Organización del control de movimiento para musculatura esquelética Enfermedad de Hungtington: caudado y putamen, Parkinson: substancia nigra ALS

Kandel, cap 34 Unidad de contracción Muscular: Unidad Motora Una otoneurona y todas las fibras que inerva (100 a 1000 fibras musculares)

Una conducta refleja simple controlada por conecciones entre neuronas sensoriales y motoras Kandel cap 12

Organización somatotópica de la corteza motora

Las motoneuronas en la espina dorsal estan “ordenadas”

Unidad motora: una motoneurona y todas las fibras musculares que contacta.

Tensión desarrollada depende de activación de las unidades

Miosina- ATPasa, pH neutro Miosina- ATPasa, pH acido NADH deshidrogenasa Tipo I: rojas lentas (S), Tipo II A: rápidas resistentes a fatiga (FR) y tipo II B: rápidas fatigables (FF) Criterios generales: Metabolismo y rapidez de la contraccion. Parametros evaluados: diámetro, irrigación, cantidad de mitocondrias, niveles de mioglobina, cinética de la miosina ATPasa, cantidad de retículo, cantidad de Ca- ATPasa en RS, reservas de glicógeno Tipo I Gastrocnemius de gato

Corte transversal, tinción para capilares

Tension isometrica Tension isotonica

La longitud del músculo no cambia El músculo se acorta Contracciones isométricas (longitud constante) e isotónicas (carga constante)

Tensión isométrica

Registros en unidades motoras del gastrocnemius de gato Estim a frecuencia caracteristica de cada una Estim.con 40 pps por 0.33 s, cada s

Mayor R, por lo tanto el efecto de la corriente sináptica es mayor

Las características cinéticas del twitch son modificables

Mecanismo Molecular de la Contracción Posibilidades Que se acorten los filamentos Que se interdigiten los filamentos Aspectos estructurales, microscopia electronica (Difraccion rayos X)

A specially constructed microscope in which the entering light is split into two beams which pass through the specimen and are recombined in the image plane where the interference effects make the transparent (invisible) refractile object details become visible as intensity differences; permits measurements of light retardation, index of refraction, and thickness and mass of specimen; it is useful in the examination of living or unstained cells. Microscopio de interferencia Nature 173: , 1954 AF Huxley, Niedergerke Nature 173: , 1954 H Huxley, Hanson

El sarcomero Miosina: 11 nm, actina 5 nm

Se extrae miosina A I Z Identificacion de componentes del sarcomero (miofibrillas de un homogenizado) H y H, 1954

Acortamiento inducido por ATP ( y estiramiento inducido por….) H Y H, 1954 (contraste aumentado)

H y N, 1954 Estiramiento pasivo Tetano isotonico Celulas musculares individuales

Miosina Actina

Caracteristicas Moleculares de las Proteinas Involucradas

Algunos componentes de las miofibrillas Titina, creatina quinasa, prot. M, prot. C, paramiosina,Nebu lina, etc.

Diferencias: dominios de union a diferentes ligandos

Filamentos de actina, tincion negativa G actina: 42 KD

Actina + HMM

Tn C, Tn T, Tn I

Interaccion de titina con los filamentos de actina y miosina PM: 3-3,7 Mda “Resorte molecular” que da cuenta de parte de la tension pasiva PNAS 100: , 2003

Aspectos Mecanicos

La longitud del músculo no cambia El músculo se acorta Contracciones isométricas (longitud constante) e isotónicas (carga constante)

Sartorius semitendinosus

Elasticidad del (los) puente(s) Generacion de fuerza por miosina ligada? nuevas cabezas? Lo que ocurre en un sarcomero no es identico al total?

Aspectos Bioquimicos Estado “contraido” Estado “relajado” Rigor Mortis

M-ATPasa  0,01 ATP/seg M+Factina  4,5 ATP/seg in vitro,  6,3 ATP/seg in vivo  [NADH] prop Abs 340 nm rapida rapida lenta

Cadenas livianas

“estiramiento para tocar la cuerda” acomodamiento afianzar, amartillar liberacion de P i permite movimiento ATP cambia forma de M y se libera de actina freno Mutantes con dif cineticas de union y desunion

Regulacion por Calcio

La posición de la tropomiosina con respecto a actina cambia cuando hay calcio alto

Estudios recientes: Intercambio de Tn en miofibrillas aisladas J Phys 552.3: , 03

Regulacion por calcio en musculo liso

La Pinza Optica

Fuerzas: presión de radiación que surgen del momentum de la luz. (PNAS 94: , 1997) Nature

Cellular Microbiol 8: , 2006 Movimiento polarizado