Participación de la señalización por ATP extracelular en la expresión de IL-6 y la atrofia de músculo masetero de ratón inducida por inyección de Toxina Botulínica Tipo A

Abstract

INTRODUCCIÓN: La inyección de toxina Botulínica Tipo A (BoNTA) en músculo masetero de ratones adultos aumenta la atrofia muscular. Se ha descrito que hay cambios fenotípicos en el músculo desde los 7 días post inyección, tales como disminución de la masa muscular y del diámetro de las fibras musculares. Por otra parte, se ha demostrado que desde los 2 días post inyección aumenta la expresión relativa de genes de atrofia muscular ( Atrogina-1/MAFbx, MuRF-1 y Miogenina ). Estudios previos de nuestro laboratorio han demostrado que la inyección de BoNTA induce la expresión de interleuquina-6 (IL-6) en músculo masetero. Paralelamente, se ha demostrado que la ruta de señalización IL-6/STAT-3 participa en fenómenos de atrofia muscular en varias patologías (ej, sépsis, caquexia secundaria a cáncer). Nuestro grupo de trabajo ha demostrado que los músculos inyectados con BoNTA tienen aumentada la liberación de ATP al medio extracelular. Interesantemente, se ha demostrado en modelos in vitro de células musculares que el ATP extracelular promueve la expresión de IL-6, por activación de receptores purinérgicos de tipo P2X y P2Y. De acuerdo con los antecedentes, la pregunta de investigación fue: ¿El aumento en la expresión de IL-6 y de genes de atrofia muscular inducido por inyección de BoNTA en músculo masetero de ratón adulto depende de la liberación previa de ATP extracelular y de la activación de receptores purinérgicos? OBJETIVO: Determinar si el ATP extracelular y la activación consiguiente de los receptores purinérgicos son mediadores entre la inyección de BoNTA en músculo masetero y la expresión incrementada de IL-6 y marcadores de atrofia muscular. MATERIALES Y MÉTODOS: Ratones BALB/c machos (8 semanas) fueron inyectados con BoNTA (0.2U/10 μl) en músculo masetero derecho y solución salina (10 μl) en masetero izquierdo (CICUA-UChile #20381–ODO–UCH-e2). Transcurridos 7 días, se realizó eutanasia y toma de muestras. Se midió la liberación de ATP de los músculos ex-vivo mediante la técnica de luciferina-luciferasa. 7 Para evaluar si la atrofia muscular y el aumento de IL-6 dependen del incremento de ATP extracelular, músculos diseccionados se incubaron ex-vivo (0-6h) con Apirasa (enzima que metaboliza y degrada el ATP extracelular) o Suramina (antagonista general de receptores P2X y P2Y) y se procesaron para evaluar el nivel relativo de ARNm de marcadores de atrofia (Atrogina-1/MAFbx, MuRF-1 y Miogenina) e IL-6 por RT-qPCR. RESULTADOS: La inyección de BoNTA aumentó los niveles extracelulares de ATP, la expresión de IL-6 y la expresión de los marcadores de atrofia muscular Atrogina-1/MAFbx, MuRF-1 y Miogenina. El tratamiento de los músculos in vitro con Apirasa o Suramina revirtieron el aumento en la expresión del mRNA de IL-6 y Atrogina-1/MAFbx inducidos por BoNTA. En el caso de la expresión incrementada de MuRF-1 y Miogenina en músculos inyectados con BoNTA, ésta fue revertida por incubación in vitro con Suramina, pero no así con Apirasa. CONCLUSIÓN: La vía ATP/IL-6 participa en la atrofia maseterina inducida por inyección de BoNTA.