Browsing by Author "Olguín Marín, Hugo César"

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    Angiotensin-(1-7) attenuates disuse skeletal muscle atrophy in mice via its receptor, Mas
    (2016) Morales, M. G.; Abrigo, J.; Acuña M. J.; Santos, Ra.; Bader, M.; Brandan, Enrique; Simon, F.; Olguín Marín, Hugo César; Cabrera, D.; Cabello Verrugio, Claudio Alejandro
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    Biocompatibility studies of chitosan/poly(ote) blends as a scaffold to maintain myoblasts regeneration potential in vitro
    (2016) Padilla, Cristina A.; Valenzuela Roediger, Loreto Margarita; Olguín Marín, Hugo César; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El desarrollo y utilización de matrices poliméricas como soporte para la entrega de precursores miogénicos es una alternativa prometedora para la ingeniería de tejido muscular esquelético. Estas matrices tienen como propósito actuar como sustitutos temporales del nicho miogénico ya sea in vivo o in vitro, proporcionando los estímulos necesarios para la supervivencia celular, proliferación y eventualmente la formación de músculo esquelético. Estudios previos en el laboratorio utilizando películas de quitosano como potencial matriz polimérica mostraron una baja adhesión de células C2C12 y mioblastos primarios de ratón (pMbs). Con el fin de mejorar la adhesión y biocompatibilidad de estas células, decidimos explorar el uso de quitosano en mezcla con el polímero conductor poli-(ácido octanoico 2-tiofen-3-il-etil éster) (poli(OTE)). Con este propósito, obtuvimos y caracterizamos películas de quitosano y mezclas quitosano/poli(OTE) con 3% y 6% p/v de poli(OTE), para determinar la respuesta celular in vitro de mioblastos de ratón. Los resultados obtenidos mostraron la formación películas en las que poli(OTE) se encontraba disperso en quitosano formando dominios, con un aumento en la rugosidad de superficie de la película al aumentar la concentración de poli(OTE). Estas mezclas mejoraron el número de células adheridas en C2C12 ypMbs al comparar con películas de quitosano puro, sin estimular su diferenciación. De hecho, estas células no fueron capaces de diferenciarse en estas mezclas, pero mantuvieron su compromiso miogénico y la capacidad de diferenciarse. Estos resultados sugieren que las mezclas quitosano/poli(OTE) podrían ser un sustrato o matriz apropiada para la mantención del potencial regenerativo de mioblastos in vitro, retardando el proceso de diferenciación previo al transplante, lo cual es un problema limitante en medicina regenerativa. Además se determinó que C2C12 podría ser un mejor modelo celular que pMbs para estudios in vitro con la mezcla quitosano/poli(OTE).
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    Chitosan/poly-octanoic acid 2-thiophen-3-yl-ethyl ester blends as a scaffold to maintain myoblasts regeneration potential in vitro
    (2017) Padilla C.; Ramos, A.; González N.; Isaacs Casanova, Mauricio; Zacconi, Flavia C. M.; Olguín Marín, Hugo César; Valenzuela Roediger, Loreto Margarita
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    Cholic and deoxycholic acids induce mitochondrial dysfunction, impaired biogenesis and autophagic fux in skeletal muscle cells
    (2023) Abrigo, Johanna; Olguín Marín, Hugo César; Tacchi, Franco; Orozco-Aguilar, Josué; Valero-Breton, Mayalen; Soto Ramírez, Jorge Andrés; Castro-Sepúlveda, Mauricio; Elorza, Alvaro A.; Simon, Felipe; Cabello-Verrugio, Claudio
    Background: Skeletal muscle is sensitive to bile acids (BA) because it expresses the TGR5 receptor for BA. Cholic (CA) and deoxycholic (DCA) acids induce a sarcopenia-like phenotype through TGR5-dependent mechanisms. Besides, a mouse model of cholestasis-induced sarcopenia was characterised by increased levels of serum BA and muscle weakness, alterations that are dependent on TGR5 expression. Mitochondrial alterations, such as decreased mitochondrial potential and oxygen consumption rate (OCR), increased mitochondrial reactive oxygen species (mtROS) and unbalanced biogenesis and mitophagy, have not been studied in BA-induced sarcopenia. Methods: We evaluated the effects of DCA and CA on mitochondrial alterations in C2C12 myotubes and a mouse model of cholestasis-induced sarcopenia. We measured mitochondrial mass by TOM20 levels and mitochondrial DNA; ultrastructural alterations by transmission electronic microscopy; mitochondrial biogenesis by PGC-1α plasmid reporter activity and protein levels by western blot analysis; mitophagy by the co-localisation of the MitoTracker and LysoTracker fluorescent probes; mitochondrial potential by detecting the TMRE probe signal; protein levels of OXPHOS complexes and LC3B by western blot analysis; OCR by Seahorse measures; and mtROS by MitoSOX probe signals. Results: DCA and CA caused a reduction in mitochondrial mass and decreased mitochondrial biogenesis. Interestingly, DCA and CA increased LC3II/LC3I ratio and decreased autophagic flux concordant with raised mitophagosome-like structures. In addition, DCA and CA decreased mitochondrial potential and reduced protein levels in OXPHOS complexes I and II. The results also demonstrated that DCA and CA decreased basal, ATP-linked, FCCP-induced maximal respiration and spare OCR. DCA and CA also reduced the number of cristae. In addition, DCA and CA increased the mtROS. In mice with cholestasis-induced sarcopenia, TOM20, OXPHOS complexes I, II and III, and OCR were diminished. Interestingly, the OCR and OXPHOS complexes were correlated with muscle strength and bile acid levels. Conclusion: Our results showed that DCA and CA decreased mitochondrial mass, possibly by reducing mitochondrial biogenesis, which affects mitochondrial function, thereby altering potential OCR and mtROS generation. Some mitochondrial alterations were also observed in a mouse model of cholestasis-induced sarcopenia characterised by increased levels of BA, such as DCA and CA.
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    Ck2-Dependent Phosphorylation Is Required to Maintain Pax7 Protein Levels in Proliferating Muscle Progenitors
    (2016) González, N.; Moresco, J.; Cabezas, F.; De la Vega, E.; Bustos, F.; Yates, J.; Olguín Marín, Hugo César
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    Endotoxin-induced skeletal muscle wasting is prevented by angiotensin-(1-7) through a p38 MAPK-dependent mechanism
    (2015) Morales, María Gabriela; Olguín Marín, Hugo César; Di Capua, Gabriella; Brandan, Enrique; Simon, Felipe; Cabello Verrugio, Claudio Alejandro; Morales, María Gabriela; Olguín Marín, Hugo César; Di Capua, Gabriella; Brandan, Enrique; Simon, Felipe; Cabello Verrugio, Claudio Alejandro
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    Estudio sobre el requerimiento de NEDD4-1 en la miogénesis de los progenitores musculares y la regeneración del músculo esquelético.
    (2019) Cabezas Muñoz, Felipe Antonio; Olguín Marín, Hugo César; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
    El músculo esquelético tiene una gran capacidad de regeneración, debido a la presencia de células troncales musculares, llamadas células satélite (CS). Tras un daño, las CS se activan, proliferan y se diferencian en nuevas miofibras, regenerando así la citoarquitectura y la función del tejido. Además, las CS se auto renuevan participando en futuros eventos de regeneración y en la mantención a largo plazo del tejido. Recientemente, describimos que la ubiquitina-ligasa Nedd4-1 es un nuevo regulador de la progresión miogénica en los progenitores musculares, sin embargo, la relevancia fisiológica de Nedd4-1 para la función de las CS in vivo queda aún por ser determinada. Para abordar esta pregunta, eliminamos la expresión del gen nedd4-1 en CS en ratones adultos, utilizando una version inducible del sistema Cre-Lox. La eliminación de Nedd4-1, previo a la inducción de daño muscular, causó un deterioro dramático en la capacidad regenerativa del músculo esquelético. Ex vivo, los mioblastos nedd4-1-/- exhiben una disminución significativa en la capacidad de proliferación y diferenciación. Mediante experimentos de marcación y seguimiento de linaje, demostramos que los mioblastos que no expresan Nedd4-1, pueden formar nuevas miofibras in vivo; sin embargo, éstas exhiben una reducción significativa del area transversal, en comparación con el músculo control regenerado. Asimismo, se determinó una disminución significativa (~47% en promedio) en el área transversal del músculo completo, que se acentuó después de ciclos consecutivos de daño inducido y regeneración. Los resultados aquí mostrados, demuestran el rol crítico de Nedd4-1 en el proceso de la regeneración del músculo esquelético, debido a que la ausencia de Nedd4-1 afecta los procesos de proliferación y diferenciación que normalmente experimentan los progenitores musculares adultos, lo que conlleva a una pérdida significativa de masa muscular y una deficiente regeneración de este tejido.
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    Evaluation of the effect of fiber morphology and the presence of decorin in the cellular response of myoblasts on polymer fiber scaffolds obtained by electrospinning
    (2016) Abarzúa, Phammela N.; Valenzuela Roediger, Loreto Margarita; Olguín Marín, Hugo César; Pontificia Universidad Católica de Chile. Escuela de Ingeniería
    El músculo esquelético tiene la capacidad de regenerar fibras musculares cuando se ha producido un daño, ya sea por lesiones o enfermedades degenerativas. Las células satélites son responsables de esta regeneración. Cuando se produce una lesión, estas células se activan y entran en el ciclo de proliferación para reparar el daño. Sin embargo, cuando el daño es demasiado extenso, no se puede producir la regeneración. Scaffolds de polímeros pueden ser usados para promover la diferenciación de mioblastos y así ayudar en la regeneración de tejidos. La respuesta de las células en los scaffolds de polímero se determina por factores tales como la composición de polímero, la topografía y la adición de otras moléculas como proteínas. La decorina, un proteoglicano que se encuentra en la matriz extracelular, aumenta la regeneración del tejido funcional y al mismo tiempo disminuye la fibrosis. Con el objetivo de estudiar el efecto de la morfología de fibras y la adición de decorina en ellas, sobre la respuesta celular del músculo esquelético, se evaluó la diferenciación de mioblastos murinos en fibras obtenidas mediante electrospinning (alineadas o no) de poli(ε-caprolactona) (PCL), y mezclas con poli(ácido láctico-co-glicólico) (PLGA) o decorina. Los resultados muestran que fibras alineadas de PCL con mayor contenido de PLGA favorecen el crecimiento celular, y mejoran la calidad de diferenciación en términos de largo, grosor y nucleación de miotubos. Al mismo tiempo, la presencia de decorina mejora en gran medida la cantidad y calidad de miotubos sobre las fibras, a pesar de que puede reducir su alineación. Esto sugiere que, a ciertas concentraciones, el efecto de la decorina sobre la diferenciación de mioblastos supera el efecto topográfico del alineamiento de las fibras. Por lo anterior, es fundamental optimizar simultáneamente la composición y topografía de un scaffold para poder ser usado en aplicaciones de regeneración muscular. Con este trabajo es posible preveer que una combinación de fibras alineadas de PCL/PLGA/decorina permitirá controlar efectivamente el crecimiento y la diferenciación de mioblastos en aplicaciones de ingeniería de tejidos.
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    Expression and Localization of Proteoglycans During Limb Myogenic Activation
    (2001) Olguín Marín, Hugo César; Brandan, Enrique
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    Function of the Abelson nonreceptor tyrosine kinase 1 during the myogenesis of muscular adult precursors
    (2020) Montecino Morales, Fabián; Olguín Marín, Hugo César; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
    La miogénesis y regeneración muscular han sido intensamente investigadas por distintos grupos en los contextos de la biología celular y la biomedicina regenerativa. El músculo esquelético posee una tremenda habilidad de regeneración después de un daño, gracias a la presencia de un grupo de células troncales mononucleadas denominadas Células Satélite (SCs de su nombre en inglés Satellite Cells). El comportamiento de estas células depende de múltiples factores y vías de señalización, que finalmente determinan el destino de estas mismas. Se ha demostrado que una variedad de proteínas como el factor de transcripción Pax7 y los Factores Reguladores de Miogénesis (MRFs, del inglés Myogenic Regulatory Factors) MyoD y Miogenina resultan fundamentales para el proceso miogénico y la formación del músculo esquelético. Sin embargo, aun quedan por definir los mecanismos moleculares que subyacen la regulación de la expresión y la actividad transcripcional de estos factores durante la miogénesis adulta. Recientemente se ha descrito que la tirosina quinasa c-Abl participa del proceso de diferenciación muscular, activando la vía p38α/β MAPK, que a su vez regula diferentes aspectos de la miogénesis. El silenciamiento de c-Abl mediante el uso de ARN de interferencia inhibe el proceso de diferenciación de mioblastos C2C12 en cultivo. Además, se ha sugerido que c-Abl es capaz de regular a la proteína MyoD durante estrés genotóxico, suprimiendo su actividad transcripcional e inhibiendo la diferenciación de mioblastos. Por otra parte, se ha descrito que c-Abl promueve la diferenciación muscular dependiendo de su localización sub-celular. A pesar de lo anterior, se desconoce con exactitud la función de c-Abl en la miogénesis adulta, ni menos su posible rol sobre la regulación de factores como Pax7 y los MRFs en SCs. El propósito de este trabajo es determinar si la pérdida de función de c-Abl afecta la capacidad miogénica de las SCs tanto in vitro como in vivo. Aquí mostramos que la inhibición y deleción de c-Abl resulta en una disminución en los niveles del ARN y de la proteína de Pax7, además de la disminución de su actividad transcripcional. Sorprendentemente, la diferenciación muscular también resultó comprometida. La deleción de c-Abl en las SCs alteró el correcto proceso de regeneración muscular luego de un daño agudo. Finalmente, los resultados sugieren fuertemente que Pax7 es fosforilado en residuos tirosina por c-Abl y que esta regula la progresión miogénica a diferentes niveles, incluyendo la expresión de Pax7, lo que compromete la función normal de las SCs.
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    Improving myoblast differentiation on electrospun poly(epsilon-caprolactone) scaffolds
    (2017) Abarzua Illanes, Phammela N.; Padilla, Cristina; Ramos Hernández, Andrea Carolina; Isaacs Casanova, Mauricio; Ramos Grez, Jorge; Olguín Marín, Hugo César; Valenzuela Roediger, Loreto Margarita
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    NEDD4 regulates PAX7 levels promoting activation of the differentiation program in skeletal muscle precursors
    (2015) Bustos, F.; De La Vega, E.; Cabezas, F.; Thompson, J.; Cornelison, D.; Olwin, B.; Yates, J.; Olguín Marín, Hugo César
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    Restoration of muscle strength in dystrophic muscle by angiotensin-1-7 through inhibition of TGF-beta signalling
    (2014) Acuña, María José; Pessina, Patrizia; Olguín Marín, Hugo César; Cabrera, Daniel; Vio Lagos, Carlos P.; Bader, Michael; Muñoz Canoves, Pura; Santos, Robson A.; Cabello Verrugio, Claudio Alejandro; Brandan, Enrique
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    Rol de la E3 ligasa NEDD4-1 en la regulación de Mitofagia en células miogénicas
    Salas Venegas, Jeremy Antonio; Olguín Marín, Hugo César; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
    El músculo esquelético de los vertebrados cuenta con la capacidad de regenerarse tras sufrir un daño, gracias a una pequeña población de células troncales musculares conocidas como células satélite (CS), las cuales se mantienen en un estado quiescente o de reposo proliferativo. El daño muscular desencadena distintos eventos, incluyendo la liberación de señales que activan a las CS, induciendo la entrada al ciclo celular y proliferación, generando células hijas, las cuales irán a reparar una fibra dañada o formar una fibra muscular de novo. Parte de las CS activadas escapan del proceso de diferenciación celular, recuperando el estado troncal, permitiendo la renovación de la población de CS quiescentes. En este contexto, PAX7 ha sido descrito como un factor de transcripción fundamental para la función de las CS, ya que su expresión promueve la mantención/readquisición del estado troncal, mientras que la reducción de sus niveles proteicos, permite la progresión miogénica y diferenciación terminal. La ubiquitin ligasa NEDD4-1 es capaz de ubiquitinar a PAX7, promoviendo su degradación vía proteosoma. Otros blancos moleculares de NEDD4-1 han sido descritos en diversos procesos celulares, más su función en distintas vías asociadas a la regeneración muscular ha sido poco explorada. Recientemente se ha descrito que la autofagia favorece la regeneración muscular promoviendo la mantención de la troncalidad de las CS y la diferenciación de mioblastos a miotubos y miofibras. Investigaciones previas muestran que el silenciamiento de la expresión de NEDD4-1 inhibe el flujo autofágico a través de la desregulación de los niveles de p62 y LC3, proteínas claves en la selección de cargos y formación de los autofagosomas, respectivamente. Además, el silenciamiento de NEDD4-1 resulta en la acumulación de mitocondrias con formas aberrantes. Estas observaciones sugieren que NEDD4-1 podría tener funciones más complejas durante la progresión miogénica, ya que además de participar en la regulación de la troncalidad de las CS, podría participar en el control de la autofagia general o específica (ej. mitofagia). En base a estos antecedentes, en esta tesis doctoral se buscó entender cómo NEDD4-1 participa de la regulación de la mitofagia en células miogénicas, en el marco de los procesos de proliferación y diferenciación miogénica, junto a la regeneración muscular. Las estrategias experimentales principales que fueron utilizadas son: i) la pérdida de función de NEDD4-1 y ii) la modulación farmacológica de la autofagia. Metodológicamente, i) se abordó in vitro mediante silenciamiento (siRNA) e in vivo mediante un modelo de recombinación genética célula-específica; ii) se abordó principalmente in vitro (cultivos celulares). Tanto en i) como en ii) se midieron marcadores de regeneración (PAX7,MYOG,MHC), autofagia (LC3,p62) y masa mitocondrial (mtHSP70). Los resultados obtenidos en esta tesis doctoral indican que la ausencia de NEDD4-1 resulta en una regeneración muscular deficiente y la caída en marcadores miogénicos claves en el proceso regenerativo, a su vez se observa una población mitocondrial con fenotipo fragmentado, una caída de los niveles de marcadores de masa mitocondrial y de flujo autofágico. Estos resultados apoyan la hipótesis de que NEDD4-1 es una proteína importante dentro de la regulación de la homeostasis mitocondrial y flujo autofágico, ambos procesos que han sido demostrados como fundamentales para una correcta regeneración muscular.
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    El sistema ubiquitina-proteasoma regula el destino de las células troncales musculares.
    (2015) Bustos Velásquez, Francisco Juvenal; Olguín Marín, Hugo César; Pontificia Universidad Católica de Chile. Facultad de Ciencias Biológicas
    Las células satélite son células troncales adultas tejido específicas del músculo esquelético. Fisiológicamente, estas células son las responsables de la gran capacidad regenerativa observada en el músculo. A nivel molecular, la diferenciación y autorrenovación de las células satélite está controlada por un balance delicado entre los factores regulatorios musculares que promueven la diferenciación y el factor de transcripción Pax7 el cual inhibe este proceso. Pax7 se expresa en las células satélite, sin embargo sus niveles proteicos disminuyen en las células que inician el proceso de diferenciación. Por otro lado, Pax7 es retenido en las células satélite generadas durante el proceso regenerativo por autorrenovación. Junto con esto, se ha demostrado que Pax7 controla la especificación, mantención y función de las células satélite in vitro e in vivo. Dadas las diversas funciones que posee Pax7 en las células satélite, los mecanismos involucrados en la regulación de la expresión de este factor constituyen una interrogante aún no resuelta y que se encuentra en la actual frontera del estudio de la biología de las células satélite.