Выпуск №5-22, 2023

Апоптоз скелетных мышц: обсуждаемый вопрос, который в настоящее время успешно решен в пользу Падуанской школы скелетных мышц. Обзор

¹ Карраро У.

¹Факультет биомедицинских наук Падуанского университета, Падуя, Италия Фонд трансляционной миологии A&C M-C Foundation for Translatinal Myology, Падуя, Италия

РЕЗЮМЕ

В своих исследованиях я часто оказывался не на той стороне потока международных убеждений. Как правило, я ошибался и тратил впустую свое время и ресурсы моих коллег, но иногда мы были на правильной стороне. Так обстояло дело с ролью апоптоза, также известного как запрограммированная гибель клеток, в биологии и патологии скелетно-мышечной ткани.
Действительно, наши оригинальные и новаторские результаты привели к изменению направления в этой области иссле- дований. Ведущие миологи отвергли эту роль, но с помощью электронной микроскопии и молекулярных анализов мы про- демонстрировали, что общепринятые маркеры апоптоза присутствовали в скелетных мышцах мышей через два дня после одной ночи добровольного бега (до 5 км в течение первой ночи). Через несколько лет мы распространили это фундамен- тальное наблюдение на другие экспериментальные модели in vivo и in vitro, а также на случаи мышечной дистрофии у людей.
В этой статье я расскажу о том, как начиналась эта история, но должен подчеркнуть, что Марцена Подгорска-Околоу и Марко Сандри заслуживают самой высокой оценки за их самые заметные роли в начале и после, роли и заслуги, которые заметны и сегодня.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: скелетная мышечная ткань, апоптоз, запрограммированная гибель клеток, регенерация скелетных мышц.

Источник финансирования: Авторы заявляют об отсутствии финансирования при проведении исследования.

Конфликт интересов: Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Для цитирования: Carraro U. Skeletal Muscle Apoptosis: a Debated Issue Now Well Resolved in Favor of the Padua School of Skeletal Muscle. A Review. Bulletin of Rehabilitation Medicine. 2023; 22(5): 93-97. https://doi.org/10.38025/2078-1962-2023-22-5-93-97 

Для корреспонденции: Ugo Carraro, E-mail: ugo.carraro@unipd.it

Список литературы:

1. Sandri M., Carraro U., Podhorska-Okolov M., Rizzi C. et al. Apoptosis, DNA damage and ubiquitin expression in normal and mdx muscle fibers after exercise. FEBS Letters. 1995; 373(3): 291–295. https://doi.org/10.1016/0014-5793(95)00908-r
2. Sandri M., Podhorska-Okolow M., Geromel V. et al. Exercise induces myonuclear ubiquitination and apoptosis in dystrophin-deficient muscle of mice.
Journal of Neuropathology & Experimental Neurology. 1997; 56(1): 45–57. https://doi.org/10.1097/00005072-199701000-00005
3. Carraro U., Franceschi C. Apoptosis of skeletal and cardiac muscles and physical exercise. Aging Clinical and Experimental Research. 1997; 9(1–2): 19–34. https://doi.org/10.1007/BF03340125
4. Sandri M., Minetti C., Pedemonte M., Carraro U. Apoptotic myonuclei in human Duchenne muscular dystrophy. Laboratory Investigation. 1998; 78(8): 1005–1016.
5. Sandri M., Massimino M.L., Cantini M. et al. Dystrophin deficient myotubes undergo apoptosis in mouse primary muscle cell culture after DNA damage. Neuroscience Letters. 1998; 252(2): 123–126. https://doi.org/10.1016/s0304-3940(98)00563-1
6. Vescovo G., Zennaro R., Sandri M. et al. Apoptosis of skeletal muscle myofibers and interstitial cells in experimental heart failure. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 1998; 30(11): 2449–2459. https://doi.org/10.1006/jmcc.1998.0807
7. Sandri M., Carraro U. Apoptosis of skeletal muscles during development and disease. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology. 1999; 31(12): 1373–1390. https://doi.org/10.1016/s1357-2725(99)00063-1
8. Sandri M., El Meslemani A.H., Sandri C. et al. Caspase 3 expression correlates with skeletal muscle apoptosis in Duchenne and facioscapulo human muscular dystrophy. A potential target for pharmacological treatment? Journal of Neuropathology & Experimental Neurology. 2001; 60(3): 302–312. https://doi.org/10.1093/jnen/60.3.302
9. Kopeina G.S., Zhivotovsky B. Programmed cell death: Past, present and future. Biochemical and Biophysical Research Communications. 2022; (633): 55–58. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2022.09.022
10. Anderson M.S., Kunkel L.M. The molecular and biochemical basis of Duchenne muscular dystrophy. Trends in Biochemical Sciences. 1992; 17(8): 289–292. https://doi.org/10.1016/0968-0004(92)90437-e
11. Best T.M. Hasselman C.T., Garrett W.E. Clinical aspects and basic science of muscle strain injuries. Basic and Applied Myology. 1994; (4): 77–90.
12. Sandri M., Podhorska-Okolow M., Geromel V. et al. Sudden Spontaneous Exercise Increases Myonuclear Ubiquitination and Apoptosis of Dystrophin Deficient Muscle. Basic and Applied Myology. 1996; 6(4): 285–289.
13. Phaneuf S., Leeuwenburgh C. Apoptosis and exercise. Medicine & Science in Sports & Exercise. 2001; 33(3): 393-6. https://doi.org/10.1097/00005768-200103000-00010
14. Steller H. Mechanisms and genes of cellular suicide. Science. 1995; 267(5203): 1445–1459. https://doi.org/10.1126/science.7878463
15. Thompson C.B. Apoptosis in the pathogenesis and treatment of disease. Science. 1995; 267(5203): 1456–1462. https://doi.org/10.1126/science.7878464
16. Smith J., Fowkes G., Schofield P.N. Programmed cell death in dystrophic (mdx) muscle is inhibited by IGF-II. Cell Death & Differentiation. 1995; 2(4): 243–251.
17. Gottlieb R.A., Burleson K.O., Kloner R.A. et al. Reperfusion injury induces apoptosis in rabbit cardiomyocytes. Journal of Clinical Investigation. 1994; 94(4): 1621–1628. https://doi.org/10.1172/JCI117504
18. Itoh G., Tamura J., Suzuki M. et al. DNA fragmentation of human infarcted myocardial cells demonstrated by the nick end labeling method and DNA agarose gel electrophoresis. The American Journal of Pathology. 1995; 146(6): 1325–1331.
19. Carraro U. Apoptotic death of dystrophic muscle fibers after exercise: a new hypothesis on the early events of muscle damage. Basic and Applied Myology. 1995; (5): 371–374.
20. Podhorska-Okolov M., Sandri M., Bruson A. et al. Apoptotic myonuclei appear in adult skeletal muscles of normal and mdx mice after a mild exercise.
Basic and Applied Myology. 1995; (5): 87–90.
 21. Tidball J.G., Albrecht D.E., Lokensgard B.E., Spencer M.J. Apoptosis precedes necrosis of dystrophin-deficient muscle. Journal of Cell Science. 1995; 108(6): 2197–2204. https://doi.org/10.1242/jcs.108.6.2197
22. Schwartz L.M., Myer A., Kosz L. et al. Activation of polyubiquitin gene expression during developmentally programmed cell death. Neuron. 1990; 5(4): 411–419. https://doi.org/10.1016/0896-6273(90)90080-y
23. Wing S.S., Haas A.L., Goldberg A.L. Increase in ubiquitin-protein conjugates concomitant with the increase in proteolysis in rat skeletal muscle during starvation and atrophy denervation. Biochemical Journal. 1995; 307(3): 639–645. https://doi.org/10.1042/bj3070639

©

Эта статья открытого доступа по лицензии CC BY 4.0. Издательство: ФГБУ «НМИЦ РК» Минздрава России.
This is an open article under the CC BY 4.0 license. Published by the National Medical Research Center for Rehabilitation and Balneology.