://lattes.cnpq.br/8207833285403924Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)Duarte, Thiago [UNIFESP]2015-12-06T23:45:59Z2015-12-06T23:45:59Z2013info:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion58 f.application/pdfapplication/pdfDUARTE, Thiago. Contribuição da via extracelular AMPc-adenosina para o acoplamento do adrenoceptor beta2 com proteínas Gs e Gi no músculo esquelético. 2013. 58 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo. São Paulo, 2013.Dissertação OFICIAL 2013 - PDF A.pdfhttp://repositorio.unifesp.br/handle/11600/22587porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNIFESPinstname:Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)instacron:UNIFESP2024-08-30T11:29:19Zoai:repositorio.unifesp.br/:11600/22587Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.unifesp.br/oai/requestbiblioteca.csp@unifesp.bropendoar:34652024-08-30T11:29:19Repositório Institucional da UNIFESP - Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)false
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