La Distrofia muscular es una enfermedad común relacionada con la edad que se caracteriza por una disminución gradual de la masa muscular, la fuerza y la función. Por lo general, los individuos pueden comenzar a presentar síntomas relacionados alrededor de los 40 años, mientras que después de los 75 años, la progresión de la enfermedad se acelera (roubenoff & hughes, 2000). La Distrofia muscular tiene un impacto significativo en las personas mayores, puede causar discapacidad, debilidad y reducir la calidad de vida (rong y otros, 2020; Manrique - Espinoza y otros, 2017). La causa potencial de la enfermedad es más compleja y involucra múltiples factores. Los trastornos de las vías de señalización, especialmente la destrucción de la homeostasis mitocondrial, pueden dañar la capacidad de generación de energía de las células musculares, lo que está relacionado con la aparición de la Distrofia muscular (boengler y otros, 2017; Yin y otros, 2021). Aunque la Distrofia muscular tiene un impacto significativo en la población mayor, no hay intervenciones farmacológicas aprobadas específicamente para la enfermedad. Esto pone de relieve la necesidad urgente de encontrar otras formas de prevenir o ralentizar la progresión de la Distrofia muscular.
La facultad de Ciencias de la vida de la Universidad de Nanchang y el Instituto de zoología Kunming de la Academia China de Ciencias publicaron el artículo "historia de la beta - hidroxibutiración es crítica en la reversión del sarcopenia". a través de estudios con nematodos y modelos de ratones, se encontró que el ácido beta - hidroxibutírico (beta - hb) puede inducir la Histona beta - hidroxibutiración (kbhb), mejorar la función mitocondrial y, a su vez, mejorar la función muscular y motora, proporcionando una nueva dirección para el tratamiento de la miopenia.
Antecedentes de la investigación:
La Distrofia muscular está relacionada con el envejecimiento y puede causar una disminución de la masa muscular y la función, y actualmente carece de un tratamiento farmacológico eficaz. Intervenciones como la restricción calórica (cr), la Dieta cetogénica (kd) y el ejercicio alivian la Distrofia muscular y aumentan los niveles de beta - hb, pero el papel de beta - HB en ella aún no está claro.
Contenido y conclusiones de la investigación:
1. relación entre beta - HB y masa muscular: el análisis de la línea de ratones bxd encontró una correlación positiva entre la capacidad de producción de beta - HB y la masa muscular, y con el aumento de la edad, la capacidad de producción de beta - HB disminuyó en ratones, primates y humanos.
2. el efecto de la beta - HB sobre los cambios en la Distrofia muscular in vitro: en experimentos in vitro, la beta - HB puede prevenir de forma dosis - dependiente la disminución de los niveles de proteína myhc en el tubo muscular c2c12 inducido por el TNF - alfa e inhibir los cambios en la Distrofia muscular in vitro.
3. el efecto de la beta - HB sobre la función muscular y la fibra en ratones mayores: la suplementación con beta - HB en ratones de 23 meses puede mejorar su resistencia deportiva y coordinación, aumentar el peso relativo y el área transversal del gastrocnemio y mejorar la función muscular y la estructura de la fibra.
4. el efecto de la beta - HB sobre la función motora y la integridad de la fibra muscular del nematodo geriátrico: en el experimento del nematodo geriátrico, la beta - HB puede mejorar su función motora de forma dependiente de la dosis, aumentar los niveles de proteína myo3 en la fibra muscular y mejorar la integridad de la fibra muscular.
5. efectos de mejorar la capacidad de producción endógena de beta - hb: la sobreexpresión de la enzima de restricción de velocidad hmgs - 1 producida por beta - HB en nematodos puede mejorar la función motora de los nematodos mayores, lo que demuestra que mejorar la capacidad de producción endógena de beta - HB ayuda a mejorar la miopenia.
6. el efecto de beta - HB en la función mitocondrial: beta - HB puede mejorar la transcripción de genes relacionados con las mitocondrias, aumentar la tasa de consumo de oxígeno de los tubos musculares c2c12, mejorar el número y la morfología de las mitocondrias de nematodos seniles y mejorar la función mitocondrial.
7. el efecto de la beta - hidroxibutiración de la histona: la beta - HB puede inducir un aumento de la modificación de la Histona kbhb en el tubo muscular c2c12. los resultados de chip - SEQ muestran que la modificación h3k9bhb puede aumentar significativamente el enriquecimiento de los sitios genéticos relacionados con las mitocondrias. la inhibición de p300 (histona kbhb transferasa) eliminará la Regulación de la expresión de genes relacionados con las mitocondrias, lo que indica que la beta - HB mejora la transcripción de genes relacionados con las mitocondrias induciendo la modificación Epigenética dependiente de kbhb.
8. el papel de la Histona kbhb en la reversión de la Distrofia muscular: la inhibición o silencio de p300 elimina el efecto protector de la beta - HB sobre la expresión de myhc en el tubo muscular c2c12. en el experimento de nematodos seniles, la inhibición de la Histona kbhb también elimina la mejora de la función motora y la estructura fibromuscular por La beta - HB y la sobreexpresión de hmgs - 1, lo que indica que la Histona kbhb es crucial en la reversión de la Distrofia muscular por la beta - hb.
9. relación del Cr con la Histona kbhb: la intervención dietética del CR en ratones encontró que puede reducir la relación peso - masa grasa, aumentar la relación masa de carne magra y la masa relativa del músculo esquelético, aumentar los niveles de beta - HB y, al mismo tiempo, aumentar los niveles de h3k9bhb y la expresión génica aguas abajo en el músculo esquelético del ratón, lo que sugiere que el efecto beneficioso del CR en la Distrofia muscular y muscular puede lograrse parcialmente aumentando los niveles de beta - HB y la proteína del Músculo esquelético kbhb.
Equipos utilizados en el experimento:
Prueba de cinta de correr
La prueba de la cinta de correr del ratón utiliza la cinta de correr de animales pequeños kW - PT (nanjing Calvin Biotechnology co., ltd.), que está equipada con una rejilla metálica cargada detrás de la correa deportiva de la cinta de correr, y si el ratón deja de correr, la rejilla le aplicará descargas eléctricas. En el momento de la prueba, el ratón se colocó en una cinta de correr con un ángulo de inclinación inicial de 10 °. La velocidad de la cinta de correr aumenta gradualmente, con una velocidad inicial de 8 m / min, que se eleva a 16 M / MIN después de 10 minutos, a 24 M / MIN después de 20 minutos y se detiene la prueba a los 30 minutos. Se registró el número de descargas eléctricas que recibieron los ratones durante la prueba de 30 minutos y se dibujó un mapa de la relación entre la distancia de carrera y el tiempo de agotamiento.
Prueba de barra giratoria
El medidor de fatiga de la barra giratoria del ratón utilizado en el experimento es kW - 6c (nanjing Calvin Biotechnology co., ltd.), equipado con un cronómetro automático y un sensor de caída. En el momento de la prueba, el ratón se colocó en el girador, la velocidad inicial se fijó en 6 m / min, y luego la velocidad del girador aumentó gradualmente en una magnitud de 2 m / MIN hasta que el ratón cayó cansado. Registrar el tiempo y la distancia a los que los ratones se adhieren en la barra giratoria antes de caer para medir su capacidad de coordinación deportiva y resistencia.
Medición de la fuerza de agarre
Utilizando el medidor de fuerza de agarre del ratón kW - ZL - 1, (nanjing Calvin Biotechnology co., ltd.) para evaluar la fuerza de agarre de las extremidades superiores del ratón. Durante la prueba, agarrar la cola del ratón y levantarla, guiarlo a agarrar la sólida cuadrícula que conecta el medidor de fuerza digital, y luego tirar suavemente de la cola del ratón hacia atrás hasta que suelte el agarre, cuando la lectura de fuerza de tracción mostrada en el medidor de fuerza digital es el agarre. Cada ratón se sometió a cinco pruebas consecutivas para calcular la fuerza máxima media de agarre de sus músculos de las extremidades (en gramos).
Limitaciones y perspectivas de la investigación:
Los estudios tienen limitaciones, como la incapacidad de los estudios a corto plazo para evaluar los efectos secundarios a largo plazo de los suplementos de beta - hb, los resultados de los experimentos con animales deben verificarse en humanos y los efectos de la dieta, el ejercicio y las diferencias metabólicas individuales no se evalúan adecuadamente. En el futuro, se necesitan estudios a largo plazo y experimentos clínicos para explorar más a fondo el papel de la beta - hb.