1 Departamentul de Biochimie și Biologie Moleculară, Facultatea de Medicină a Universității din Maryland, Baltimore, SUA

diabetice

2 Institutul de Cercetare în Științe Dentare, Facultatea de Odontologie, Universitatea din Chile, Santiago, Chile

3 Departamentul de Fiziologie și Farmacologie, Institutul Karolinska, Stockholm, Suedia

1. Editorial

Complicațiile tardive ale diabetului afectează atât calitatea cât și cantitatea vieții, rezultând costuri majore pentru sănătate [1]. O complicație obișnuită atât a diabetului de tip 1 (T1D), cât și a diabetului de tip 2 (T2D) este eșecul de a păstra masa musculară și funcția [2, 3], denumită aici miopatie diabetică [4-6]. Deși este adesea trecută cu vederea, se consideră că această complicație contribuie la progresia altor complicații și comorbidități diabetice (de exemplu, hiperglicemie necontrolată, sedentarism și obezitate) pe baza rolului cheie pe care îl joacă mușchiul scheletic în homeostazia și locomoția glucozei [7-9]. Numeroase studii au investigat legătura dintre miopatia diabetică și diverse procese celulare [10]; cu toate acestea, în ciuda bogăției de informații despre slăbiciunea musculară și risipa musculară [11], evenimentele declanșatoare specifice ale miopatiei diabetice la pacienții cu diabet rămân necunoscute. Este necesară cunoașterea suplimentară a mecanismelor fiziopatologice și moleculare implicate în apariția și progresia miopatiei diabetice pentru dezvoltarea de noi instrumente farmacologice pentru ameliorarea miopatiei diabetice. Importanța acestui domeniu de cercetare a diabetului a fost motivația pentru noi de a dezvolta acest număr special.

Acest număr special include trei articole de revizuire și două lucrări de cercetare originale, de la oameni de știință de vârf și emergenți care studiază miopatia diabetică în diferite țesuturi musculare (cardiace, netede și scheletice) și cu expertiză și interese diverse, cu scopul de a stimula efortul continuu de a înțelege impactul diabetului asupra funcției musculare. Aceste recenzii și lucrări de cercetare reprezintă efortul comun al a 23 de experți în domeniu, în care examinează subiectul din mai multe unghiuri și niveluri, de la aspecte translaționale la țesutul întreg și celula unică.

G. Barrientos și colaboratorii prezintă o recenzie despre colesterolul membranar din mușchii scheletici și rolul său în cuplarea excitație-contracție și transportul glucozei. Se concentrează pe rețeaua de membrană plasmatică musculară caracterizată prin invaginații de suprafață, cunoscută și sub numele de sistem tubular transversal (t-tubular) [12]. Acest sistem tubular t este bogat în colesterol [13] și este esențial pentru excitabilitate și transport bidirecțional de substanțe dizolvate, ioni, substanțe nutritive și deșeuri metabolice. Autorii discută descoperirile recente ale altor grupuri [14] și munca pe care au făcut-o, cu privire la dinamica colesterolului t-tubular și efectele sale asupra cuplării excitație-contracție și a traficului GLUT4 în modele animale normale și obeze [15, 16]. La obezitate, conținutul de colesterol din rețeaua tubulară t este în continuare crescut [16]. Interesant, așa cum au sugerat autorii, restabilirea nivelului de colesterol și creșterea traficului de GLUT4 în sistemul tubular t ar putea reprezenta o nouă cale terapeutică pentru ameliorarea rezistenței la insulină.

P. E. Morales și colab. treceți în revistă tema metabolismului lipidic muscular și rolul picăturilor de lipide și al perilipinelor la rozătoare și la oameni. Mușchiul scheletic nu este important doar pentru metabolismul carbohidraților, ci este crucial și pentru metabolismul lipidelor. Obezitatea se caracterizează prin depozitarea aberantă a grăsimilor și niveluri crescute de lipide și acizi grași circulanți [17]. Lipotoxicitatea se caracterizează prin acumularea intracelulară necontrolată de lipide, stresul oxidativ, deteriorarea organelor și autofagia [18]. Picăturile de lipide sunt depozite intracelulare, limitate de monostrat fosfolipidic și reprezintă o importantă sursă imediată de substraturi de energie [19]. Picăturile lipidice sunt localizate în principal în regiunea subsarcolemală sau între miofibrilele aflate la nivelul mitocondriilor [20]. Aici, autorii prezintă informații despre mecanismele care stau la baza traficului de lipide și metabolismul acestuia în mușchii scheletici, concentrându-se în special pe funcția picăturilor de lipide, familia de proteine ​​PLIN și modul în care aceste entități sunt modificate în timpul contracției mecanice, obezității și rezistenței la insulină.

Contribuția E. O. Hernández-Ochoa și colegii la această problemă specială se referă la tranzitorii Ca 2+ induși de potențialul de acțiune modificat în fibrele musculare scheletice cultivate provocate de glucoza extracelulară crescută. După cum sa menționat, pacienții cu T1D și T2D prezintă slăbiciune musculară crescută și pierderea masei musculare [2, 3, 11]. Cu toate acestea, mecanismele care stau la baza miopatiei diabetice rămân necunoscute. Studiile anterioare asupra mușchilor scheletici au raportat modificări ale cuplării excitație-contracție (ECC) - un lanț coordonat de evenimente celulare care leagă potențialul de acțiune a membranei cu eliberarea intracelulară de Ca 2+ și activarea mecanismului contractil [26, 27]. Acest studiu arată că fibrele musculare cultivate în glucoză crescută timp de 48 de ore prezintă tranzitorii Ca 2+ induși potențial de acțiune bifazică, ca răspuns la stimularea cu un singur câmp. Astfel, modificările induse de glucoză în tranzitorii Ca 2+ ar putea juca un rol în progresia slăbiciunii musculare și observate în miopatia diabetică.

Sperăm că mai mulți dintre colegii noștri vor deveni interesați de studiul miopatiei diabetice și vor contribui la dezvoltarea cunoștințelor noastre despre mecanismele acestui proces patologic sub studiat.

Mulțumiri

Dorim să mulțumim tuturor autorilor și editorilor pentru contribuțiile lor la acest număr special. Mulțumiri speciale revizuitorilor externi care și-au contribuit expertiza, au evaluat manuscrisele și au oferit critici utile. Sprijinul pentru pregătirea acestui editorial a fost oferit de Institutul Național de Artrită și Boli Musculo-scheletice și de Piele (NIH) R37-AR055099 (Erick O. Hernández-Ochoa); FONDECYT-11150243, CONICYT-Chile și FIOUCh-Enlace 001/2015, Facultatea de Medicină Dentară, Universitatea din Chile (Paola Llanos); și Consiliul Suedez de Cercetare, Magnus Bergvall Stiftelse și Åke Wiberg Stiftelse (Johanna T. Lanner).

Erick O. Hernández-Ochoa
Paola Llanos
Johanna T. Lanner

Referințe