Título

Papel del receptor a estrógenos GPER en los efectos de la (-)-epicatequina sobre la biogénesis mitocondrial en células C2C12

Role of estrogen receptor GPER in the effects of (-)-Epicatechin on mitochondrial biogenesis in C2C12 myotubes

Autor

ADRIANA MIRANDA CERVANTES

Colaborador

CAROLINA ALVAREZ DELGADO (Asesor de tesis)

Nivel de Acceso

Acceso Abierto

Licencia

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0

Materias

Músculo esquelético (ME), (-)-epicatequina (-)-EPI, biogénesis mitocondrial, GPER, sarcopenia - (AUTOR) Skeletal muscle, mitochondrial biogenesis, (-)-epicatechin, GPER, sarcopenia - (AUTOR) BIOLOGÍA Y QUÍMICA - (CTI) CIENCIAS DE LA VIDA - (CTI) BIOLOGÍA MOLECULAR - (CTI) BIOLOGÍA MOLECULAR - (CTI)

Resumen o descripción

Se ha evidenciado la capacidad de (-)-epicatequina ((-)-EPI) de estimular la biogénesis mitocondrial (BiM) en el músculo esquelético (ME) en ratones. Sin embargo, los mecanismos por los cuales (-)-EPI promueve dichos efectos permanecen desconocidos. Previamente se ha identificado el papel de un receptor a estrógenos acoplado a proteínas G (GPER) en la modulación de los efectos cardiovasculares de (-)-EPI. Por lo tanto, la hipótesis de este trabajo es que el GPER media (al menos parcialmente) los efectos estimulatorios de (-)-EPI sobre la BiM en células de ME. Para comprobar la hipótesis se utilizó un modelo in vitro de células de mioblastos de ME de ratón (C2C12), los cuales se diferenciaron a miotubos. Mediante microscopia confocal se identificó la presencia del GPER en la superficie celular y el citoplasma en miotubos C2C12. Los miotubos se trataron con (-)-EPI a distintas concentraciones (3-10 μM) y se obtuvo como resultado la estimulación de la BiM, incremento la membrana interna mitocondrial (MitoTracker Green FM, tinción de fluorescencia), incremento en la membrana externa (niveles de la proteína porina), aumento en factores de transcripción involucrados en la estimulación de la BiM (Factor de respiración nuclear 2 NRF-2, factor de transcripción mitocondrial A , TFAM) , así como los niveles de actividad de la enzima citrato sintasa. Sumado a estos efectos se observó que los miotubos tratados con (-)-EPI mostraron mayor longitud y ancho comparado con el grupo control. Los efectos de (-)-EPI sobre la mitocondria de los miotubos y el tamaño celular fueron mayores que aquéllos observados con el agonista del GPER G-1. El uso de un antagonista selectivo de GPER, G-36, evidencio un bloqueo parcial de los parámetros medidos tras la estimulación con (-)-EPI o G-1. De tal manera estos resultados indican que el GPER se expresa en células musculares y media al menos parcialmente los efectos estimulatorios de (-)-EPI sobre la BiM. Por lo tanto, la activación de GPER puede contribuir a los efectos estimulatorios de (-)-EPI E sobre la estructura y función del ME.

Skeletal muscle (SkM) represents ~40% of the total body mass and plays an important role in locomotion, thermogenesis and energy balance. Aging/disease-associated sarcopenia is the progressive loss of SkM strength and mass linked to a decrease in SkM mitochondrial function and biogenesis (MB, synthesis of new mitochondria). Sarcopenia is associated with lower quality of life and increased mortality and there is no specific pharmacological treatment. Thus, it is crucial to find new molecules to treat the disease. (-)Epicatechin ((-)-EPI), a natural cacao flavanol, has been shown to increase SkM strength and function in animals and humans; these effects are associated to the modulation of SkM mitochondrial function. However, the exact mechanism by which (-)-EPI exerts its effects on SkM remains unknown. The G-protein coupled estrogen receptor (GPER) binds and signals via 17-b estradiol, an estrogen that is structurally similar to (-)-EPI. The aim of this work was to evaluate the role of GPER in mediating (-)-EPI effects on MB and function using C2C12 myotubes as a model of SkM. Methods: GPER presence in myotubes was evaluated by confocal microscopy. Cells were treated with increasing concentrations of (-)-EPI (1-10 µM) for 48 h. We evaluated MB by mitochondrial staining with MitoTracker® Green and quantification of protein levels of complex II, IV and nuclear respiratory factor 2 (NRF-2). Mitochondrial function was studied by quantification of citrate synthase and MTT activity. Statistical analysis was performed using one-way ANOVA or Student´s t-test, as appropriate. Results: data indicate that GPER is localized at the cell membrane and cytoplasm and that 10 μM (-)-EPI significantly increased MB (20-50 %) and function endpoints (15-20 %) compared to non-treated cells; effects were blocked by G36 (GPER antagonist). Conclusion: evidence suggests that (-)-EPI effects on SkM mitochondria are mediated by GPER and highlight this receptor as a potential therapeutic candidate for the treatment of aging/disease-associated sarcopenia.

Editor

CICESE

Fecha de publicación

2017

Tipo de publicación

Tesis de maestría

Recurso de información

http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1532

Formato

application/pdf

Idioma

Español

Sugerencia de citación

Miranda Cervantes, A. 2017. Papel del receptor a estrógenos GPER en los efectos de la (-)-epicatequina sobre la biogénesis mitocondrial en células C2C12. Tesis de de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 54 pp.

Repositorio Orígen

Repositorio Institucional CICESE

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