Orientador: Mariana Politi Okoshi / Banca: Paula Felippe Martinez / Banca: João Carlos / Banca: Fábio Seiva / Banca: Eros Antônio Almeida / Resumo: A insuficiência cardíaca (IC) crônica é comumente associada a atrofia de músculos esqueléticos, cujos mecanismos responsáveis ainda não estão completamente esclarecidos. O hormônio do crescimento (GH) tem efeitos anabólicos. Entretanto, seus efeitos na preservação da massa muscular em doenças catabólicas ainda não são bem entendidos. O GH estimula o IGF-1 e ativa a via PI3K/Akt inibindo seus efetores atrogina-1 e MuRF-1. Além disso, pode modular a expressão dos fatores de regulação miogênica e das proteínas miostatina e folistatina e a função de células satélites. O objetivo deste estudo é avaliar os efeitos da administração do GH sobre o trofismo e vias de sinalização intracelular envolvidas no processo de atrofia de músculos esqueléticos periféricos de ratos com insuficiência cardíaca crônica induzida por estenose aórtica (EAo). Após detecção clínica de IC, o GH foi administrado por 14 dias (grupo EAo-GH). Os resultados foram comparados com aqueles de grupos Sham e EAo sem tratamento. Ecocardiograma foi realizado antes e após o tratamento. O trofismo foi analisado nos músculos esqueléticos sóleo e porção branca do gastrocnêmio. A expressão proteica foi avaliada por Western blot e a ativação de células satélites por imunofluorescência. Análise estatística: ANOVA e Tukey ou Kruskal-Wallis e Student-Newman-Keuls. Antes do tratamento, os grupos EAo apresentaram comportamento semelhante em relação às variáveis ecocardiográficas. O tratamento com GH atenuou a disfunção sistólica. A área seccional das fibras do gastrocnêmio não diferiu entre os grupos e a do sóleo foi menor nos grupos com estenose aórtica que no Sham. No gastrocnêmio, MRF4 e atrogina-1 foram aumentadas nos grupos EAo e EAo-GH. O tratamento com GH atenuou elevação da MyoD e aumentou a visualização das proteínas NCAM e isoforma neonatal da cadeia pesada de miosina. No sóleo, o GH ativou as proteínas ... / Abstract: Although chronic heart failure is usually associated with skeletal muscle atrophy, physiopathological mechanisms involved in muscle mass loss are not completed established. Growth hormone (GH) has anabolic effects. However, its effects on skeletal muscle preservation during catabolic diseases are not well understood. GH stimulates IGF-1, which activates PI3K/Akt pathway to inhibit atrogin-1 and MuRF-1. GH can also modulate myogenic regulatory factors and myostatin and follistatin protein expression as well as satellite cells activation. In this study, we evaluated the effects of GH administration on trophicity and intracellular signaling pathways involved in the atrophy process in peripheral skeletal muscles of rats with aortic stenosis (AS)-induced heart failure. After heart failure detection, GH was administered for 14 days (AS-GH group). Results were compared with those from Sham and non-treatment AS groups. Transthoracic echocardiogram was performed before and after treatment. Trophicity was analyzed in soleus and white portion of gastrocnemius muscles. Protein expression was evaluated by Western blot and satellite cells activation by immunofluorescence. Statistical analyses: ANOVA and Tukey or Kruskal-Wallis and Student-Newman- Keuls. Before treatment, AS groups presented similar echocardiographic parameters. GH attenuated systolic dysfunction. Sectional fiber areas of gastrocnemius did not differ between groups; in soleus, they were lower in both AS groups than Sham. In gastrocnemius, MRF4 and atrogin-1 were higher in AS and AS-GH groups. GH treatment attenuated MyoD increase. Immunofluorescence showed that staining with anti-neural cell adhesion molecule (NCAM) and antineonatal myosin heavy chain isoform were statistically more intense in AS-GH than AS and Sham. In soleus, GH activated IGF-1 and PI3K proteins. NCAM immunofluorescence was increased in both AS groups. In conclusion, GH treatment attenuates left ... / Doutor

Base Teórica: A artrite reumatoide (AR) é uma doença crônica e inflamatória que além de sintomas articulares pode levar à perda de massa muscular com peso estável ou aumentado, condição denominada caquexia reumatoide (CR). A CR está associada com pior prognóstico, mas ainda é negligenciada na prática clínica. Objetivo: Avaliar a prevalência de CR em um hospital público terciário de Porto Alegre e determinar sua correlação com características da AR, com níveis de atividade física e com as medicações em uso. Métodos: Estudo transversal com 91 pacientes com AR que foram submetidos à densitometria corporal total (DEXA) para medida total e regional de índice de massa gorda (IMG; Kg/m2), índice de massa magra (IMM; Kg/m2), conteúdo mineral ósseo (CMO) e índice de massa livre de gordura (IMLG; Kg/m2) para avaliar a prevalência de CR pelas duas definições mais recentemene utilizadas na literatura: IMLG < percentil 10 com IMG > percentil 25 e IMLG < percentil 25 com IMG > percentil 50. Foram exploradas as medidas de associação dos parâmetros de composição corporal com características da AR – idade, duração da doença, atividade de doença (através do DAS 28), capacidade funcional (através do HAQ), atividade inflamatória (através da proteína C reativa – PCR – e velocidade de hemossedimentação – VHS), nível de atividade física (através do questionário IPAQ) e medicações em uso. Resultados: A idade média dos participantes foi 56,8 ± 7,3, a duração de doença foi 9 anos (3-18), o DAS 28 3,65 ± 1,32, o HAQ 1,12 (0,25 – 1,87) e o tempo de uso entre os que usaram biológico foi de 25 meses (17,8 – 52,5). A CR foi evidenciada em 17,6% dos pacientes com AR de acordo com a definição mais rigorosa e em 33% de acordo com a classificação mais abrangente. O IMLG teve correlação negativa com idade (r= -0,219; p=0,037) e duração da doença (rs= -0,214; p=0,042). O IMG teve correlação positiva com PCR (rs=0,229; p=0,029), VHS (rs=0,235; p=0,025), DAS 28 (rs=0,273; p=0,009) e HAQ (rs=0,297; p=0,004). Na comparação de pacientes com e sem CR, de acordo com a definição mais rigorosa, dos 26 pacientes usando biológico apenas 1 tinha CR (3,8%), enquanto dos que não usavam, 15 (23%) tinham CR (p=0,033). Conclusão: A prevalência de CR foi considerável e, portanto, merece estudos adicionais. A composição corporal neste estudo, especialmente o IMLG, teve associação inversa com idade e tempo de diagnóstico. Além disso, pacientes em uso de biológico tiveram diferença significativa na prevalência de CR, sugerindo papel protetor do uso de biológico na CR. / Background: Rheumatoid arthritis (RA) is a chronic and inflammatory disease that besides articular symptoms leads to loss of muscle mass in presence of stable or increased fat mass (FM), condition defined as rheumatoid cachexia (RC). RC is associated with a worse prognosis, but it is still overlooked in clinical practice. Objective: To evaluate the prevalence of rheumatoid cachexia (RC) in patients with rheumatoid arthritis (RA) and determine its correlation with the features of RA, the level of physical activity and with the current therapy. Methods: Ninety one RA patients in a cross-sectional study underwent total body dual-energy x-ray absorptiometry (DXA) for measurement of total and regional fat mass index (FMI; Kg/m2), lean mass index (LMI; Kg/m2), bone mineral content (BMC; Kg/m2) and fat free mass index (FFMI; Kg/m2) to assess the prevalence of RC. The associations of measures of body composition with RA features - age, diagnosis time, Health Assessment Questionnaire (HAQ), Disease Activity Score in 28 joints (DAS 28), C-reactive protein (CRP) and erythrocyte sedimentation rate (ESR) -, level of physical activity (measured by International Physical Activity Questionnaire – IPAQ) and current therapy were explored. Results: Mean age was 56,8 ± 7,3 , disease duration 9 years (3 – 18), DAS28 3,65 ± 1,32, HAQ 1,12 (0,25 – 1,87) and use duration of biological agents was 25 months (17,8 – 52,5). Seventeen per cent of the patients had FFMI below the 10th percentile and FMI above the 25th percentile of a reference population and 33% of the patients had FFMI below the 25th percentile and FMI above the 50th percentile, condition known as RC, according to the more recently used definitions. FFMI correlated negatively only with age (r=-0,219; p=0,037) and disease duration (rs=-0,214; p=0,042). FMI correlated positively with CRP (rs=0,229; p=0,029), ESR (rs=0,235; p=0,025), DAS 28 (rs=0,273; p=0,009) and HAQ (rs=0,297; p=0,004). Of the 26 patients using biological therapy, 25 were non cachetic (p=0,033) according to the stricter definition of RC. In another words, 3,8% (n=1) and 23% (n=15) of the patients receiving and not receiving biological agents had RC, respectively (p=0,033). Conclusion: The prevalence of RC was considerable and deserves additional research. Body composition, in this study, particularly FFMI is inversely associated with age and disease duration. Besides that, patients under biological therapy had lower prevalence of RC, suggesting a protective effect of biological agents.

A ausência de terapias eficazes para a caquexia permanece como um problema central para o tratamento do câncer no mundo. Em contrapartida, o treinamento de força (i.e. também conhecido como treinamento resistido) tem sido amplamente utilizado como uma estratégia não farmacológica anticatabólica, prevenindo a perda da massa e da função da musculatura esquelética. Entretanto, o papel terapêutico do treinamento de força na caquexia do câncer permanece apenas especulativo. Portanto, nesse estudo avaliamos se o treinamento de força poderia atenuar a perda da massa e da função da musculatura esquelética em um severo modelo de caquexia do câncer em ratos. Para isso, ratos machos da linhagem Wistar foram randomizados em quatro grupos experimentais: 1) ratos sedentários injetados com solução salina na medula óssea (Controle); 2) ratos injetados com solução salina na medula óssea e submetidos ao treinamento de força (Controle + T); 3) ratos sedentários injetados com células do tumor Walker 256 na medula óssea (Tumor); e 4) ratos injetados com células do tumor Walker 256 na medula óssea e submetidos ao treinamento de força (Tumor + T). Foram avaliados a massa e a área de secção transversa da musculatura esquelética, marcadores de disfunção metabólica e do turnover proteico, a função da musculatura esquelética in vivo e ex vivo, o consumo alimentar, o crescimento tumoral e a sobrevida dos grupos experimentais com tumor. O grupo Tumor apresentou atrofia muscular após quinze dias da injeção das células tumorais como pode ser observado pela redução na massa dos músculos Plantaris (- 20,5%) e EDL (-20%). A atrofia no músculo EDL foi confirmada por análises histológicas, demonstrando uma redução de 43,8% na área de secção transversa. Embora o treinamento de força tenha aumentado o conteúdo proteico da lactato desidrogenase e revertido totalmente o conteúdo da forma fosforilada de 4EBP-1 (i.e. repressor da transcrição de mRNA), ele não atuou na morfologia da musculatura esquelética nos animais com tumor. Além disso, o treinamento de força não atenuou a perda de função da musculatura esquelética, a anorexia, o crescimento tumoral ou a taxa de mortalidade. Contudo, a força muscular, avaliada pelo teste de 1RM, apresentou uma correlação negativa com a sobrevida dos animais (p = 0,02), sugerindo que a perda de força prediz a mortalidade nesse modelo experimental de caquexia do câncer. Em suma, a injeção de células do tumor Walker 256 na medula óssea induz caquexia do câncer em ratos. O treinamento de força não foi eficaz em atenuar a perda de massa e função da musculatura esquelética nesse modelo. Entretanto, a força muscular prediz a sobrevida dos animais, sugerindo que novos estudos são necessários para elucidar o possível efeito terapêutico do treinamento de força para atenuar a caquexia do câncer e a progressão tumoral / The lack of therapies for cachexia is a key problem in cancer treatment. In contrast, resistance exercise training (RET) has been adopted as nonpharmacological anti-catabolic strategy, preventing muscle wasting and muscle dysfunction. However, the role of RET to counteract cancer cachexia is still speculative. Presently, we test whether RET would counteract skeletal muscle wasting in a severe cancer cachexia rat model. Methods: Male Wistar rats were randomly assigned into four experimental groups; 1) untrained control rats injected with saline solution in the bone marrow (control), 2) rats injected with saline solution in the bone marrow and submitted to RET (control + RET), 3) untrained rats injected with Walker 256 tumor cells in the bone marrow (tumor) and 4) rats injected with Walker 256 tumor cells in the bone marrow and submitted to RET (tumor + RET). Skeletal muscle mass and fiber cross sectional area, markers of metabolic and protein turnover impairment, in vivo and ex vivo skeletal muscle function, food intake, tumor growth and mortality rate were assessed. Results: Tumor group displayed skeletal muscle atrophy fifteen days post tumor cells injection as assessed by Plantaris (-20.5%) and EDL (-20.0%) muscle mass. EDL atrophy was confirmed by histological analysis, showing 43.8% decline in the fiber cross sectional area. Even though RET increased the lactate dehydrogenase protein content and fully restored phosphorylated form of 4EBP-1 (i.e. a repressor of mRNA translation) to the control levels in skeletal muscle, it failed to rescue muscle morphology in tumorbearing rats. Indeed, RET has not mitigated loss of muscle function, anorexia, tumor growth or mortality rate. However, loss of strength capacity (assessed by 1-RM test performance) demonstrated a negative correlation with rats´ survival (p = 0.02), suggesting that loss of strength capacity predicts cancer mortality. Conclusions: Bone marrow injection of Walker 256 tumor cells in rats induces cancer cachexia. RET is ineffective to mitigate cancer-induced skeletal muscle wasting in this rat model. However, strength capacity predicts cancer survival, suggesting that new studies are needed to elucidate the putative therapeutic role of different exercise training regimens in counteracting cancer cachexia and tumor progression

O músculo estriado esquelético é uma entidade extremamente versátil, capaz de alterar seus padrões e características fenotípicas sob diversas condições, tais como, atividade neuromuscular, estimulação elétrica, idade, atividade hormonal e exercício físico. Sabe-se também que o balanço entre estímulos atróficos e hipertróficos controlam diretamente a massa muscular do indivíduo e estas variações implicam diretamente não apenas sobre o volume muscular, mas também conteúdo de proteínas e produção de força. Neste sentido, a atrofia muscular (perda de massa muscular) é caracterizada tanto pela diminuição na área de secção transversa das fibras musculares, como também pelo decréscimo no conteúdo de proteínas miofibrilares e consequente redução do volume muscular. Esta atrofia muscular pode ocorrer sob diversas condições clinicas e/ou patológicas, acarretando na diminuição ou perda da massa magra levando à uma consequente diminuição da atividade física, da qualidade de vida e inclusive pior resposta ao tratamento, ocasionando consequentemente aumento da mortalidade. Fica claro desta maneira, que, os métodos que visam a prevenção ou tratamento à atrofia muscular tem importante relevância clínica em muitos grupos de pacientes, além de ser um importante fator contribuinte na qualidade de vida e autonomia destes indivíduos. Com isso o estudo de determinados tratamentos que combatam a atrofia muscular torna-se de vital importância, dentre os quais, vem ganhando destaque o &#x3B2;Hidroxi &#x3B2;Metilbutirato (HMB). Deste modo teve-se como objetivo neste trabalho verificar a efetividade do HMB em prevenir a atrofia muscular induzida por dexametasona (DEXA). Para isto, foram utilizados 32 animais da linhagem Wistar com idade de 60 dias, distribuídos nos seguintes grupos: Grupo Experimental Placebo (GEP), n=8, tratados por 10 dias consecutivos com gavagem e injeção intraperitoneal, ambas contendo apenas solução salina; Grupo Experimental Dexametasona (GED), n=8, tratados por 10 dias consecutivos com gavagem contendo solução salina e injeção intraperitoneal contendo dexametasona; Grupo Experimental HMB (GEH), n=8, tratados por 10 dias consecutivos com gavagem contendo HMB e injeção intraperitoneal contendo solução salina; e Grupo Experimental Dexametasona + HMB (GEDH), n=8, tratados por 10 dias consecutivos com gavagem contendo HMB e injeção intraperitoneal contendo DEXA. Os animais foram acondicionados em caixas coletivas com 4 animais por caixa, com comida e agua à vontade em sala climatizada com temperatura de 22o e respeitando o ciclo de 12 horas claro/escuro. Finalizados os dez dias de tratamento, os animais foram eutanasiados para a coleta do material. Após as análises, as médias dos grupos para peso corpóreo dos animais, peso muscular e os valores da morfometria foram todos submetidos ao teste One-Way ANOVA, seguidos do Teste de Tukey, sendo o valor considerado estatisticamente significante de p<0,05. Ao final pôde-se concluir que, no delineamento experimental aqui aplicado, o HMB não foi capaz de atenuar ou prevenir a perda de peso corporal induzida pela DEXA, sendo que o efeito anticatabólico esperado pelo HMB não repercutiu no musculo EDL, contudo foi capaz de prevenir a atrofia no musculo sóleo. / The skeletal muscle is an extremely versatile entity, able to change their patterns and phenotypic characteristics under various conditions such as neuromuscular activity, electrical stimulation, age, hormonal activity and exercise. It is also known that the balance between atrophic and hypertrophic stimuli directly control the muscle mass of the individual and these changes directly affect not only on muscle volume, but also protein content and production strength. In this sense, muscle atrophy (loss of muscle mass) characterized by both, the decrease in cross-sectional area of muscle fibers, but also by decreasing the content of myofibrillar proteins and consequent reduction in muscle volume. This muscle atrophy may occur in various pathological conditions, resulting in decrease or loss of lean body mass leading to a consequent reduction in physical function, quality of life and even worse response to treatment, thus leading to increased mortality. It is clear in that way that the methods aimed at preventing or treating muscle atrophy has important clinical relevance in many groups of patients, as well as being a major contributing factor in the quality of life and autonomy of individuals. Thus, the study of certain treatments that combat muscle atrophy become of vital importance, among which highlight is winning the &#x3B2;-hydroxy-&#x3B2;-methylbutyrate (HMB). Thus, it is aimed in this study to assess the effectiveness of HMB to prevent muscle atrophy induced by dexamethasone (DEXA). For this, we used 32 Wistar animals aged 60 days, distributed in the following groups: experimental group Placebo (GEP), n = 8, treated for 10 consecutive days with gavage and intraperitoneal injection, both containing only saline. Experimental group Dexamethasone (GED), n = 8, treated for 10 consecutive days with gavage containing saline and intraperitoneal injection containing dexamethasone. Experimental group HMB (GEH), n = 8, treated for 10 consecutive days with gavage containing HMB and intraperitoneal injection containing saline solution and Experimental Group Dexamethasone + HMB (GEDH), n = 8, treated for 10 consecutive days with gavage containing HMB and intraperitoneal injection containing DEXA. The animals were placed in collective boxes with 4 animals per cage with food and water at will in a room with 22o temperature and respecting the light / dark 12-hour cycle. Completed the ten days of treatment, the animals were euthanized to collect the material. After the analysis, the mean body weight to groups of animals, muscle weight and values of morphometry were all subjected to one-way ANOVA followed by Tukey test, with the amount considered statistically significant at p <0.05. At the end, it could be concluded that the experimental design applied here, the HMB was not able to mitigate or prevent the loss of body weight induced by DEXA, and the anti-catabolic effect expected by HMB not reflected in the EDL muscle, but was able to prevent atrophy in the soleus muscle.

During the last two decades it has been substantially growing interest in anaerobic performance of children and adolescents. However, few studies address the effects of high intensity and short duration exercise, such as RAST TEST, on oxidative stress and indirect markers of muscle injuries in adolescents, which can promote the proper management of training sessions and, consequently, Athletic performance. In this sense, the objective of this study was to investigate the acute effect of a maximum anaerobic testing - RAST TEST - on oxidative stress and muscle damage in adolescents corridors. To do this voluntarily participated in the study nine runners adolescents of both sex and age between 15 and 18 years (59.25 ± 11.45 kg; 1.70 ± 0.06 m; 19.57 ± 2.52 kg. m2, 0.84 ± 12:08 and 12.56 ± 4.01% G). All volunteers performed a week of familiarization, being respected a minimum of 72 hours to carry out the RAST TEST itself. Blood collection to perform biochemical analyzes were performed before and after the test. Data were expressed as mean ± SD and analyzed using the Student t test for paired data and applied Pearson correlation between all variables, adopting a 5% significance level. Serum lactate dehydrogenase (LDH) (before: 326.0 ± 72,65U / L and powders: 758.72 ± 135,09U / L) and creatine kinase (CK) (before: 278.1 ± 78 64U / L and post: 983.62 ± 339.49 U / L) increased by 132.72% and 253.69% after the test RAST (p ≤ 0.05). Regarding the antioxidant enzyme, the protocol also increased significantly (p ≤ 0.05) glutathione activity after the test, and demonstrated increased oxidative stress assessed by TBARS in the post-test (p ≤ 0.05). According to the presented results we conclude that the RAST TEST addition to properly assess the anaerobic fitness of adolescent athletes, promoting a significant increase in muscle damage markers and increased concentrations of TBARS and GPx activity. However, the sharp increase in GPx activity suggests an efficient mechanism for the prevention of cell damage and thus preventing oxidative stress in adolescents athletes the RAST test. Key words: high-intensity exercise, anaerobic test, athletic performance, antioxidant enzymes, muscle damage markers. / Durante as duas últimas décadas vem crescendo substancialmente o interesse pela performance anaeróbica de crianças e adolescentes. No entanto, poucos estudos abordam os efeitos dos exercícios de alta intensidade e curta duração, como o RAST TEST, sobre o estresse oxidativo e marcadores indiretos de lesões musculares em adolescentes, o que pode favorecer o adequado controle das sessões de treino e, consequentemente, o desempenho atlético. Nesse sentido, o objetivo desse estudo foi investigar o efeito agudo de um teste anaeróbio máximo - RAST TEST - sobre o estresse oxidativo e danos musculares em corredores adolescentes. Para tal, participaram voluntariamente do estudo nove adolescentes corredores, de ambos o sexo e idade entre 15 e 18 anos (59,25±11,45 kg; 1,70±0,06 m; 19,57±2,52 kg.m2; 0,84±0.08 e 12,56±4,01 %G). Todos os voluntários realizaram uma semana de familiarização, sendo respeitado um intervalo mínimo de 72h para a realização do RAST TEST propriamente dito. As coletas sanguíneas para realizar as análises bioquímicas foram realizadas antes e após o teste. Os dados foram expressos como média ±DP e analisados por meio do teste t de Student para dados pareados, bem como aplicada correlação de Pearson entre todas as variáveis, sendo adotado um nível de significância de 5%. As concentrações séricas de lactato desidrogenase (LDH) (pré: 326,0±72,65U/L e pós: 758,72±135,09U/L) e da creatina quinase (CK) (pré: 278,1±78,64U/L e pós: 983,62±339,49 U/L) tiveram um aumento de 132,72% e 253,69% após a realização do RAST TEST (p≤ 0,05). Em relação à enzima antioxidante, o protocolo também promoveu um aumento significativo (p≤0,05) da atividade da glutationa depois do teste, sendo evidenciado aumento do estresse oxidativo avaliado pelo TBARS no pós-teste (p≤0,05). De acordo com os resultados apresentados concluímos que o RAST TEST além de adequadamente avaliar a aptidão anaeróbia de atletas adolescentes, promove um aumento significativo de marcadores de dano muscular e aumento das concentrações de TBARS e da atividade da GPx. Contudo, o acentuado aumento na atividade da GPx sugere um eficiente mecanismo de prevenção de danos celulares e evitando, assim, um quadro de estresse oxidativo em atletas adolescentes submetidos ao RAST TEST. Palavras Chaves: Exercício de alta intensidade, teste anaeróbio, desempenho atlético, enzimas antioxidantes, marcadores de dano muscular.

As proteínas de choque térmico exercem um papel regulatório chave na defesa celular. Com o intuito de investigar o papel da proteína de choque térmico 70 kDa induzível (HSP70) na atrofia muscular e subsequente recuperação, os músculos extensor longo dos dedos e sóleo de camundongos transgênicos hiperexpressantes de HSP70 foram imobilizados durante 7 dias e subsequentemente liberados da imobilização e avaliados após 7 dias. Houve redução da área de secção transversal (AST) das fibras musculares após imobilização nos animais selvagens e HSP70 porém, apenas os animais HSP70 recuperaram a AST. O número de células satélites bem com a contração tetânica máxima permaneceram inalterados somente nos animais HSP70. O aumento da expressão dos genes atrogin-1 e MuRF-1 induzido pela imobilização foi atenuado nos animais HSP70. Nosso trabalho sugere que a HSP70 é importante para a melhor recuperação estrutural e funcional do músculo após imobilização, e este resultado pode estar relacionado à preservação da quantidade de células satélites e regulação de atrogenes. / Heat shock proteins play a key regulatory role in cellular defense. In order to investigate the role of the inducible 70-kDa heat shock protein (HSP70) in skeletal muscle atrophy and subsequent recovery, extensor digitorum longus and soleus muscles from overexpressing HSP70 transgenic mice were immobilized during 7 days and subsequently released from immobilization and evaluated after 7 days. There was a decrease in myofiber cross-sectional area after immobilization in both wild type and HSP70 mice, but only myofibers from HSP70 mice recovered their size. The number of satellite cells and the muscle tetanic contraction were unchanged only in the muscles from HSP70 mice. In addition, the increase of atrogin-1 and MuRF-1 gene expression was attenuated in HSP70 mice. Therefore, our study suggests that the HSP70 is important for structural and functional recovery of muscles after immobilization and this effect might be associated with preservation of satellite cell amount and regulation of atrogenes.

Neste trabalho, avaliamos os efeitos da suplementação crônica de leucina e do treinamento de força sobre a miopatia diabética. 40 ratos machos da linhagem Wistar Hannover foram distribuídos em 5 grupos: controle, não diabético (C), diabético não tratado (D), diabético treinado (DT), diabético suplementado com leucina e treinado (DLT). O início das intervenções ocorreu na 4ª semana de vida dos animais, e perdurou por 8 semanas. Foram avaliados: massa corporal, consumo de ração e água, concentrações sanguíneas de glicose, insulina e perfil lipídico; capacidade funcional muscular voluntária através de testes de força de preensão e de ambulação; conteúdo intracelular de proteínas relacionadas à via anabólica mTOR e p70S6K, totais e fosforiladas, no músculo extensor longo dos dedos. Os ratos diabéticos não tratados (grupo D) apresentaram hiperglicemia e hipoinsulinemia moderada, menor massa corporal, maior consumo de ração e água, menor peso absoluto dos músculos extensor longo dos dedos e gastrocnêmio, menor força de preensão, menor capacidade de ambulação e menor atividade das proteínas mTOR e p70S6K comparado ao grupo C, o que caracteriza o quadro de miopatia diabética. O peso relativo do músculo gastrocnêmico (peso absoluto/100g de peso do animal) foi maior nos grupos DT e DLT comparado com o grupo D, e maior no grupo DLT comparado com o grupo DL (p < 0,05). Não houve diferença estatística entre os grupos DL e D sobre os pesos relativos dos músculos, ou seja, a suplementação crônica de leucina não afetou este parâmetro nos ratos diabéticos. Interessantemente, houve diferença estatística entre os grupos DL e D sobre a força muscular (p < 0,05), sem haver diferença entre grupos DL e C quanto à glicemia; ou seja, a dieta suplementada com leucina foi capaz de controlar a glicemia e atenuar a perda de força muscular. O treinamento de força também controlou a glicemia, recuperou a força muscular e melhorou a capacidade de ambulação, bem como a regulação da via mTOR-p70S6K. A fosforilação da via mTOR-p70S6K foi maior nos grupos DT e DLT comparado com o grupo D (p < 0,05), e sem diferença entre estes grupos treinados e o grupo C, sugerindo que o treinamento de força combinado com a suplementação de leucina recuperou a atividade da via do mTOR-p70S6K nos animais diabéticos, que pode refletir em maior síntese proteica muscular. O colesterol total do grupo D foi maior comparado com o do grupo C; e nos grupos diabéticos treinados (DT e DLT), este parâmetro foi menor do que no grupo D (p < 0,05). Adicionalmente, o HDL-c aumentou nos grupos treinados (DT e DLT) quando comparado com o grupo D, mas não alterou no grupo que recebeu apenas a suplementação de leucina (grupo DL). Portanto, neste estudo, a suplementação crônica de leucina por si só normalizou a glicemia e melhorou a força muscular dos animais diabéticos. Além disso, o treinamento de força foi responsável pelo maior aumento de força e da massa muscular, bem como pela normalização da glicemia, pela elevação da concentração de HDL-c e pela redução do colesterol total dos animais diabéticos e ambas foram capaz de recuperar a via mTOR-p70S6K. / In this study, we evaluated the effects of chronic supplementation with leucine and resistance training on diabetic myopathy. 40 Wistar Hannover rats were divided into 5 groups: control, non-diabetic (C), untreated diabetic (D), trained diabetic (DT), diabetic supplemented with leucine and trained (DLT). The beginning of the interventions occurred in the 4th week of life of the animals, and lasted for 8 weeks. Were evaluated: body weight, food and water intake, blood concentrations of glucose, insulin and lipid profile; voluntary muscle functional capacity through grip strength and ambulation test; intracellular content of proteins related to the anabolic mTOR and p70S6K pathway, total and phosphorylated in the extensor digitorum longus muscle. Diabetics untreated mice (group D) had hyperglycemia and moderate hypoinsulinemia, lower body mass, food and water intake, reduced absolute weights of the muscles of the long extensor digitorum, and gastrocnemius, the lower grip strength, lower ambulation capacity and lower activity of mTOR and p70S6K protein compared the C group, featuring diabetic myopathy. The relative weight of the gastrocnemius muscle (absolute weight / 100g of body weight) was greater in DT and DLT groups compared with group D, and higher in the DLT group compared to the DL group (P < 0.05). No statistical difference between the DL and D groups on the relative weights of the muscles, that is, chronic supplementation of leucine did not affect this parameter in diabetic rats. Interestingly, there was statistical difference between the DL and D groups on muscle strength (P < 0.05), with no difference between groups DL and C on the blood glucose; that is, the diet supplemented with leucine was able to control glycemia and avoid loss of muscle strength of diabetic animals. Resistance training also controlled glycemia, recovered muscle strength and improved the capacity of ambulation of diabetic animals and the regulation of the mTOR-p70S6K pathway. The phosphorylation of mTOR-p70S6K pathway was higher only in the DT and DLT groups compared with the D group (P < 0.05), and no difference between the DT and C groups, suggesting that the training recovered muscle mass in diabetic animals. Total cholesterol was greater in Group D compared to the group C; and trained diabetic groups (DLT and DT), this parameter was lower than that of the D group (P < 0.05). In addition, HDL-C increased in trained groups (DT and DLT) as compared to group D, but had no effect the group that received only leucine supplementation (DL group). Therefore, in this study, chronic supplementation of leucine alone normalized glucose and improved muscle strength of diabetic animals. In addition, resistance training was responsible for the largest increase in strength and muscle mass, as well as the normalization of glucose, elevated concentrations of HDL-C and reduction in total cholesterol of animals diabetics and both were able to recover mTOR- p70S6K pathway.

Neste estudo, testamos dois novos moduladores seletivos do receptor de glicocorticóide, nomeados L5 e L7, em comparação com o dexametasona, sobre aspectos estruturais, funcionais e moleculares no músculo sóleo. Ratos Wistar foram tratados com doses progressivas de dexametasona, L5 e L7 em 1 ou 7 dias. A massa corporal e a ingestão alimentar apresentaram queda após o tratamento com dexametasona em todas as doses; os tratamentos com L5/L7 mostraram resposta semelhante aos controles. O peso do músculo foi diminuído pelo dexametasona, efeito não observado nos tratamentos com L5/L7. Apenas o tratamento com dexametasona causou uma diminuição na área de secção transversa dos tipos de fibra muscular analisada. A força tetânica do sóleo foi diminuída pela dexametasona, nos tratamentos com L5/L7 este parâmetro também não foi afetado. A expressão gênica de MAFbx/Atrogin-1 e MuRF-1 foi elevada pela dexametasona; por outro lado, L5/L7 não elevaram a expressão destes genes. Concluímos que o L5/L7, em contraste com o dexametasona, preveniu o músculo esquelético da atrofia. / In this study, we have tested two new selective modulators named L5 and L7 along with dexamethasone in skeletal muscle structural, functional and molecular aspects. Male Wistar rats were treated with progressive doses of dexamethasone, L5 and L7 for 1 and 7 days. While body weight and food intake were decreased by the dexamethasone treatment in all doses, L5/L7 treatments induced gain in body weight similarly to controls. Muscle weight was decreased by dexamethasone, while L5/L7 were ineffective. Only the dexamethasone treatment caused a decrease in the analyzed cross sectional area of the skeletal muscle fiber types. Soleus tetanic force was decreased by the dexamethasone treatment, while L5/L7 treatments did not alter this parameter. MAFbx/Atrogin-1 and MuRF-1 gene expressions were elevated by dexamethasone; on the other hand, L5/L7 did not modulate any expression of those genes. We conclude that L5/L7, in contrast to dexamethasone, spare skeletal muscle from structural and functional loss, and molecular changes, reinforcing their role as a therapeutic device.

A atrofia muscular espinhal (AME) é uma doença rara e neurodegenerativa, que afeta crianças e adultos. Gera atrofia muscular, prejudica os movimentos voluntários e, em muitos casos, dificulta a comunicação oral. Esta dissertação é composta por dois artigos. O Estudo 1 objetivou revisar a literatura sobre o desenvolvimento cognitivo de pessoas com AME. O Estudo 2 objetivou avaliar o desempenho visual, cognitivo e motor de crianças com AME tipo 1 (AME-I). O primeiro estudo foi uma revisão sistemática, com levantamento dos últimos 25 anos (de 1992 a 2017) nas bases de dados PUBMED/Medline, Web of Science e Scielo. Os descritores utilizados foram: spinal muscular atrophy e cognition. O estudo 2 consistiu na avaliação de 24 crianças, divididas em dois grupos: 12 crianças com AME-I (3 a 9 anos, 9 meninos e 3 meninas) e 12 crianças saudáveis, pareadas por idade e sexo. As 24 crianças responderam a quatro tarefas de associação de figuras, com dificuldade crescente. As respostas foram detectadas por meio de um rastreador de olhar. Para o primeiro estudo foram localizados 43 artigos, desses, nove foram selecionados, de acordo com os critérios de inclusão e exclusão. O estudo apontou que o desempenho cognitivo de crianças com AME é heterogêneo. Três artigos indicaram que essas crianças têm desempenho cognitivo normal, três artigos indicaram que há atraso e outros três estudos relataram desempenho acima da média. De modo geral, as crianças com maior fraqueza muscular (AME-I) apresentaram maior comprometimento e estudos mais recentes detectaram esse atraso. O segundo estudo descreveu pior desempenho do grupo AME-I, em relação ao grupo controle (maior número de erros e maior tempo para execução das tarefas). Concluímos que, até o momento, poucos estudos investigaram aspectos cognitivos em crianças e adolescentes com AME. O desenvolvimento cognitivo de crianças com AME deve ser acompanhado, principalmente em crianças com AME-I. É necessário avaliar o desempenho cognitivo e, se necessário, propor intervenções para pessoas com AME. O desenvolvimento cognitivo adequado facilita a autonomia e interação. Os rastreadores de olhar podem estimular e aprimorar esse repertório / Spinal muscular atrophy (SMA) is a rare and neurodegenerative disease, affecting children and adults. SMA causes muscular atrophy and weakness, and, in many cases, impairs the development of oral communication. This dissertation is composed of two articles. Study 1 aimed to review the literature about the cognitive development of people with SMA. Study 2 aimed to evaluate the visual, cognitive and motor performance of children with SMA type 1 (SMAI). Study 1 reviewed the findings of the last 25 years (1992 to 2017), in PUBMED/Medline, Web of Science and Sicelo databases. The descriptors were: spinal muscular atrophy and cognition. Study 2 consisted of the evaluation of 24 children divided into two groups: 12 children with SMA-I (3 to 9 years of age, 9 boys and 3 girls) and 12 healthy children, matched by age and sex. The 24 children performed four figure-association tasks, with increasing difficulty. Responses were detected by an eye tracking device. For the first study, 43 articles were identified and nine were selected because they met the inclusion and exclusion criteria. The study pointed out that the cognitive performance of children with SMA is heterogeneous. Three articles indicated that children with SMA had normal cognitive performance, three observed delayed performance and three studies described cognitive performance as above average. In general, samples with children with more severe muscular weakness (SMA-I) showed some cognitive impairment and more recent studies detected this delay. The second study described poorer performance of the SMA-I group, compared to the control group (more errors and longer times). In conclusion, few studies investigated cognitive outcomes in children and adolescents with SMA. The cognitive development of children with SMA should be followed, especially children with SMA-I. More studies should evaluate and, if necessary, intervene to prevent cognitive impairment in people with SMA. The proper cognitive development facilitates autonomy and interaction. The eye tracker can stimulate and improve their repertoire

A miopatia esquelética em doenças sistêmicas é um importante preditor de mortalidade e prognóstico em diversas síndromes, incluindo a insuficiência cardíaca. Os danos músculo-esqueléticos em situações de comprometimento cardíaco são descritos pela literatura há décadas, entretanto, nenhum recurso farmacológico proposto até o momento mostrou-se eficiente em reverter esses prejuízos, ressaltando o papel do treinamento físico aeróbio. Apesar dos inegáveis benefícios desta terapia adjuvante no tratamento da insuficiência cardíaca, muito pouco se sabe sobre a intensidade de exercício capaz de otimizar os ganhos promovidos por esta intervenção. Dado isso, nesse estudo avaliamos a eficácia do treinamento físico aeróbio em alta intensidade na musculatura esquelética em ratos submetidos ao infarto do miocárdio, comparando-a com protocolo isocalórico realizado em intensidade moderada. Observamos que os animais infartados apresentaram alterações patológicas na musculatura esquelética, similarmente ao observado em pacientes com IC, como prejuízos em enzimas metabólicas fundamentais, atrofia muscular, perturbação da homeostase redox e ativação do complexo proteassomal 26S. Ambos os protocolos de treinamento físico aeróbio foram capazes de aprimorar substancialmente a capacidade funcional e potência aeróbia máxima nos animais infartados, prevenindo a queda da atividade máxima das enzimas hexoquinase e citrato sintase, restaurando a morfologia da musculatura esquelética e aumentando a distribuição de fibras musculares do tipo I, o que foi acompanhado por melhora do balanço redox e redução da atividade do complexo proteassomal 26S. Apesar do treinamento físico aeróbio em alta intensidade ter proporcionado resultados superiores ao protocolo de intensidade moderada em relação a capacidade funcional dos animais, as adaptações músculo-esqueléticas às diferentes intensidades de TFA apresentaram-se muito semelhantes / Impaired skeletal muscle performance in systemic diseases is shown to strongly predict mortality and long-term prognosis in a wide variety of syndromes, including heart failure. The clinical picture of skeletal muscle damage in cardiac situations has been described for decades. However, no pharmacological strategy proposed so far was shown to effectively prevent the onset of skeletal myopathy, reinforcing the role of aerobic exercise training in counteracting such phenomenon. Despite the well-known benefits of exercise training in sets of cardiac dysfunction, very little is known about the optimal exercise intensity to elicit maximal outcomes. Therefore, in the present study we compared the effects of high-intensity aerobic exercise training with those of an isocaloric moderate-intensity protocol on skeletal muscle adaptations in infarcted rats. Our data suggest that infarcted rats presented signs of skeletal myopathy resembling those observed in HF patients, such as metabolic enzymes impairment, skeletal muscle atrophy, disrupted redox balance and proteasomal overactivation. Here we show that both high- and moderate-intensity aerobic exercise training were able to substantially increase aerobic capacity in infarcted rats, preventing the decay of citrate synthase and hexokinase maximal activities, reestablishing normal skeletal muscle morphology to a healthy profile and increasing the number of type I muscle fibers. Such outcomes were accompanied by an improved redox balance and reduced proteasomal activity in skeletal muscle. Even though high-intensity aerobic interval training was superior to moderate-intensity in improving functional capacity, the observed adaptations in skeletal muscle were remarkably similar between the protocols. Therefore, our data allow us to conclude that high-intensity and moderate-intensity aerobic exercise training equally prevent skeletal myopathy induced by myocardial infarction in rats