Окислительный стресс, индуцированный высокой концентрацией глюкозы, ускоряет миогенез за счёт изменения реакций сумоилирования

Сохранение скелетной мышцы — динамический процесс, включающий постоянное восстановление и регенерацию. Однако при гипергликемии регенераторная способность мышечных клеток снижается. Целью исследования было изучить молекулярные механизмы этой глюкотоксичности в ходе дифференцировки миобластов. Клетки C2C12 подвергали воздействию различных концентраций глюкозы, чтобы воспроизвести развитие скелетной мышцы in vivo в нормогликемических и гипергликемических условиях. При высокой концентрации глюкозы выявлено значимое повышение уровня общеклеточных активных форм кислорода (АФК) и реорганизация транскриптов ферментов SUMO и сумоилированных белков. Кроме того, в ожидании повреждения формирующихся миотуб АФК наблюдали ускорение миогенеза. Интересно, что сумоилирование гистоновый метилтрансферазы SET7/9 тесно связано с поддержанием саркомерных структур в новообразованных миотубах. Наконец, обработка антиоксидантом анакардиевой кислотой сохраняла функцию и активность миотуб, сформированных в условиях высокой концентрации глюкозы, за счёт влияния как на АФК, так и на путь SUMO. В совокупности эти результаты показывают, что усиление окислительного стресса и модуляция реакций SUMO являются ключевыми медиаторами глюкотоксичности, а подавление этих нарушений с помощью антиоксидантов может улучшать регенерацию мышц при гипергликемии.