Pesquisadores da Tokyo Metropolitan University desenvolveram uma forma de caracterizar a força gerada pela contração dos miotubos, precursores da fibra muscular esquelética, combinando eletroestimulação e análise de rugas no substrato de silicone sobre o qual estão montados. Os métodos existentes dependem da massa muscular ou da expressão de certas proteínas, ambas não tão fortemente correlacionadas com a força muscular. A medição precisa da força do miotubo promete uma triagem mais eficaz de alvos de drogas para o tratamento da atrofia muscular.
A atrofia muscular, a deterioração do tecido muscular, pode ter um efeito devastador na qualidade de vida e é conhecida por afetar a expectativa de vida. Os efeitos são sentidos de forma particularmente forte nas populações envelhecidas, onde também existem custos significativos associados a intervenções médicas e cuidados diários. Isso torna o tratamento e a prevenção da atrofia muscular uma questão fundamental para a sociedade.

Mas a realidade é que os tratamentos para a atrofia muscular permanecem muito limitados. Um dos desafios que impedem os pesquisadores é a falta de um sistema de triagem eficaz para novos alvos de drogas, especificamente como diferentes compostos afetam a força muscular. Os miotubos, os grupos cilíndricos de células que formam as fibras musculares, podem ser isolados em laboratório e estudados em diferentes ambientes bioquímicos, mas é difícil medir a força com que se contraem. É por isso que os métodos existentes analisam medidas indiretas, como a massa muscular ou as proteínas que expressam, mas nem sempre estão fortemente correlacionadas com a força com que podem puxar. No passado, isso levou a drogas aparentemente promissoras a chegarem a ensaios clínicos, apenas para descobrir que não levavam à melhora da força muscular.

Agora, uma equipe de pesquisadores liderada pelo professor associado Yasuko Manabe, da Universidade Metropolitana de Tóquio, apresentou uma maneira simples de medir diretamente o quão forte os miotubos realmente são. Eles observaram miotubos montados em um substrato de silicone elástico de duas camadas, com uma camada de superfície dura em cima de uma camada mais espessa e macia. Quando os miotubos foram estimulados com um pulso elétrico, a equipe viu que as fibras se contraíam e deformavam a superfície do substrato, formando uma série de rugas que eram claramente visíveis ao microscópio. Através de experimentos de calibração cuidadosos usando uma agulha flexível de rigidez conhecida, eles foram capazes de demonstrar que o comprimento total das rugas estava diretamente correlacionado com a força das forças que deformavam o substrato. No caso dos miotubos, o comprimento das rugas correspondia à força com que eles conseguiam se contrair quando estimulados.

Usando conhecidos miotubos atróficos (mais fracos) e hipertróficos (mais fortes), eles descobriram que seu novo "índice de força" era muito mais sensível à força muscular do que as medidas existentes, como massa muscular e a expressão da proteína Myosin Heavy Chain (MHC). O método é simples de implantar com microscopia padrão e técnicas de análise de imagem, com grande margem de aplicação prática no laboratório. A equipe acredita que isso acelerará muito a descoberta de medicamentos na luta contra a atrofia muscular.

O estudo é publicado em Relatórios Científicos . + Explorar mais

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