Altas concentrações de ácidos graxos saturados desencadeiam resistência à insulina no músculo esquelético e o estresse de retículo endoplasmático (RE) é sugerido neste processo. Este estudo objetivou investigar, em células musculares L6, os efeitos do tratamento com palmitato sobre o estresse de RE e a ativação do NF-kB, relacionando-os com o prejuízo na expressão do GLUT4. Pelos resultados, observou-se que o tratamento com 0,75 mM de palmitato induziu redução no conteúdo de GLUT4 e Slc2a4. Os marcadores de estresse como GRP78, PERK/EIF2a e IRE1a/XBP-1/TRAF2 apresentaram pouca ativação. O fator transcricional NF-kB apresentou-se aumentado em seu conteúdo proteico e RNAm. A atividade de ligação do NF-kB à região promotora do Slc2a4 mostrou aumento independente do grau de fosforilação de IKK. Em suma, observou-se que o palmitato reprime a expressão do Slc2a4 e que induz pouco estresse de RE em células L6. Por outro lado, a participação do NF-kB parece ser importante no controle deste fenômeno reduzindo a expressão do Slc2a4 e prejudicando a homeostasia da glicose. / High concentrations of saturated fatty acids trigger insulin resistance in skeletal muscle and endoplasmic reticulum stress (ER) is suggested in this process. This study aimed to investigate, in L6 muscle cells, the effects of palmitate treatment on ER stress pathways and activation of NF-kB, relating them to the impaired expression of GLUT4. The results showed that treatment with 0.75 mM of palmitate induced reduction in the amount of GLUT4 and Slc2a4. Stress markers such as GRP78, PERK/EIF2a and IRE1a/XBP-1/TRAF2 showed little activation. The transcription factor NF-kB were increased in protein content and mRNA. The binding activity of NF-kB to the promoter region of Slc2a4 showed increased independent from the phosphorylation of IKK. Finally, it was observed that palmitate represses the expression of Slc2a4 and that this fatty acid induces little activation of reticulum stress pathways in L6 cells. On the other hand, the involvement of NF-kB appears to be important to control this phenomenon, reducing the expression of Slc2a4 and impairing glucose homeostasis.

A diabetes mellitus (DM) está entre as 10 principais causas de morte global e é considerada um dos principais fatores de risco para as doenças cardiovasculares. Dados da Federação Internacional de Diabetes indicam que 425 milhões de pessoas possuem esta doença e seu tratamento é considerado uma das prioridades de saúde. No coração, as alterações a nível celular causadas pela DM levam ao surgimento de anormalidades estruturais e funcionais que resultam na chamada cardiomiopatia diabética. A DM pode ser estudada a partir de modelos experimentais em animais, como a DM induzida pela estreptozotocina, uma substância citotóxica para as células pancreáticas que produzem insulina. Objetivos: O objetivo este trabalho foi avaliar a existência de alterações cardíacas precoces na contratilidade de miócitos isolados, na morfologia e função cardíaca por ecocardiograma de alta resolução e na atividade elétrica do coração. Metodologia: Foram utilizados ratos Wistar machos para indução da DM com estreptozotocina. Os cardiomiócitos foram isolados por dissociação enzimática utilizando-se a preparação de Langendorff e a contratilidade estudada através da medição da variação do comprimento da célula e dos sarcômeros de cardiomiócitos estimulados eletricamente. A avaliação da morfologia e da função cardíaca foi feita por ecocardiografia de alta resolução e o eletrocardiograma foi obtido nos animais anestesiados. Resultados: A DM resultou em alteração da contratilidade dos cardiomiócitos medida pela variação do comprimento da célula e pela variação do comprimento do sarcômero. Comparados aos controles, os animais diabéticos apresentaram aumento dos intervalos de tempo para atingir o pico de contração (0,049 vs 0,068 s, e 0,043 vs 0,063 s, P<0,001) aumento do relaxamento (0,028 vs 0,038 s e 0,025 vs 0,035 s, P<0,03) e do intervalo até a máxima velocidade de encurtamento (0,019 vs 0,024 s, P<0,001) e relaxamento (0,021 vs 0,032 s e 0,020 vs 0,025 s, P<0,03) em relação ao grupo controle medidos pelo comprimento da célula e pelo comprimento do sarcômero, respectivamente. O ecocardiograma evidenciou mudanças morfológicas com aumento do diâmetro diastólico (24,4 vs 28,0 mm/kg, P<0,01) e sistólico (11,0 vs 18,2 mm/kg, P<0,01), aumento da massa do ventrículo esquerdo (1,9 vs 2,5 mg/g, P<0,02) e manutenção da espessura relativa da parede posterior, caracterizando um quadro de hipertrofia excêntrica. Foram também observadas mudanças funcionais, como a diminuição significativa da fração de ejeção (73,4 vs 62,1%, P<0,01), da fração de encurtamento (44,2 vs 34,7%, P<0,01) e da onda S\' (46,9 vs 38,1 mm/s, P<0,01) avaliada pelo Doppler tecidual, indicando uma disfunção sistólica inicial nesse modelo experimental. No eletrocardiograma foi possível verificar um aumento na duração da onda P (9,15 vs 14,15 ms, P<0,005). Conclusão: Os resultados obtidos permitiram identificar alterações precoces nesse modelo de DM. Foi observada uma correlação entre as alterações da contratilidade observadas diretamente ao nível celular através da medição da variação do comprimento da célula e do sarcômero com as alterações na morfologia e função cardíaca em decorrência da DM. / Diabetes mellitus (DM) is among the top 10 causes of global death and is considered a major risk factor for cardiovascular disease. Data from the International Diabetes Federation indicate that 425 million people have this disease and its treatment is considered one of the health priorities. In the heart, changes at the cellular level caused by DM lead to the appearance of structural and functional abnormalities that result in so-called diabetic cardiomyopathy. DM can be studied from experimental models in animals including induction by streptozotocin, a cytotoxic substance for pancreatic cells that produce insulin. Objectives: The objective of this study was to evaluate the existence of early cardiac changes in the contractility of isolated myocytes, in the morphology and cardiac function by high resolution echocardiogram and in the heart electrical activity . Method: Male Wistar rats were used for induction of DM with streptozotocin. Cardiomyocytes were isolated by enzymatic dissociation using the Langendorff preparation and the contractility studied by measuring cell and sarcomere length variation in electrically stimulated cardiomyocytes. The evaluation of cardiac morphology and function was performed by high resolution echocardiogram and eletrocardiogram was was obtained in anesthetized animals. Results: DM resulted in alteration of cardiomyocyte contractility with measurement of cell length variation and with sarcomere length variation. Compared to controls, diabetic animals presented an increase in the time intervals to reach the peak of contraction (0.049 vs 0.068 s and 0.043 vs 0.063 s, P<0.001) increase in relaxation (0.028 vs 0.038 s and 0.025 vs 0.035 s, P<0.03) and the intervals until the maximum shortening velocity (0.019 vs 0.024 s, P<0.001) and relaxation (0.021 vs 0.032 s and 0.020 vs 0.025 s, P<0.03) in relation to the control group measured by length and by sarcomere, respectively. The echocardiogram evidenced morphological changes with an increase in the diastolic (24.4 vs 28.0 mm/kg, P<0.01) and systolic diameter (11.0 vs 18.2 mm/kg, P<0.01) increase in left ventricle mass (1.9 vs 2.5 mg/g, P<0.02) and maintenance of the relative thickness of the posterior wall in relation to the control group, characterizing eccentric hypertrophy in DM. Functional changes were also observed, such as a significant reduction in ejection fraction (73.4 vs 62.1 %, P<0.01), of the fractional shortening (44.2 vs 34.7 %, P<0.01) and the S\' wave (46.9 vs 38.1 mm/s, P<0.01) evaluated by tissue Doppler, indicating an initial systolic dysfunction in this experimental model. With the electrocardiogram it was possible to verify an increase in P wave duration (9.15 vs 14.15 ms, P<0.005). Conclusion: The results obtained allowed to identify early changes in this model of DM. A correlation was observed between contractility changes observed directly at the cellular level by measuring cell and sarcomere variation with changes in cardiac morphology and function as a result of DM.

A capacidade de sincronizar vias metabólicas a estímulos ambientais é um aspecto central da homeostase em mamíferos. Dentro desse contexto, o controle molecular da função mitocondrial representa um aspecto fundamental e defeitos na integridade desse sistema podem levar a severas perturbações à homeostase celular levando a um amplo espectro de doenças como a obesidade e o diabetes tipo 2. O controle transcricional do metabolismo energético é um processo dinâmico que depende da ação coordenada de fatores de transcrição, enzimas modificadoras de cromatina e coreguladores transcricionais. Co-reguladores podem agir como interruptores transcricionais ativando ou reprimindo a atividade de receptores nucleares. Neste estudo, demonstramos que o coativador PGC-1? e o co-repressor NCoR1 são importantes mediadores do metabolismo energético e da homeostase redox mitocondrial em células musculares. Nossos resultados sugerem que os efeitos desses co-reguladores são mediados pela transativação do elemento responsivo de PPAR (PPRE) em promotores de seletos grupos de genes. Ainda, a indução da capacidade oxidativa e da defesa antioxidante pelo silenciamento de NCoR1 ou pela expressão de PGC-1? atenua a produção de espécies reativas de oxigênio e a morte celular induzida por estresse metabólico. Essas evidências sugerem que o equilíbrio entre a ativação e a repressão transcricional em promotores contendo PPREs exerce um papel central na função mitocondrial em células musculares esqueléticas. Coletivamente, os resultados deste estudo indicam que o antagonismo entre os coreguladores PGC-1? e NCoR1 é um componente central no controle da função mitocondrial representando uma interface promissora para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas para o tratamento e prevenção da disfunção metabólica. / The ability to synchronize metabolic pathways to environmental stimuli is a central aspect of mammalian homeostasis. Within this context, the molecular control of mitochondrial function represents a fundamental aspect and defects in the integrity of this system can lead to severe disturbances to cellular homeostasis causing a wide spectrum of pathologies such as obesity and type 2 diabetes. Transcriptional control of energy metabolism is a dynamic process that depends on the coordinated action of transcription factors, chromatin modifying enzymes, and transcriptional co-regulators. Co-regulators can act as transcriptional switches activating or repressing the activity of nuclear receptors. In this study, we demonstrated that the co-activator PGC-1? and NCoR1 co-repressor are essential mediators of energy metabolism and mitochondrial redox homeostasis in muscle cells. Our results suggest that the effects of these co-regulators are mediated by the transactivation of the PPAR responsive elements (PPREs) in promoters of selected gene groups. Furthermore, the oxidative capacity and antioxidant defense induction by either NCoR1 knockdown or PGC-1? overexpression attenuates the production of reactive oxygen species and cell death induced by metabolic stress. These evidence suggest that the balance between activation and transcriptional repression in promoters containing PPREs exert a central role in mitochondrial function in skeletal muscle cells. Collectively, the results of this study indicate that the antagonism between the co-regulators PGC-1? and NCoR1 is a central component of mitochondrial function representing a promising interface for the development of novel therapeutic approaches for the treatment and prevention of metabolic dysfunction.

Aumento nos níveis circulantes de alguns ácidos graxos (AGs) está relacionado com o quadro de resistência à insulina em músculo esquelético. Os mecanismos pelos quais os AGs diminuem a ação da insulina não estão elucidados, entretanto a participação destas biomoléculas no controle do NF-kB, SREBP-1c, HIF-1<font face=\"Symbol\">&#945;, LXR<font face=\"Symbol\">&#945; e PPARg considerados reguladores do Slc2a4, já foi sugerida. O objetivo deste estudo foi investigar a ação dos ácidos graxos, oléico (OFA) e linoléico (LFA), em células musculares L6, na regulação do Slc2a4. Redução no conteúdo protéico e de mRNA GLUT4 foi verificada na presença de ambos AGs. Esta redução foi relacionada com aumento na expressão e na atividade de ligação do NF-kB e diminuição na expressão e na atividade de ligação do SREBP-1 ao gene Slc2a4, na presença de OFA e LFA. Ambos AGs aumentaram a expressão do mRNA de LXR<font face=\"Symbol\">&#945;, PPARg and HIF-1<font face=\"Symbol\">&#945;, todavia apenas na presença de LFA foi detectada uma diminuição na ligação de PPARg ao Slc2a4. Ambos AGs reduzem a expressão do GLUT4 devido modulação da ligação do NF-kB e SREBP-1 ao gene Slc2a4. / High elevated levels of some free fatty acids (FFAs) are associated with insulin resistance in skeletal muscle. The mechanisms by which FFAs impair this hormone sensitivity need to be clarified; nevertheless, its effects in the modulation of NF-kB, SREBP-1c, HIF-1<font face=\"Symbol\">&#945;, LXR<font face=\"Symbol\">&#945; and PPARg which are related with Slc2a4 gene regulation have been suggested. The goal of this study was to investigate the action of oleic (OFA) and linoleic (LFA) fatty acids, in L6 muscle cells, in Slc2a4 regulation. The GLUT4 protein and mRNA expression decreased in the presence of OFA and LFA. The reduced GLUT4 expression was related to a significative enhancement of the NFkappaB mRNA expression and binding activity in presence of both FFAs and a decrease of SREBP-1 mRNA and binding activity in the Slc2a4. OFA and LFA increase LXR<font face=\"Symbol\">&#945;, PPARg and HIF-1<font face=\"Symbol\">&#945; mRNA expression, but only a reduction in PPARg binding activity was verified in presence of the LFA. A reduction in GLUT4 expression in the presence of OFA and LFA was detected and related with NF-kB and SREBP-1 binding activity in the Slc2a4 gene.

Os efeitos da obstrução uretral parcial na musculatura da bexiga urinária de coelhos foram investigadas usando as ferramentas estereológicas. Foram utilizadas 12 fêmeas de coelhos da raça Norfolk, com três meses de idade e peso corporal variando de 2,5-3,0 kg. O procedimento cirúrgico consistiu de celiotomia mediana retro-umbilical para exposição da bexiga urinária. A parede dorsal da uretra foi divulsionada de sua íntima associação com o útero e vagina, o suficiente para a passagem de fio nylon 2-0. Um pino de Steinmann (3 mm de diâmetro) foi interposto temporariamente entre a uretra e o fio para determinar indiretamente o grau de obstrução uretral. Após três, sete e doze semanas os animais foram ortotanasiados e comparados com o grupo de animais controle (não obstruídos). Os fragmentos da bexiga foram preparados para microscopia de luz. Cortes seriados foram realizados para o estudo morfométrico e estereológico. Os três eixos: crânio-caudal (CC), dorso-ventral (DV) e latero-lateral (LL) aumentaram em todos os grupos analisados: controle, 3, 7 e 12 semanas. Os valores para CC foram estatisticamente similares para 3, 7 e 12 semanas. O mesmo foi observado no eixo DV. Os valores para o eixo LL foram similares para os grupos de 7 e 12 semanas. O estudo morfométrico baseou-se em determinar o tamanho da fibra (área seccional) e comprimento da fibra muscular. Nos animais do grupo de 3, 7 e 12 semanas foi observado um aumento de 4,63x, 4,32x e 7,10x no tamanho celular e um decréscimo de 2,55x, 1,94x e 4,04x no comprimento da fibra muscular quando comparados ao grupo controle. O estudo estereológico baseou-se em estimar o volume referência (Vref), a densidade numérica (Nv), o número total de fibras musculares (N), a densidade de volume (Vv) e o volume da fibra muscular (Vn). O Vref apresentou um aumento de 11,07x, 7,98x e 31,7x quando comparado com o grupo controle. A densidade numérica (Nv) aumentou 0,06x e 0,05x para os grupos de 3 e 7 semanas, respectivamente, em relação ao grupo controle. O grupo de 12 semanas, no entanto, apresentou um decréscimo de 0,01x em comparação com o grupo controle. Os grupos de 3, 7 e 12 semanas apresentaram, respectivamente, um aumento de 0,81x, 12,56x e 38,43x em número total de células. A densidade de volume (Vv) para os grupos de 3, 7 e 12 semanas apresentou um aumento de 0,97x, 0,56x e 0,86x em relação ao grupo controle. E finalmente, o volume médio da fibra muscular apresentou um aumento de 0,62x, 0,81x e 0,82x, respectivamente para os animais de 3, 7 e 12 semanas. Os dois mecanismos: hipertrofia e hiperplasia ocorrem na bexiga urinária de coelhos, porém não sabemos a seqüência exata em que aparecem. / The effects of partial urethral obstruction on rabbit´s urinary bladder musculature were investigated using stereological designed methods. A total of 12 female Norfolk rabbits weighing from 2.5 to 3 kg were used. A retro-umbilical celiotomy was made to expose the urinary bladder. The urethra´s dorsal wall was isolated from its association with the uterus. A 3mm-Steinmann-pin was positioned on the urethra to produce a standard degree of obstruction and a ligature was tied up around it, using a 2-0 nylon silk. Three, seven and twelve weeks after the surgery procedures the rabbits were euthanised. Bladder fragments were prepared for light microscopy. Serial sections were performed to morphometric and stereological study. In relation to the bladder axis: cranio-caudal (CC), dorso-ventral (DV) and latero-lateral (LL) increased in all groups analysed: control, 3, 7 and 12 week-obstructed animals. Values for CC were statistically similar for 3, 7 and 12-week-obstructed groups. The same was observed for DV axis. The LL axis showed values statistically similar for 7 and 12-week-obstructed groups. The morphometric study was based on the muscle fibre size (sectional area) and the muscle fibre length. In 3, 7 and 12-week-obstructed animals, it was observed a 4.63, 4.32 and 7.10-fold cell size increase and a 2.55, 1.94 and 4.04-fold decrease in length, respectively, when compared to control group. As for the stereological study. Vref presented a 11.07, 7.98 and 31.7-fold increase when compared to control subjects. Numerical density (Nv) increased by 0.06 and 0.05 in 3 and 7-week-obstructed groups, respectively, in relation to control group. Twelve week-obstructed group. Presented however a 0.01x-decrease compared to control animals. Three, seven and twelve-week-obstructed groups presented, respectively, 0.81, 12.56 and 38.43-fold increase in total number of cells (N). Volume density presented a 0.97, 0.56 and 0.86-fold increase in 3, 7 and 12-week-obstructed groups, respectively. And finally, mean muscle cell volume (Vn) presented a 0.62, 0.81 and 0.82-fold in 3, 7 and 12-week obstructed groups, respectively. Both mechanisms: hypertrophy and hyperplasia happened to occur on rabbit´s urinary bladder, thought we do not know the exact sequence in which they appear altogether.

Óxido nítrico (NO) é uma molécula que exerce uma multiplicidade de funções fisiológicas importantes que vêm sendo estudadas em diversos tecidos. No entanto, o papel do NO em processos fisiológicos e patológicos no músculo estriado é pouco conhecido, apesar de algumas evidências apontarem para uma função de regulação redox e interação com células satélites progenitoras. Neste estudo avaliamos a participação do NO na regeneração muscular em um modelo de inflamação aguda in vivo. O trauma muscular foi induzido por um aparelho similar a uma prensa com impacto direto sobre o gastrocnêmio. Foram utilizados 40 ratos, Wistar, divididos em quatro grupos: (i) controle (CO); (ii) falso (sham) trauma; (iii) trauma; (iv) trauma com exposição ao nitro-L-arginina metil éster (L-NAME), um inibidor da sintase do óxido nítrico, em dois tempos experimentais: 24 horas e 7 dias após lesão. Vinte e quatro horas após o trauma, o músculo lesionado apresentava intensa vasodilatação e reação inflamatória na análise histológica, lipoperoxidação tecidual e estresse nitrosativo, aumento do mRNA das citocinas próinflamatórias (IL-1β, IL-6, iNOS), metaloproteinase-2, expressão proteica de iNOS e MMP-2, ativação do NF-κB e intensa atividade proliferativa. O tratamento com LNAME diminuiu significativamente os achados das alterações histológicas e moleculares em 24 horas após a lesão e, sete dias após o trauma, houve um aumento na expressão do TGF-β, na deposição de colágeno e proliferação celular. Entretanto, o grupo tratado com L-NAME apresentou uma maior expressão de TGF-β e de deposição de colágeno quando comparado ao grupo trauma e proliferação celular semelhante. Estes resultados indicam que a lesão muscular é associada com a ativação do sistema NO, o qual parece estar envolvido no equilíbrio entre os processos de regeneração e fibrose durante o reparo. / Nitric oxide (NO) is a molecule that carries a variety of important physiological functions that have been studied in various tissues. However, the role of NO in physiological and pathological processes in striated muscle is poorly known, although some evidence suggests a role of redox regulation and interaction with progenitor satellite cells. We evaluated the role of NO in muscle regeneration in a model of acute inflammation in vivo. The muscle trauma was induced by a device similar to a press with a direct impact on the gastrocnemius. A total of 40 rats were divided into four groups: (i) control (CO), (ii) sham trauma, (iii) trauma, (iv) trauma + L-NAME, an inhibitor of nitric oxide synthase in two experimental phases: 24 hours and 7 days after injury. Twenty-four hours after the trauma, the injured muscle showed intense vasodilatation and inflammation in the histological analysis, tissue lipid peroxidation and nitrosative stress, activation of NF-κB, increased mRNA of pro-inflammatory, (IL- 1β, IL-6, iNOS), metalloproteinase-2 and HGF, and increased total cell proliferation. The administration of the L-NAME significantly reduced iNOS, MMP-2 and activation of NF-κB reduced the histological and molecular findings 24 hours after injury, and 7 days after injury, there was an increase in the expression of TGF-β, collagen deposition, and total cell proliferation. However, the L-NAME group showed increased expression and collagen deposition when compared to the trauma and similar total cell proliferation. These results indicate that muscle injury is associated with activation of the NO, which seems to be involved in the balance between the processes of regeneration and fibrosis during the repair.

Óxido nítrico (NO) é uma molécula que exerce uma multiplicidade de funções fisiológicas importantes que vêm sendo estudadas em diversos tecidos. No entanto, o papel do NO em processos fisiológicos e patológicos no músculo estriado é pouco conhecido, apesar de algumas evidências apontarem para uma função de regulação redox e interação com células satélites progenitoras. Neste estudo avaliamos a participação do NO na regeneração muscular em um modelo de inflamação aguda in vivo. O trauma muscular foi induzido por um aparelho similar a uma prensa com impacto direto sobre o gastrocnêmio. Foram utilizados 40 ratos, Wistar, divididos em quatro grupos: (i) controle (CO); (ii) falso (sham) trauma; (iii) trauma; (iv) trauma com exposição ao nitro-L-arginina metil éster (L-NAME), um inibidor da sintase do óxido nítrico, em dois tempos experimentais: 24 horas e 7 dias após lesão. Vinte e quatro horas após o trauma, o músculo lesionado apresentava intensa vasodilatação e reação inflamatória na análise histológica, lipoperoxidação tecidual e estresse nitrosativo, aumento do mRNA das citocinas próinflamatórias (IL-1β, IL-6, iNOS), metaloproteinase-2, expressão proteica de iNOS e MMP-2, ativação do NF-κB e intensa atividade proliferativa. O tratamento com LNAME diminuiu significativamente os achados das alterações histológicas e moleculares em 24 horas após a lesão e, sete dias após o trauma, houve um aumento na expressão do TGF-β, na deposição de colágeno e proliferação celular. Entretanto, o grupo tratado com L-NAME apresentou uma maior expressão de TGF-β e de deposição de colágeno quando comparado ao grupo trauma e proliferação celular semelhante. Estes resultados indicam que a lesão muscular é associada com a ativação do sistema NO, o qual parece estar envolvido no equilíbrio entre os processos de regeneração e fibrose durante o reparo. / Nitric oxide (NO) is a molecule that carries a variety of important physiological functions that have been studied in various tissues. However, the role of NO in physiological and pathological processes in striated muscle is poorly known, although some evidence suggests a role of redox regulation and interaction with progenitor satellite cells. We evaluated the role of NO in muscle regeneration in a model of acute inflammation in vivo. The muscle trauma was induced by a device similar to a press with a direct impact on the gastrocnemius. A total of 40 rats were divided into four groups: (i) control (CO), (ii) sham trauma, (iii) trauma, (iv) trauma + L-NAME, an inhibitor of nitric oxide synthase in two experimental phases: 24 hours and 7 days after injury. Twenty-four hours after the trauma, the injured muscle showed intense vasodilatation and inflammation in the histological analysis, tissue lipid peroxidation and nitrosative stress, activation of NF-κB, increased mRNA of pro-inflammatory, (IL- 1β, IL-6, iNOS), metalloproteinase-2 and HGF, and increased total cell proliferation. The administration of the L-NAME significantly reduced iNOS, MMP-2 and activation of NF-κB reduced the histological and molecular findings 24 hours after injury, and 7 days after injury, there was an increase in the expression of TGF-β, collagen deposition, and total cell proliferation. However, the L-NAME group showed increased expression and collagen deposition when compared to the trauma and similar total cell proliferation. These results indicate that muscle injury is associated with activation of the NO, which seems to be involved in the balance between the processes of regeneration and fibrosis during the repair.

A capacidade de sincronizar vias metabólicas a estímulos ambientais é um aspecto central da homeostase em mamíferos. Dentro desse contexto, o controle molecular da função mitocondrial representa um aspecto fundamental e defeitos na integridade desse sistema podem levar a severas perturbações à homeostase celular levando a um amplo espectro de doenças como a obesidade e o diabetes tipo 2. O controle transcricional do metabolismo energético é um processo dinâmico que depende da ação coordenada de fatores de transcrição, enzimas modificadoras de cromatina e coreguladores transcricionais. Co-reguladores podem agir como interruptores transcricionais ativando ou reprimindo a atividade de receptores nucleares. Neste estudo, demonstramos que o coativador PGC-1? e o co-repressor NCoR1 são importantes mediadores do metabolismo energético e da homeostase redox mitocondrial em células musculares. Nossos resultados sugerem que os efeitos desses co-reguladores são mediados pela transativação do elemento responsivo de PPAR (PPRE) em promotores de seletos grupos de genes. Ainda, a indução da capacidade oxidativa e da defesa antioxidante pelo silenciamento de NCoR1 ou pela expressão de PGC-1? atenua a produção de espécies reativas de oxigênio e a morte celular induzida por estresse metabólico. Essas evidências sugerem que o equilíbrio entre a ativação e a repressão transcricional em promotores contendo PPREs exerce um papel central na função mitocondrial em células musculares esqueléticas. Coletivamente, os resultados deste estudo indicam que o antagonismo entre os coreguladores PGC-1? e NCoR1 é um componente central no controle da função mitocondrial representando uma interface promissora para o desenvolvimento de novas abordagens terapêuticas para o tratamento e prevenção da disfunção metabólica. / The ability to synchronize metabolic pathways to environmental stimuli is a central aspect of mammalian homeostasis. Within this context, the molecular control of mitochondrial function represents a fundamental aspect and defects in the integrity of this system can lead to severe disturbances to cellular homeostasis causing a wide spectrum of pathologies such as obesity and type 2 diabetes. Transcriptional control of energy metabolism is a dynamic process that depends on the coordinated action of transcription factors, chromatin modifying enzymes, and transcriptional co-regulators. Co-regulators can act as transcriptional switches activating or repressing the activity of nuclear receptors. In this study, we demonstrated that the co-activator PGC-1? and NCoR1 co-repressor are essential mediators of energy metabolism and mitochondrial redox homeostasis in muscle cells. Our results suggest that the effects of these co-regulators are mediated by the transactivation of the PPAR responsive elements (PPREs) in promoters of selected gene groups. Furthermore, the oxidative capacity and antioxidant defense induction by either NCoR1 knockdown or PGC-1? overexpression attenuates the production of reactive oxygen species and cell death induced by metabolic stress. These evidence suggest that the balance between activation and transcriptional repression in promoters containing PPREs exert a central role in mitochondrial function in skeletal muscle cells. Collectively, the results of this study indicate that the antagonism between the co-regulators PGC-1? and NCoR1 is a central component of mitochondrial function representing a promising interface for the development of novel therapeutic approaches for the treatment and prevention of metabolic dysfunction.

Os efeitos da obstrução uretral parcial na musculatura da bexiga urinária de coelhos foram investigadas usando as ferramentas estereológicas. Foram utilizadas 12 fêmeas de coelhos da raça Norfolk, com três meses de idade e peso corporal variando de 2,5-3,0 kg. O procedimento cirúrgico consistiu de celiotomia mediana retro-umbilical para exposição da bexiga urinária. A parede dorsal da uretra foi divulsionada de sua íntima associação com o útero e vagina, o suficiente para a passagem de fio nylon 2-0. Um pino de Steinmann (3 mm de diâmetro) foi interposto temporariamente entre a uretra e o fio para determinar indiretamente o grau de obstrução uretral. Após três, sete e doze semanas os animais foram ortotanasiados e comparados com o grupo de animais controle (não obstruídos). Os fragmentos da bexiga foram preparados para microscopia de luz. Cortes seriados foram realizados para o estudo morfométrico e estereológico. Os três eixos: crânio-caudal (CC), dorso-ventral (DV) e latero-lateral (LL) aumentaram em todos os grupos analisados: controle, 3, 7 e 12 semanas. Os valores para CC foram estatisticamente similares para 3, 7 e 12 semanas. O mesmo foi observado no eixo DV. Os valores para o eixo LL foram similares para os grupos de 7 e 12 semanas. O estudo morfométrico baseou-se em determinar o tamanho da fibra (área seccional) e comprimento da fibra muscular. Nos animais do grupo de 3, 7 e 12 semanas foi observado um aumento de 4,63x, 4,32x e 7,10x no tamanho celular e um decréscimo de 2,55x, 1,94x e 4,04x no comprimento da fibra muscular quando comparados ao grupo controle. O estudo estereológico baseou-se em estimar o volume referência (Vref), a densidade numérica (Nv), o número total de fibras musculares (N), a densidade de volume (Vv) e o volume da fibra muscular (Vn). O Vref apresentou um aumento de 11,07x, 7,98x e 31,7x quando comparado com o grupo controle. A densidade numérica (Nv) aumentou 0,06x e 0,05x para os grupos de 3 e 7 semanas, respectivamente, em relação ao grupo controle. O grupo de 12 semanas, no entanto, apresentou um decréscimo de 0,01x em comparação com o grupo controle. Os grupos de 3, 7 e 12 semanas apresentaram, respectivamente, um aumento de 0,81x, 12,56x e 38,43x em número total de células. A densidade de volume (Vv) para os grupos de 3, 7 e 12 semanas apresentou um aumento de 0,97x, 0,56x e 0,86x em relação ao grupo controle. E finalmente, o volume médio da fibra muscular apresentou um aumento de 0,62x, 0,81x e 0,82x, respectivamente para os animais de 3, 7 e 12 semanas. Os dois mecanismos: hipertrofia e hiperplasia ocorrem na bexiga urinária de coelhos, porém não sabemos a seqüência exata em que aparecem. / The effects of partial urethral obstruction on rabbit´s urinary bladder musculature were investigated using stereological designed methods. A total of 12 female Norfolk rabbits weighing from 2.5 to 3 kg were used. A retro-umbilical celiotomy was made to expose the urinary bladder. The urethra´s dorsal wall was isolated from its association with the uterus. A 3mm-Steinmann-pin was positioned on the urethra to produce a standard degree of obstruction and a ligature was tied up around it, using a 2-0 nylon silk. Three, seven and twelve weeks after the surgery procedures the rabbits were euthanised. Bladder fragments were prepared for light microscopy. Serial sections were performed to morphometric and stereological study. In relation to the bladder axis: cranio-caudal (CC), dorso-ventral (DV) and latero-lateral (LL) increased in all groups analysed: control, 3, 7 and 12 week-obstructed animals. Values for CC were statistically similar for 3, 7 and 12-week-obstructed groups. The same was observed for DV axis. The LL axis showed values statistically similar for 7 and 12-week-obstructed groups. The morphometric study was based on the muscle fibre size (sectional area) and the muscle fibre length. In 3, 7 and 12-week-obstructed animals, it was observed a 4.63, 4.32 and 7.10-fold cell size increase and a 2.55, 1.94 and 4.04-fold decrease in length, respectively, when compared to control group. As for the stereological study. Vref presented a 11.07, 7.98 and 31.7-fold increase when compared to control subjects. Numerical density (Nv) increased by 0.06 and 0.05 in 3 and 7-week-obstructed groups, respectively, in relation to control group. Twelve week-obstructed group. Presented however a 0.01x-decrease compared to control animals. Three, seven and twelve-week-obstructed groups presented, respectively, 0.81, 12.56 and 38.43-fold increase in total number of cells (N). Volume density presented a 0.97, 0.56 and 0.86-fold increase in 3, 7 and 12-week-obstructed groups, respectively. And finally, mean muscle cell volume (Vn) presented a 0.62, 0.81 and 0.82-fold in 3, 7 and 12-week obstructed groups, respectively. Both mechanisms: hypertrophy and hyperplasia happened to occur on rabbit´s urinary bladder, thought we do not know the exact sequence in which they appear altogether.

Óxido nítrico (NO) é uma molécula que exerce uma multiplicidade de funções fisiológicas importantes que vêm sendo estudadas em diversos tecidos. No entanto, o papel do NO em processos fisiológicos e patológicos no músculo estriado é pouco conhecido, apesar de algumas evidências apontarem para uma função de regulação redox e interação com células satélites progenitoras. Neste estudo avaliamos a participação do NO na regeneração muscular em um modelo de inflamação aguda in vivo. O trauma muscular foi induzido por um aparelho similar a uma prensa com impacto direto sobre o gastrocnêmio. Foram utilizados 40 ratos, Wistar, divididos em quatro grupos: (i) controle (CO); (ii) falso (sham) trauma; (iii) trauma; (iv) trauma com exposição ao nitro-L-arginina metil éster (L-NAME), um inibidor da sintase do óxido nítrico, em dois tempos experimentais: 24 horas e 7 dias após lesão. Vinte e quatro horas após o trauma, o músculo lesionado apresentava intensa vasodilatação e reação inflamatória na análise histológica, lipoperoxidação tecidual e estresse nitrosativo, aumento do mRNA das citocinas próinflamatórias (IL-1β, IL-6, iNOS), metaloproteinase-2, expressão proteica de iNOS e MMP-2, ativação do NF-κB e intensa atividade proliferativa. O tratamento com LNAME diminuiu significativamente os achados das alterações histológicas e moleculares em 24 horas após a lesão e, sete dias após o trauma, houve um aumento na expressão do TGF-β, na deposição de colágeno e proliferação celular. Entretanto, o grupo tratado com L-NAME apresentou uma maior expressão de TGF-β e de deposição de colágeno quando comparado ao grupo trauma e proliferação celular semelhante. Estes resultados indicam que a lesão muscular é associada com a ativação do sistema NO, o qual parece estar envolvido no equilíbrio entre os processos de regeneração e fibrose durante o reparo. / Nitric oxide (NO) is a molecule that carries a variety of important physiological functions that have been studied in various tissues. However, the role of NO in physiological and pathological processes in striated muscle is poorly known, although some evidence suggests a role of redox regulation and interaction with progenitor satellite cells. We evaluated the role of NO in muscle regeneration in a model of acute inflammation in vivo. The muscle trauma was induced by a device similar to a press with a direct impact on the gastrocnemius. A total of 40 rats were divided into four groups: (i) control (CO), (ii) sham trauma, (iii) trauma, (iv) trauma + L-NAME, an inhibitor of nitric oxide synthase in two experimental phases: 24 hours and 7 days after injury. Twenty-four hours after the trauma, the injured muscle showed intense vasodilatation and inflammation in the histological analysis, tissue lipid peroxidation and nitrosative stress, activation of NF-κB, increased mRNA of pro-inflammatory, (IL- 1β, IL-6, iNOS), metalloproteinase-2 and HGF, and increased total cell proliferation. The administration of the L-NAME significantly reduced iNOS, MMP-2 and activation of NF-κB reduced the histological and molecular findings 24 hours after injury, and 7 days after injury, there was an increase in the expression of TGF-β, collagen deposition, and total cell proliferation. However, the L-NAME group showed increased expression and collagen deposition when compared to the trauma and similar total cell proliferation. These results indicate that muscle injury is associated with activation of the NO, which seems to be involved in the balance between the processes of regeneration and fibrosis during the repair.