Metabolismo mitocondrial y ultraestructura de músculo esquelético de ratón con restricción calórico proteica / Mitochondrial metabolism and ultrastructure of mice's skeletal muscle with caloric proteic restriction

RESUMEN

Para estudiar el metabolismo mitocondrial en este trabajo se utilizó el método de permeabilización del tejido muscular mediante saponina, la cual destruye el sarcolema, manteniendo las mitocondrias "in situ". Para crear un modelo de patología mitocondrial se produjo restricción calórico-proteica (RCP) en ratones adultos con un 50 por ciento de la dieta de los ratones alimentados "ad libitum" durante un período de 15 días. Se efectuaron estudios del consumo de oxígeno, relación ADP/O, así como la actividad enzimática de los Complejos I y II de la cadena respiratoria y la determinación de proteínas. Para evaluar el efecto de la saponina sobre el tejido muscular en presencia y ausencia de restricción calórica-proteica se observaron muestras del mismo al microscopio electrónico de transmisión. Los resultados revelaron en los animales una pérdida de peso, disminución en el consumo de oxígeno y de la relación ADP/O en presencia de glutamato y de succinato, por otra parte se obtuvo una disminución evidente de la actividad del Complejo I, sin modificación del Complejo II. Las observaciones obtenidas con el microscopio electrónico demuestran que la RCP en ratas tiene efecto directo sobre el aparato contráctil de las fibras musculares, produciendo desorganización de las estructuras sarcoméricas y reducción importante de los miofilamentos. La saponina, por otra parte afecta todo el sistema de citomembranas.

ABSTRACT

In this work, the method of permeabilization of muscular tissue with saponin was employed, which destroyed the sarcolemma but maintained the mitochondria "in situ". To create a model of mitochondrial pathology, a caloric-protein restriction (CPR) was produced in adult mice by reducing 50 percent the diet to fed animals for 15 days. Determinations of oxygen consumption, ADP/O ratio, total proteins, as well as enzymatic activities of respiratory chain Complexes I and II were performed. To evaluate the effect of saponin on muscular tissues under normal or CPR conditions, electron microscopy observations were done. Results of the study showed that the animals in CPR group had loss of weight, reduced total proteins, diminished oxygen consumption, lower ADP/O ratio in the presence of glutamate and succinate, and a notable decrement in the activity of Complex I but without modifications of that of Complex II. Electron microscopic observations demonstrates directs effects of CPR over the contractile apparatus of muscle fibers, such as, disorganization of sarcomeric structures and an important reduction of the myofilaments. On the other hand, saponin affected all cytomembranous systems.