Uncoupling of oxidative phosphorylation and antioxidants affect fusion of primary human myoblasts in vitro

Abstract

Reactive oxygen species are at the origin of muscular fatigue and atrophy. They are also linked to muscular dystrophies, a group of human genetic diseases. Several studies point to the benefits of application of antioxidants and uncouplers of oxidative phosphorylation to improve the functional activity of normal and pathological muscles. Other studies point to potential dangers of these compounds. Aim. To study the effect of mitochondria-targeted antioxidants and uncouplers of oxidative phosphorylation on muscle differentiation. Methods. Muscle differentiation was induced by serum starvation and monitored by troponin T staining. Results. the mitochondria-targeted uncoupler of oxidative phosphorylation C12TPP, but not the mitochondria-targeted antioxidant SkQ1, inhibit fusion of primary myoblasts upon their differentiation, but do not affect the synthesis of troponin T, a protein marker of muscle differentiation. Conclusion. The effect of C12TPP could be at least partially mediated by inhibition of reactive oxygen species (ROS) production since antioxidant N-acetylcysteine at high doses also inhibited differentiation of myoblasts.

Активні форми кисню (АФК) можуть викликати м'язову втому і атрофію м'язів. АФК також пов'язані з м'язовими дистрофії. Безліч досліджень вказує на позитивний вплив антиоксидантів і разобщітелей окисного фосфорилювання на функціональну активність м'язів в нормі та патології. Мета. Вивчити вплив мітохондріальної-спрямованих антиоксидантів і разобщітелей окисного фосфорилювання на диференціювання первинних міобластів людини. Методи. Результати. мітохондріальної-спрямований разобщитель окисного фосфорилювання C12TPP, але не мітохондріальної-спрямований антиоксидант SkQ1, пригнічує злиття міобластів при диференціюванні, при цьому не впливаючи на експресію тропонина Т, білкового маркера м'язової диференціювання. Висновки. Вплив C12TPP може бути частково викликано пригніченням АФК, так як високі концентрації класичного антиоксиданту N-ацетилцистеїну також інгібували диференціювання міобластів людини.

Активные формы кислорода (АФК) могут вызывать мышечную усталость и атрофию мышц. АФК также связаны с мышечными дистрофиями. Множество исследований указывает на положительное влияние антиоксидантов и разобщителей окислительного фосфорилирования на функциональную активность мышц в норме и патологии. Цель. Изучить влияние митохондриально-направленных антиоксидантов и разобщителей окислительного фосфорилирования на дифференцировку первичных миобластов человека. Методы. Результаты. митохондриально-направленный разобщитель окислительного фосфорилирования C12TPP, но не митохондриально-направленный антиоксидант SkQ1, ингибирует слияние миобластов при дифференцировке, при этом не влияя на экспрессию тропонина Т, белкового маркера мышечной дифференцировки. Выводы. Влияние C12TPP может быть частично вызвано ингибированием АФК, так как высокие концентрации классического антиоксиданта N-ацетилцистеина также ингибировали дифференцировку миобластов человека.