Expresión de las mioquinas IL-6 y miostatina en aorta de ratón C57BL/6J durante el ejercicio físico agudo tipo endurance

Abstract

Las enfermedades cardiovasculares, son la principal causa de mortalidad en el mundo y la actividad física es clave en su prevención. Durante el ejercicio, el músculo esquelético secreta mioquinas que están encargadas de coordinar su actividad con otros sistemas biológicos, satisfaciendo el requerimiento energético del organismo. Entre estas mioquinas encontramos a interleuquina-6 (IL-6) que aumenta sus niveles de mRNA y proteína luego de realizar actividad física y a Miostatina que los disminuye. Se han reportado adaptaciones de la vasculatura a la actividad física y es conocido que IL-6 y Miostatina son expresadas por las células musculares lisas vasculares (VSMC), principal componente de la capa media de la aorta. No obstante, se desconoce si el ejercicio regula su expresión en VSMC. Por lo tanto, la hipótesis de este trabajo es: “El ejercicio agudo tipo endurance induce un aumento de mRNA y proteína de IL-6 y disminuye los de Miostatina en aorta de ratón C57BL/6J“. Los objetivos específicos son: 1) Estandarizar el modelo experimental y las condiciones de trabajo de cada técnica asociada. 2) Determinar el efecto del ejercicio agudo sobre la expresión de IL-6 y Miostatina en aorta de ratón C57BL/6J. Para comprobar esta hipótesis, se optimizó un protocolo de ejercicio agudo, en el que ratones C57BL/6J se dividieron en grupos y se sometieron a diferentes tiempos de ejercicio (0, 30, 60, 90 min y grupo all-out, AO) al 60% de su velocidad aeróbica máxima (VAM). En aorta se determinaron los niveles de mRNA de IL-6 y Miostatina mediante RT-qPCR y sus niveles proteicos mediante ELISA e inmunohistoquímica (IHQ). Se mostró que ambas mioquinas son expresadas en VSMC de aorta de ratón. Se observó una tendencia al aumento de mRNA a partir de los 90 min de ejercicio para ambas mioquinas. La expresión de Miostatina aumenta sin ser estadísticamente significativa, a los 90 min (ELISA) y por IHQ desde los 30 min se observa una tendencia a aumentar. En el caso de IL-6, mediante ELISA, se observa una leve disminución a los 30 min y una tendencia a su aumento desde los 60 min siendo cercano a la significancia en el grupo AO y mediante IHQ, esta disminuye a los 60 min y luego aumenta significativamente en el grupo AO. Se concluye que las VSMC expresan ambas mioquinas por acción del ejercicio agudo tipo endurance. Sin embargo, aún faltan experimentos para determinar cuál es el efecto de este tipo de ejercicio sobre la expresión de cada una

Cardiovascular diseases are the main cause of mortality worldwide and physical activity is a key factor in the prevention of these diseases. Myokines are secreted during exercise from skeletal muscle, and they are responsible for coordinating muscle activity with other biological systems to satisfy body's energy requirement. Among these myokines, interleukin-6 (IL-6) and Myostatin are described. After physical activity, IL-6 mRNA and protein increase their levels, while those of Myostatin decrease. In the literature, exercise-induced vasculature adaptation has been reported. IL-6 and Myostatin are expressed by vascular smooth muscle cells (VSMC), the main component of the middle layer of arteries such as aorta. Therefore, the hypothesis of this work is: "Acute endurance-like exercise induces IL-6 mRNA and protein increase and decreases those of Myostatin in C57BL/6J mouse aorta". The specific objectives are: 1) To standardize the experimental model and working conditions of each associated technique. 2) To determine the effect of acute exercise on IL-6 and Myostatin expression in C57BL/6J mouse aorta. To test this hypothesis, an acute exercise protocol was optimized. C57BL/6J mice were divided into groups and submitted to exercise by different times (0, 30, 60, 90 min and all-out (AO) group) at 60% of their maximum aerobic speed (MAS). Subsequently, IL-6 and Myostatin mRNA levels were determined in aorta by RT-qPCR and their protein levels by ELISA and immunohistochemistry (IHC). Both myokines are expressed in mouse aortic VSMC. Trends of increase in mRNA are observed after 90 min of both myokines. Myostatin expression increases without being statistically significant, at 90 min (ELISA) and by IHC there is a tendency to increase from 30 min. In the case of IL-6, when analyzing its expression by ELISA, a slight decrease is observed at 30 min and a tendency to increase from 60 min, being close to significance in the AO group. When we analyze its expression by immunohistochemistry, a decrease at 60 min and then a significant increase in the AO group were observed. In conclusion, VSMC express both myokines by action of acute endurance exercise. However, more experiments are necessary to determine the effect of this type of exercise on the expression of each one