Mecanismos de activación por calcio de los factores de transcripción NF-kB y NFAT en músculo esquelético

Abstract

La despolarización de células de músculo esquelético inducida por una alta concentración de K+ externo o por estimulación eléctrica induce la liberación de calcio desde reservorios intracelulares. Los dos componentes de esta liberación de calcio son mediados por receptores de ryanodina (señal rápida) o por receptores de IP3 (señal lenta) mostrando diferencias en cinética, amplitud y localización subcelular de dichas señales. En este trabajo se describe la activación de los factores de transcripción NF-κB y NFAT en respuesta a la despolarización inducida por K+ externo (despolarización crónica) o mediante pulsos eléctricos (despolarización fluctuante). NF-κB se activa frente a la despolarización por K+ o mediante diversos protocolos de estimulación eléctrica variando la frecuencia y el número de pulsos con una respuesta aumentada frente a protocolos de estimulación con un incrementado número de pulsos independientemente de la frecuencia de estimulación. Por el contrario, la respuesta de NFAT frente a protocolos de estimulación eléctrica se mantiene constante dentro de un rango de frecuencias independientemente del número de pulsos, y se incrementa específicamente a bajas frecuencias de estimulación. La activación de NF-κB es dependiente de la liberación de calcio mediada por el receptor de ryanodina y del receptor de IP3, y es independiente del calcio extracelular. La activación de NFAT es dependiente de la liberación de calcio mediada por el receptor de ryanodina y del calcio extracelular. La activación de NF-κB es mediada por la degradación de IκBα y por la translocación de p65 al núcleo. La activación de NFAT es mediada por la actividad de calcineurina y por la translocación de NFATc1. Otras vías de señalización además de calcineurina que podrían contribuir a la activación de NF-κB, son la generación de especies reactivas de oxigeno y PKC. Estos resultados proveen nuevas ideas e información acerca de cómo la estimulación crónica y fluctuante son decodificadas para activar las respuestas de NF-κB y NFAT mediante un complejo sistema de señales de calcio evocadas por despolarización