Expression of myosin heavy chain isoform mRNA transcripts in the masseter and medial pterygoid muscles / Expresión de transcripciones de ARNm de isoforma de cadena pesada de miosina en los músculos masetero y pterigoideo medial

ABSTRACT

SUMMARY: Both the masseter and medial pterygoid muscles elevate the mandible, raising the lower jaw by acting simultaneously on the lateral and medial surfaces of the mandibular ramus. Nevertheless, electromyographic studies indicate that these muscles, as well as the superficial and deep heads of the masseter, act in a different way during mastication. We have analyzed by real time quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR) the expression of myosin heavy chain (MHC) isoforms in the masseter and medial pterygoid muscles in humans in order to identify possible differences in the expression patterns that may be related to functional differences identified with electromyography. Our findings indicate that the expression pattern of MHC isoforms in the two muscles is characteristic of fast and powerful phasic muscles. We have also observed a high percentage of expression of the MHC-IIx isoform and the expression of the MHC-M isoform at the mRNA level in both muscles, an isoform that does not translate into protein in the masticatory muscles of humans. The high percentage of expression of the MHC-IIx isoform in humans can be related to a high contractile speed of the masseter and medial pterygoid in humans. On the other hand, the low percentage of expression of the MHC-M isoform at the mRNA level in both muscles can be related to the complex evolutionary process that has reduced the size and force of the masticatory muscles in humans.

RESUMEN

RESUMEN Los músculos masetero y pterigoideo medial elevan la mandíbula actuando de forma simultánea sobre las caras lateral y medial de su rama. Sin embargo, los estudios electromiográficos indican que estos dos músculos actúan de forma diferente durante la masticación, de la misma forma que lo hacen las porciones superficial y profunda del músculo masetero. En el presente estudio hemos analizado mediante PCR en tiempo real la expresión de las isoformas de la cadena pesada de la miosina o myosin heavy chain (MHC) en los músculos masetero y pterigoideo medial en humanos, con la finalidad de identificar diferencias en los patrones de expresión que se puedan relacionar con las diferencias funcionales identificadas con la electromiografía. Nuestros resultados indican que el patrón de expresión de las isoformas de la MHC en los dos músculos es la característica de los músculos rápidos y potentes. También hemos observado un elevado porcentaje de expresión de la isoforma MHC-IIx y la expresión a nivel de ARNm de la isoforma MHC-M en los dos músculos, una isoforma que no se detecta a nivel de proteína en los músculos masticadores humanos. El elevado porcentaje de expresión de la isoforma MHC-IIx que hemos observado se puede relacionar con una elevada velocidad de contracción de los músculos masetero y pterigoideo medial en los humanos. Por otro lado, el bajo porcentaje de expresión de la isoforma MHC-M a nivel de ARNm en ambos músculos se puede relacionar con los procesos evolutivos complejos que han reducido el tamaño y la fuerza de los músculos masticadores en los humanos.