Gene expression and muscle fiber function in a porcine ICU model

Banduseela, Varuna C.Uppsala universitet,Institutionen för neurovetenskap,neurofysiologi (författare)

Skeletal muscle wasting and impaired muscle function in response to mechanical ventilation and immobilization in intensive care unit (ICU) patients are clinically challenging partly due to 1) the poorly understood intricate cellular and molecular networks and 2) the unavailability of an animal model mimicking this condition. By employing a unique porcine model mimicking the conditions in the ICU with long-term mechanical ventilation and immobilization, we have analyzed the expression profile of skeletal muscle biopsies taken at three time points during a 5-day period. Among the differentially regulated transcripts, extracellular matrix, energy metabolism, sarcomeric and LIM protein mRNA levels were downregulated, while ubiquitin proteasome system, cathepsins, oxidative stress responsive genes and heat shock proteins (HSP) mRNAs were upregulated. Despite 5 days of immobilization and mechanical ventilation single muscle fiber cross-sectional areas as well as the maximum force generating capacity at the single muscle fiber level were preserved. It is proposed that HSP induction in skeletal muscle is an inherent, primary, but temporary protective mechanism against protein degradation. To our knowledge, this is the first study that isolates the effect of immobilization and mechanical ventilation in an ICU condition from various other cofactors.

MEDICIN OCH HÄLSOVETENSKAP Medicinska och farmaceutiska grundvetenskaper Neurovetenskaper hsv//swe
MEDICAL AND HEALTH SCIENCES Basic Medicine Neurosciences hsv//eng
Mechanical ventilation
immobilization
muscle function
gene expression
ubiquitin proteasome system
heat shock proteins
Lim proteins
intensive care unit
Neuroscience
Neurovetenskap
Clinical Neurophysiology
Klinisk neurofysiologi

Ochala, JulienUppsala universitet,Institutionen för neurovetenskap,neurofysiologi(Swepub:uu)juloc433 (författare)
Chen, Yi-Wen (författare)
Göransson, HannaUppsala universitet,Institutionen för medicinska vetenskaper,Cancer Pharmacology and Informatics(Swepub:uu)hagor102 (författare)
Norman, HollyUppsala universitet,Institutionen för neurovetenskap,neurofysiologi (författare)
Radell, PeterKarolinska Institutet (författare)
Eriksson, Lars I.Karolinska Institutet (författare)
Hoffman, Eric P. (författare)
Larsson, LarsUppsala universitet,Institutionen för neurovetenskap,neurofysiologi(Swepub:uu)lalar021 (författare)
Uppsala universitetInstitutionen för neurovetenskap (creator_code:org_t)

Ingår i:Physiological Genomics: American Physiological Society39:3, s. 141-1591094-83411531-2267

Av författaren/redakt...: Banduseela, Varu ...; Ochala, Julien; Chen, Yi-Wen; Göransson, Hanna; Norman, Holly; Radell, Peter; visa fler...; Eriksson, Lars I ...; Hoffman, Eric P.; Larsson, Lars; visa färre...

Om ämnet

MEDICIN OCH HÄLSOVETENSKAP: MEDICIN OCH HÄLS ...; och Medicinska och f ...; och Neurovetenskaper

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.