Papel da adenosina e dos receptores purinérgicos p1 na regulação da proteólise muscular esquelética

Abstract

Introdução: O aumento da proteólise é o maior determinante da atrofia muscular esquelética associada a condições patológicas diversas. Agonistas de adrenoceptores β2 são capazes de atenuar o catabolismo muscular através da sinalização mediada por proteínas Gs/ adenilil ciclases (AC)/ AMPc. No entanto, este efeito anticatabólico é acompanhado por efeitos colaterais devido a estimulação crônica do receptor. Assim, a busca por agonistas de receptores acoplados às proteínas Gs (GsPCR), com menos efeitos deletérios, se faz necessária para o desenvolvimento de terapêuticas farmacológicas que previnam ou revertam a atrofia muscular. Objetivos: Considerando que a fibra muscular expressa os quatro subtipos de receptores de adenosina: A2A/A2B (acoplados a Gs) e A1/A3 (acoplados a Gi) e que a adenosina (ADO) promove efeito citoprotetor tanto no músculo esquelético como cardíaco, no presente estudo, avaliamos a hipótese da ADO exercer efeitos anticatabólicos ao ativar receptores A2A/A2B musculares. Métodos: A proteólise total foi determinada pela mensuração da liberação basal do aminoácido tirosina pelos músculos lumbricales (n=4) de ratos Wistar machos adultos e os resultados foram apresentados como nmol de tirosina/ mg de músculo/ hora. Todos os procedimentos foram aprovados pelo comitê de ética em pesquisa UNIFESP (0034/12). Resultados: ADO (0,1-10 μM) reduziu em até 43% a proteólise muscular basal (0,15 ± 0,01 nmol tyr/mg/h), ao longo de 4h. A pré-incubação dos músculos com antagonistas seletivos para os receptores A1 (DPCPX, 50 nM), A2A/A2B (DMPX, 10 μM) ou A3 (MRS1191, 100 nM) reduziu em 50-64% o efeito da ADO, o qual foi mimetizado por agonistas seletivos de A1 (CCPA, 30 nM), A2A/A2B (CV1808, 30 μM) e A3 (IB-MECA, 10 nM). O inibidor de AC SQ22536 (100 μM) aboliu o efeito do CV1808, indicando que a ação anticatabólica do agonista de A2A/A2B depende da sinalização do AMPc. O efeito antiproteolítico dos agonistas de A1/A3 foi completamente inibido pela toxina Pertussis, mas resistente ao tratamento com SQ22536, indicando que este efeito envolve a ativação da proteína Gi, mas não depende da AC. Além disso, o acoplamento preferencial de A1/A3 com proteínas Gi e A2A/A2B com Gs foi confirmado pela análise da contração isométrica do músculo lumbricalis via estimulação elétrica transmural (0,1 Hz; 2 ms; voltagem supramáxima), o qual mostrou um efeito inotrópico positivo do agonista A2 CV1808 (3 μM) e efeito inotrópico negativo do agonista A1/A3 IB-MECA (1 nM). Assumindo que ADO é capaz de estimular MEK/ERK1/2 via Gβγ (Germack e Dickenson, Br J Pharmacol, 141:329, 2004), analisamos o efeito anticatabólico dos agonistas de receptores A2A/A2B (CV1808) 3 (IB-MECA), na presença do inibidor de MEK PD98059. Em ambos os casos, o PD98059 aboliu os efeitos desses agonistas, indicando que as vias de sinalização envolvidas na resposta anticatabólica mediada pelos receptores A1/A3 e A2A/A2B convergem na cascata MEK/ERK1/2. Conclusões: Em conjunto, nossos resultados mostraram que: a) a ativação da AC medeia o efeito antiproteolítico de receptores acoplados a Gs (A2A/A2B); b) o efeito anticatabólico mediado pelos receptores acoplados a Gi (A1/A3) envolve as subunidades Gβγ e independe da AC; e c) MEK/ ERK1/2 serve como um ponto de convergência para a atenuação da proteólise induzida pelos receptores de adenosina acoplados a Gs e Gi. Estes mecanismos devem ser levados em consideração na concepção de estratégias terapêuticas que utilizam a sinalização mediada pela ADO como um possível alvo para o desenvolvimento de novas drogas anticatabólicas.mo um possível alvo para o desenvolvimento de novas drogas anticatabólicas.