Descripción:La prostaglandina F2α, denominada farmacéuticamentecarboprost, es una prostaglandina natural utilizada en medicina para inducir el parto y como abortivo. En los mamíferos domésticos, es producido por el útero cuando es estimulado por la oxitocina, en el caso de que no haya habido implantación durante la fase lútea. Actúa sobre el cuerpo lúteo para causar luteólisis, formando un cuerpo albicano y deteniendo la producción de progesterona. La acción de PGF2α depende del número de receptores en la membrana del cuerpo lúteo. La isoforma PGF2α 8-iso-PGF2α se encontró en cantidades significativamente mayores en pacientes con endometriosis, por lo que es un posible vínculo causal en el estrés oxidativo asociado a la endometriosis.Usos:Cuando se inyecta en el cuerpo o en el saco amniótico, PGF2α puede inducir el parto o causar un aborto dependiendo de la concentración utilizada. En pequeñas dosis (1–4 mg / día), PGF2α actúa para estimular las contracciones del músculo uterino, lo que ayuda en el proceso del parto. Sin embargo, durante el primer trimestre y en concentraciones más altas (40 mg / día), PGF2α puede causar un aborto al degradar el cuerpo lúteo, que nutre al feto en el útero. Dado que el feto no es viable fuera del útero en este momento, la falta de sustento muere de hambre yaborta al feto después de un día o dos.Usos en Culturismo:El crecimiento del músculo esquelético requiere múltiples pasos para formar grandes células musculares multinucleadas. Las moléculas que estimulan el crecimiento muscular pueden ser terapéuticas para la pérdida muscular asociada con el envejecimiento, las lesiones o las enfermedades. Sin embargo, se conocen pocos factores para aumentar el tamaño de las células musculares. Demostramos que la prostaglandina F2α (PGF2α) así como dos análogos aumentan el tamaño de las células musculares in vitro. Este aumento en el tamaño de miotubo no se debe a la fusión celular que aumenta la PGF2α que inicialmente forma miotubos, sino a que PGF2α recluta la fusión de células con células multinucleadas preexistentes. Este crecimiento está mediado por el receptor PGF2α (receptor FP). Debido a queel receptor FP puede aumentar los niveles de calcio intracelular, se examinó la participación del factor de transcripción factor regulado por calcio del factor nuclear de las células T activadas (NFAT) en la mediación del crecimiento celular mejorado con PGF2α. Mostramos que NFAT es activado por PGF2α, y la isoforma NFATC2 es necesaria para el crecimiento de células musculares inducidas por PGF2α y la acreciónnuclear, demostrandola primera intersección entre la activación del receptor de prostaglandinas y la señalización de NFAT. Dado este nuevo papel para PGF2α en el crecimiento de las células del músculo esquelético, estos estudios advierten que el uso prolongado de medicamentos que inhiben la producción de PG, como los antiinflamatorios no esteroideos, puede ser perjudicial para el crecimiento muscular.La miogénesis esquelética sigue un conjunto ordenado de eventos celulares que implican la salida del ciclo celular de los mioblastos, su posterior diferenciación y fusión para formar miofibras multinucleadas in vivo o miotubos in vitro. En la mayoría de los casos, el crecimiento muscular de los mamíferos requiere la fusión de células musculares diferenciadas con la célula muscular multinucleada en crecimiento1.Al agregar núcleos adicionales a las células musculares durante el crecimiento, se contiene un mayor número de núcleos dentro de un citoplasma, lo que permite que cada núcleo regule más citoplasma2.Estos eventos de fusión permiten una mayor síntesis de proteínas y aumentos en el tamaño celular. Comprender las vías moleculares que regulan el crecimiento muscular son importantes para tratar los trastornos musculares y la pérdida de masa muscular durante el envejecimiento. Sin embargo, se sabe que pocas moléculas estimulan el aumento de la fusión de células musculares y el crecimiento del músculo esquelético.Las prostaglandinas (PG) son moléculas de señalización paracrina que se sintetizan a partir del ácido araquidónico en respuesta a citocinas, daño celular o factores de crecimiento3.La síntesis de PG implica el metabolismo del ácido araquidónico por las enzimas ciclooxigenasa en unaPG intermedia. PG sintasas específicas convierten esta PG intermedia en las moléculas de PG primarias (PGE2, PGF2α, PGI2 y PGD2). Una vez producidas, las PG se secretan y median la señalización a través de receptores acoplados a proteínas G que son distintos para cada PG. La activación de los receptores PG conduce a una variedad de efectos en una variedad de tipos de células y tejidos, incluido el músculo esquelético.Las PG se han implicado en el crecimiento del músculo esquelético. Para que el músculo esquelético crezca, una población de mioblastos debe estar disponible para diferenciarse y fusionarse con la miofibra. Diferentes PG pueden controlar la proliferación4, diferenciación5, así como la fusión de mioblastos6.Una vez que se forman los miotubos, el tamaño de las células musculares continúa aumentando a través de una síntesis intensificadade proteínas. Las PG regulan esta etapa de crecimiento al alterar tanto la degradación de proteínas como la síntesis de proteínas dentro de los miotubos7.Consistentecon un papel general de las PG en el crecimiento del músculo esquelético, la inhibición de la producción de PG bloquea el crecimiento de miofibras in vivo8.Estos datos sugieren que las PG regulan las células musculares crecimiento al influir en múltiples pasos de miogénesis.Las vías de señalización que son activadas por el calcio son importantes para el crecimiento del músculo esquelético9.Se ha demostrado que las PG activan aumentos en el calcio intracelular dentro de una variedad de tipos de células musculares10.Específicamente, PGF2α y PGE2 pueden activar aumentos en el calcio intracelular a través de sus receptores, PGF2α receptor (FP) y EP1 / EP3, respectivamente11.Una vía regulada por calcio involucrada en el crecimiento del músculo esquelético es la familia de factores de transcripción, el factor nuclear de las células T activadas12.Varias isoformas de NFAT se expresan en el músculo esquelético y la regulación de las isoformas individuales de NFAT parecen ocurrir a nivel de translocación nuclear13.Por ejemplo, la isoforma NFATC2 se activa solo en los miotubos recién formados o nacientes, pero no en otras etapas de la miogénesis14.Anteriormente, hemosdemostrado que la isoforma NFATC2 es importante para el crecimiento del músculo esquelético15, pero los activadores ascendentesde esta vía no se han dilucidado.Debido a que PGF2α puede aumentar el calcio intracelular y las vías de señalización de calcio son importantes para numerosas etapas de miogénesis que contribuyen al crecimiento muscular, planteamos la hipótesis de que PGF2α puede regular el crecimiento del músculo esquelético. Aunque PGF2α puede regular las etapas finales del crecimiento muscular al inducir la síntesis de proteínas16, buscamos investigar el papel de PGF2α en otros pasos de la miogénesis que requieren calcio, como la diferenciación17y la fusión18.Demostramos que PGF2α mejora la acreción mionuclear después de la formación inicialde miotubos, lo que lleva a aumentos en el tamaño de miotubos. Además, el crecimiento inducido por PGF2α ocurre a través de una vía dependiente de NFAT. Estos datos implican no solo una nueva función para PGF2α en el crecimiento del músculo esquelético, sino también una nueva intersección entre las vías de señalización de prostaglandina y NFAT.Para probar la hipótesis de que PGF2α tiene un papel en el crecimiento de las células del músculo esquelético, los cultivos diferenciales de músculos primarios se trataron con diferentes dosis de PGF2α o con un análogo sintético estable de PGF2α, 17-fenil trinor PGF2α (17-phPGF2α). Después de 24 h, la mayoría de las células se diferencian y han formado algunas células multinucleadas. Aunque no hay diferencia aparente entre los grupos tratados con vehículo y con fármaco a las 24 h, después de 48 h, los miotubos tratados con fármaco son de mayor tamaño en comparación con el vehículo, lo que sugiere que PGF2α puede regular el crecimiento muscular.La formación de una célula multinucleada requiere múltiples procesos celulares, incluida la formación de un número adecuado de mioblastos a través de la proliferación celular, su diferenciación y la posterior fusión de la membrana. Para determinar si PGF2α aumenta la proliferación celular y / o la supervivencia celular en nuestro ensayo, se cuantificó el contenido de ADN. No existe diferencia en el contenido de ADN entre PGF2α y las células tratadas con vehículo. La diferenciación se evaluó en cultivos tratados con vehículo y conPGF2α a las 24 y 48 h mediante inmunotinción de los cultivos con cadena pesada de miosina embrionaria (EMyHC), un marcador de diferenciación, y contando el número de núcleos contenidos dentro de las células positivas para EMyHC. El porcentaje de células diferenciadas no difiere entre cultivos tratados con vehículo o con PGF2α a las 24 o 48 h. Además, se determinó el índice de fusión. El porcentaje de núcleos en los miotubos no es diferente entre los cultivos tratados con vehículo o con PGF2α. Estos datos sugieren que PGF2α no afecta la proliferación o supervivencia, diferenciación o fusión de mioblastos para conducir al crecimiento muscular.Después de la fusión inicial de mioblastos que forma una célula multinucleada, el crecimiento celular se produce a través de la fusión de células musculares diferenciadas con el miotubo naciente para aumentar el número y el tamaño de las células19.Aunque el índice de fusión determina el porcentaje de la población celular total que se ha fusionado dentro de los cultivos musculares, no es una medida de la cantidad de mionúcleosdentro de los miotubos individuales.Al analizarel número de mionúcleosdentro de los miotubos individuales, se puede determinar la fusión celular que contribuye al crecimiento muscular. Para determinar si PGF2α aumenta el tamaño de las células musculares al mejorar la adición de mionúcleosa los miotubos existentes, se determinó el número de núcleos en miotubos individuales en cultivos tratados con vehículo y PGF2α durante 48 h.Con el tratamiento del vehículo, un porcentaje igual de miotubos está presente con dos a cuatro núcleos como aquellos con cinco o más núcleos. Sin embargo, con el tratamiento con 10−6 M de PGF2α, se produce un aumento significativo en el porcentaje de miotubos con cinco o más núcleos con una disminución paralela en el porcentaje de miotubos con dos a cuatro núcleos. Se ha demostrado que esta dosis de PGF2α produce efectos máximos en los ensayos que usan células cardíacas y de músculo liso20.Otras dosis de PGF2α probadas no difieren significativamente del vehículo. Del mismo modo, el tratamiento de las células con 17-phPGF2α también aumenta el número de mionúcleosen la misma medida que PGF2α pero a dosis más bajas, lo que es consistente con su mayor afinidad y mayor estabilidad metabólica21.Estos datos sugieren que PGF2α aumenta la fusión celular con miotubos para facilitar el aumento en el tamaño de las células musculares.Para estudiar más a fondo el efecto de PGF2α sobre los aumentos en el número de mionúcleos, las células musculares diferenciadoras se trataron con PGF2α en diferentes etapas de fusión. Para determinar si PGF2α puede actuar en las etapas iniciales de la fusión celular, las células solo se trataron con PGF2α al inicio de la diferenciación a las 0 h en medios de diferenciación (DM). Para determinar si PGF2α actúa durante eventos de fusión posteriores, las células solo se trataron a las 24 h, un momento en que las células comienzan a fusionarse y hay unas pocas células musculares multinucleadas. En ambos casos, se analizó el número nuclear de miotubos individuales a las 48 h. Cuando se administra PGF2α al comienzo de la diferenciación (0 h), no existe una diferencia significativa en el porcentaje de miotubos con cinco o más núcleos en comparación con los cultivos tratados con vehículo. Sin embargo, cuando se administra PGF2α a las 24 h, el porcentaje de miotubos con cinco o más núcleos es significativamente mayor que las células tratadas con vehículo. Estadiferencia es comparable al aumento en el número nuclear cuando se agrega PGF2α tanto a las 0 como a las 24 h. Estos datos confirman además que PGF2α actúa en etapas posteriores de la fusión de células musculares para permitir un aumento en el tamaño de las células musculares.EfectosSecundarios:En 17 pacientes con extrasístoles cardíacas, la prostaglandina (PG) F2a (= alfa) administrada por vía intravenosa a tasas de infusión consecutivas de 25 a 100 microgramos / min mostró los siguientes efectos de una manera dependiente de la dosis: prolongación de la sístole electromecánicatotal, período de pre-eyección, y el tiempo de eyección del ventrículo izquierdo, lo que indica una actividad inotrópica negativa, aumento de la presión arterial sistólica y diastólica, y la incidencia de efectos secundarios. Se excluyeron 2 pacientes adicionales de la evaluación uniforme porque la dosis de PGF2a se modificó debido a una clara acción antiarrítmica en uno y efectos secundarios graves en el otro. Los resultados complementan los hallazgos clínico-farmacológicos con PGF2a.1Darr and Schultz, 1989; Rosenblatt and Parry, 1992; Phelan and Gonyea, 1997; Barton-Davis et al., 1999; Horsley et al., 2001; Mitchell and Pavlath, 20012Allen et al., 19993Funk, 20014Zalin, 19875Schutzle et al., 19846Zalin, 1977; David and Higginbotham, 1981; Entwistle et al., 1986; Rossi et al., 19897Rodemann and Goldberg, 1982; Palmer, 1990; Vandenburgh et al., 19908Templeton et al., 1986; McLennan, 19879Abbott et al., 1998; Dunn et al., 1999; Musaro et al., 1999; Semsarian et al., 1999; Delling et al., 2000; Friday et al., 2000; Horsley et al., 2001; Mitchell et al., 200210Asboth et al., 1996; Chen et al., 1997; Yew et al., 1998; Yousufzai and Abdel-Latif, 199811Breyer et al., 200112NFAT;Horsley and Pavlath, 200213Abbott et al., 199814Abbott et al., 199815Horsley et al., 200116Vandenburgh et al., 199017Shainberg et al., 1969; Morris and Cole, 197918Shainberg et al., 1969; Knudsen and Horwitz, 197719Bate, 1990; Horsley et al., 200120Adams et al., 1996; Griffin et al., 1998; Kunapuli et al., 1998; Yew et al., 1998; Katsuyama et al., 200221Lake et al., 1994; Pierce et al., 1997
