Diss. (sammanfattning) Stockholm : Karolinska institutet, 2007. / Härtill 5 uppsatser.

Η απουσία της μυοειδικής πρωτεΐνης ενδιάμεσων ινιδίων δεσμίνης οδηγεί σε διατατική μυοκαρδιοπάθεια, η οποία χαρακτηρίζεται από μιτοχονδριακές διαταραχές και κυτταρικό θάνατο καθώς και από εκτεταμένη ίνωση και ασβεστίωση του μυοκαρδίου. Προκειμένου να διασαφηνιστεί ο μηχανισμός που οδηγεί στο φαινότυπο απουσίας δεσμίνης, πραγματοποιήθηκε πρωτεωμική ανάλυση μιτοχονδρίων από το φυσιολογικό μυοκάρδιο και από το μυοκάρδιο απουσίας δεσμίνης. Σημαντικές διαφορές εντοπίστηκαν σε πρωτεΐνες που σχετίζονται με το μεταβολισμό ακετικού οξέος και κετονοσωμάτων, στο μεταφορέα μαλικού-ασπαρτικού, στο σύμπλοκο PDH, στον μεταβολισμό αμινοξέων, στην αναπνοή και στη μεταφορά ενέργειας. Αναζητήθηκε να ελεγχθεί αν οι μιτοχονδριακές διαταραχές και συνεπώς η μυοκαρδιοπάθεια απουσίας δεσμίνης μπορεί να βελτιωθεί από την υπερέκφραση των μικρών θερμεπαγόμενων πρωτεϊνών, αΒ-κρυσταλλίνης και HSP25. Πραγματοποιήθηκε υπερέκφραση των μικρών θερμεπαγόμενων πρωτεϊνών αΒ- κρυσταλλίνης και HSP25 ανεξάρτητα στο μυοκάρδιο χωρίς δεσμίνη υπό τον έλεγχο του υποκινητή της α βαριάς αλυσίδας της μυοσίνης (αMHC). Η υπερέκφραση τόσο της αΒ-κρυσταλλίνης, όσο και της HSP25 είχε ως αποτέλεσμα την υψηλού βαθμού βελτίωση της μορφολογίας του μυοκαρδίου, όπως προκύπτει από τη μείωση της ίνωσης και της ασβεστίωσης και την αναίρεση των διαταραχών υπερδομής, όπως η διόγκωση και η βλάβη των μιτοχονδρίων καθώς και η άτακτη διευθέτηση και καταστροφή των μυοϊνιδίων. Η καρδιακή λειτoυργία θεραπεύθηκε σε σημαντικό βαθμό στην περίπτωση της HSP25 και σε μεγαλύτερο βαθμό στην περίπτωση της αΒ- κρυσταλλίνης, όπως προκύπτει από τη βελτίωση της συστολικής λειτουργίας, την αύξηση του πάχους του οπίσθιου τοιχώματος της αριστερής κοιλίας και τη μείωση της καταπόνησης που αυτό υφίσταται. Επίσης, στην περίπτωση της αΒ- κρυσταλλίνης, τα πρότυπα παρουσιάζουν 100% βιωσιμότητα σε πρωτόκολλο υποχρεωτικής άσκησης υπό μορφής κολύμβησης διάρκειας 24 ημερών, ενώ στις ίδιες συνθήκες τα πρότυπα χωρίς δεσμίνη εμφανίζουν 50% βιωσιμότητα. Παράλληλα, η υπερέκφραση αΒ-κρυσταλλίνης προσδίδει σημαντική προστασία έναντι των ελεύθερων ριζών οξυγόνου και αζώτου, όπως προκύπτει από πειράματα καλλιεργειών ενήλικων μυοκαρδιοκυττάρων με σήμανση με τον ιχνηθέτη CM-H2DCFDA. Το ίδιο xi συμπέρασμα προκύπτει από τη μείωση του μιτοχονδριακού ανιόντος υπεροξειδίου μετά από σήμανση με MitoSox Red. Ομοίως, η υπερέκφραση της αΒ-κρυσταλλίνης προστατεύει τα κύτταρα από την επίδραση οξειδωτικών ερεθισμάτων, όπως η επίδραση H202 επί της καλλιέργειας, όπως αποδεικνύεται από τη σήμανση με τον ιχνηθέτη CM-H2DCFDA. Παράλληλα, η αΒ-κρυσταλλίνη προσδίδει προστασία έναντι της αύξησης της διαβατότητας του μιτοχονδριακού πόρου μεταβατικής διαβατότητας (MPTP) και της πτώσης του μιτοχονδριακού δυναμικού (Δψ), όπως προκύπτει από τη σήμανση ενήλικων μυοκαρδιοκυττάρων με τον ποτενσιομετρικό ιχνηθέτη TMRM. Τόσο η αΒ-κρυσταλλίνη όσο και η HSP25 ενδέχεται να προστατεύουν το μυοκάρδιο χωρίς δεσμίνη μέσω της δράσης τους ως μοριακών συνοδών, προσδίδοντας αντιοξειδωτική προστασία μέσω αύξησης των επιπέδων γλουταθειόνης και δρώντας ως πλειοτροπικά αποπτωτικά μόρια / The absence of the muscle-specific intermediate protein desmin leads to dilated cardiomyopathy, which is characterized by mitochondrial defects and significant cell death, as well as extensive fibrosis and calcification. In an attempt to elucidate the mechanism leading to the desmin deficient phenotype, we performed a proteomics analysis of mitochondria isolated from wild type and desmin null myocardium. Significant differences were found in acetate and ketone metabolism, in malate-aspartate shuttle, PDH complex, aminoacid metabolism, as well as respiration and energy shuttling. We sought to investigate whether the mitochondrial abnormalities and consequently the desmin null cardiomyopathy could be improved by the overexpression of the small heat shock proteins aB-crystallin and HSP25. We overexpressed the two proteins independently in the desmin deficient myocardium under the control of the αΜΗC promoter. The overexpression of the two proteins resulted in significant improvement of myocardial morphology, as demonstrated by the reduction of fibrosis and calcification and the correction of ultrastructural defects, such as mitochondrial swelling and destruction and irregular positioning and deterioration of myofibrils. Cardiac function was ameliorated to a significant degree by HSP25 overexpression and to even higher extent by aBcrystallin overexpression, as proven by the improvement of systolic function, the increase in posterior wall thickness and the reduction of r/h, an indicator of LV wall stress. In addition, in the case of αΒ-crystallin overexpression, desmin null mice demonstrate a rate of 100% survival in an obligatory exercice swimming protocol, while under the same conditions, only 50% of desmin null mice survive. Also, αΒ-crystallin overexpression provides significant protection against reactive oxygen and nitrogen species, and more specifically against mitochondrial superoxide ion, as proven by tissue culture experiments with adult cardiomyocytes and CM-H2DCFDA and MitoSox Red staining. Similarly, αΒ-crystallin overexpression protects desmin null cardiomyocytes from oxidative insults, such as hydrogen peroxide, as demonstrated by CMH2DCFDA staining. Moreover, αΒ-crystallin protects against the permeability increase of MPTP and the decrease of mitochondrial potential (Δψ), as demonstrated by staining of adult cardiomyocytes with TMRM. αΒ-crystallin and HSP25 may protect the desmin null myocardium by acting as molecular chaperons, by providing antioxidant protection through their capacity to increase glutathione levels and by acting as pleiotropic anti-apoptotic molecules.

Background. Human head and neck muscles have a special morphology and fiber type composition, different from limb and trunk muscles. Recent studies show that human muscles in palate differ from limb by having a unique cytoarchitecture. A subgroup of muscle fibers lacked cytoskeletal protein desmin and C-terminus of dystrophin molecule. These proteins are considered ubiquitous in human muscles and their absence are only reported in genetic muscular disorders. Aim. In this study, we intend to explore if other head and neck muscles have muscle fibers with absence of the cytoskeletal protein desmin. Methods. Twenty-eight different head and neck muscle samples were acquired post-mortem from a female subject (34 years) and uvula and palatopharyngeus muscles were acquired from additional five subjects (two males, three females, mean age 54 years). For comparison, autopsies and biopsies from two limb muscles of healthy subjects were acquired. The muscles were analyzed for cytoskeletal intermediate filament protein desmin with immunohistochemical methods. Results. Our findings revealed that while all limb muscles showed immunoreaction for the antibodies directed against the protein desmin, a subpopulation of head and neck muscle fibers lacked or had a faint immunoreaction for desmin. The highest proportion of muscle fibers lacking desmin were observed in the laryngeal (22.6%) and infrahyoid (19.1%) muscle groups, while the lowest proportions were found among jaw muscles (mean 0.7%). Conclusions. The result shows that head and neck muscles in general have a unique cytoskeletal build-up compared to limb muscles highlighting a functional evolutionary adaptation of these muscles.

Contractile and cytoskeletal protein concentrations have been shown to differ on the basis of fiber type in whole muscle homogenates. The purpose of this study was to compare the content of the intermediate filament protein, desmin, between type I and type IIa single muscle fibers from a mixed muscle in human subjects. Biopsies were taken from the vastus lateralis of six recreationally active males. Approximately 150 single muscle fibers were dissected from each sample and analyzed using SDS-PAGE to determine myosin heavy chain (MHC) composition. Following identification, muscle fibers were pooled into two groups (MHC I and MHC IIa). Desmin and actin content within the pooled samples was determined via immunoblotting. On average, muscle samples were composed of 51 ± 7 % type I, 2 ± 1% type I/IIa, 27 ± 5% type IIa, 19 ± 4% type IIa/IIx and 1 ± 1% type IIx MHC single fibers. Desmin and actin contents were 40% and 34% higher in type I fibers compared to type IIa fibers, respectively (P < 0.05). However the desmin to actin ratio was similar between pooled type I and IIa single muscle fibers within the vastus lateralis. These data suggest that desmin and actin content is a function of muscle fiber type. These differences in cytoskeletal protein content may have implications for differences in contractile function and eccentric damage characteristics between fiber types.

The 52 kDa intermediate filament protein desmin plays an important role in force transmission in skeletal muscle by connecting myofibrils at Z-lines and to the sarcolemma. Desmin content in muscle adapts to contractile activity and may be involved in cellular signaling mechanisms responsible for muscle growth. Purpose: To compare signaling responses of the mTOR pathway in wild type (WT) vs desmin knock out (KO) mice. Methods: WT (n=12) and KO (n=12) mice were exposed to high frequency electric stimulation of the left hindlimb to elicit an acute response of the mTOR pathway. Non-stimulated right hindlimbs were used as a within animal control. Right and left TA and EDL muscles were dissected 30 min post-stimulation and examined for changes in mTOR, 4E-BP1 and p70S6K. Results: Relative to WT control samples, total mTOR and total 4E-BP1 content was higher in KO control samples. Electrical stimulation resulted in an increase p70S6K phosphorylation in WT and KO animals however there was no difference between the groups. 4E-BP1 phosphorylation was increased in WT but not KO following electrical stimulation. There was no change in mTOR phosphorylation in response to stimulation in WT or KO. Conclusion: The absence of desmin in skeletal muscle does not impair the phosphorylation of p70S6K demonstrating that a tensile load on the muscle will likely result in an increase in protein synthesis. Elevated levels of total mTOR and 4E-BP1 may imply an adaptation to increase sensitivity to growth stimuli in the muscle.

In Anlehnung an die Definition beim Pferd (SCHOON et al. 1992, 1997) wird die bovine Endometrose als endometriale periglanduläre und/oder stromale Fibrose mit Alteration der betroffenen Drüsen definiert (RODENBUSCH 2011). Eine eingehende histomorphologische und immunhistologische Charakterisierung der Endometrose existiert bisher bei der Stute (KENNEY u. DOIG 1986, SCHOON et al. 1992, HOFFMANN et al. 2009), jedoch nicht beim Rind. Das Ziel dieser Arbeit ist daher die histomorphologische und immunhistologische Charakterisierung der verschiedenen Endometroseformen beim Rind. Die Auswertung der Proben erfolgt am Institut für Veterinär-Pathologie der Universität Leipzig. In Abhängigkeit von den klinisch-gynäkologischen Befunden werden diese Proben in drei Gruppen unterteilt. Gruppe A1: Endometriumbioptate (n=12) von vier klinisch-gynäkologisch gesunden fertilen Rindern in definierten Zyklusphasen; Gruppe A2: Endometriumbioptate (n=36) von 36 klinisch genitalgesunden Rindern mit mindestens einer Abkalbung und Gruppe B: Uterusquerschnitte (n=69) von 69 sub-/ infertilen Rindern. Die Proben werden anhand der von HOFFMANN (2006) definierten Kriterien auf histopathologische Veränderungen hin untersucht und charakterisiert. Das histomorphologische Erscheinungsbild der involvierten periglandulären Stromazellen erlaubt die Einteilung der Endometrose in eine aktive, inaktive und gemischte Fibrose, die, je nach der Integrität des Drüsenepithels, einen destruierenden oder nicht destruierenden Charakter aufweist. Zur Charakterisierung der Endometroseformen werden neben histomorphologischen Kriterien die Intermediärfilamente Desmin, Vimentin und Zytokeratin sowie die Expression von α-Aktin und Laminin berücksichtigt. Die deskriptive statistische sowie die Inferenzstatistik-Auswertung erfolgen unter Zuhilfenahme der Software SPSS 18. Eine aktive Fibrose tritt bei 96,2 % der Rinder auf; 1,9 % weisen eine inaktive und 1,9 % eine gemischte Endometrose auf. Ein nicht destruierendes Erscheinungsbild der Endometrose kann bei 88,6 % der untersuchten Rinder nachgewiesen werden. Bei 11,4 % der untersuchten Rinder liegt eine Endometrose mit destruierendem Charakter vor. Die Endometrose betrifft bei 81 % der Rinder Einzeldrüsen und bei 19 % Drüsennester. Drüsennester sind häufiger bei mittel- und hochgradigen Endometrosen nachweisbar. 20 % der Proben mit nicht destruierender Endometrose und 58 % der Proben mit destruierender Endometrose weisen eine entzündliche Infiltration der Drüsen auf, wobei ein Zusammenhang zwischen der entzündlichen Infiltration der endometrotischen Drüsen und dem destruierenden Charakter der Endometrose festgestellt werden kann. Zusätzlich zur Endometrose zeigen 61 % der Rinder eine Endometritis, 12,4 % eine Perivaskulitis und 66 % eine interkarunkuläre und/oder intrakarunkuläre Angiosklerose. Insgesamt findet sich nur bei 24 % der Fälle ausschließlich eine Endometrose, bei 10,5 % eine Endometrose und zugleich eine Endometritis, bei 16 % liegt eine Endometrose zusammen mit einer Angiosklerose vor. Eine Kombination von Endometrose, Angiosklerose und Endometritis ist bei 49,5 % der Proben nachweisbar. Insgesamt bestehen jedoch keine erkennbaren statistischen Zusammenhänge zwischen den einzelnen Befundkombinationen. Aufgrund der immunhistologischen Untersuchung kann konstatiert werden, dass die periglandulären Stromazellen innerhalb der Endometrose eine stromale Koexpression von Desmin, Vimentin und α-Aktin aufweisen, welche ein für Myofibroblasten charakteristisches Merkmal ist. Ein kleiner Prozentsatz der Drüsenepithelzellen in der destruierenden Endometrose reagiert multifokal positiv mit dem Vimentinantikörper. Dies ist möglicherweise Ausdruck einer Fehldifferenzierung zur Stabilisierung der Zelle oder Anzeichen einer intensivierten (pathologischen) Proliferation. Die Lamininexpression der Basallamina der endometrotisch veränderten Drüsen ist, insbesondere bei der destruierenden Endometrose, diskontinuierlich und geht mit einer Auffaserung der Basallamina einher. Vermutlich lassen sich die umfangreichen Basallaminaalterationen auf von Myofibroblasten sezernierte Enzyme zurückführen. Bei Rindern kann kein Zusammenhang zwischen der Endometrose und dem Alter der Rinder oder der Anzahl der Kalbungen festgestellt werden. In der vorliegenden Arbeit dominiert die geringgradig aktive nicht destruierende Endometrose gegenüber den anderen bovinen Endometroseformen. Die sub-/ infertilen Kühe (Gruppe B) zeigen häufiger eine schwerere und destruierende Endometrose als die klinisch gesunden Rinder (Gruppe A1, A2). Die klinisch-gynäkologisch gesunden Rinder in definierten Zyklusphasen weisen variable Endometroseformen oder Endometrosegrade auf. Die sub-/ infertilen Rinder zeigen eine höhere Güstzeit (252,82 ± 163,83 Tage) als die klinisch-gynäkologisch gesunden Tiere mit mindestens einer Abkalbung (94 ± 28,4 Tage). Die längere Güstzeit bei den sub- und infertilen Rindern könnte somit eine Folge des insgesamt in Charakter und Grad stärker geschädigten Endometriums bei dieser Gruppe sein. Somit kann unter Berücksichtigung der vorliegenden Ergebnisse angenommen werden, dass die aufgeführten Alterationen die Fertilität des Rindes negativ beeinflussen. Die Ergebnisse ermöglichen eine histomorphologische und immunhistologische Charakterisierung der Endometrose beim Rind. Anhand der Ergebnisse der hier durchgeführten detaillierten Untersuchungen ist es möglich, eine präzisere Deskription degenerativer endometrialer Befunde vorzunehmen. In Hinblick auf die Fertilität bei Vorliegen einer bovinen Endometrose wird somit die Grundlage für zukünftige prognostische Bewertungen gelegt.

In Anlehnung an die Definition beim Pferd (SCHOON et al. 1992, 1997) wird die bovine Endometrose als endometriale periglanduläre und/oder stromale Fibrose mit Alteration der betroffenen Drüsen definiert (RODENBUSCH 2011). Eine eingehende histomorphologische und immunhistologische Charakterisierung der Endometrose existiert bisher bei der Stute (KENNEY u. DOIG 1986, SCHOON et al. 1992, HOFFMANN et al. 2009), jedoch nicht beim Rind. Das Ziel dieser Arbeit ist daher die histomorphologische und immunhistologische Charakterisierung der verschiedenen Endometroseformen beim Rind. Die Auswertung der Proben erfolgt am Institut für Veterinär-Pathologie der Universität Leipzig. In Abhängigkeit von den klinisch-gynäkologischen Befunden werden diese Proben in drei Gruppen unterteilt. Gruppe A1: Endometriumbioptate (n=12) von vier klinisch-gynäkologisch gesunden fertilen Rindern in definierten Zyklusphasen; Gruppe A2: Endometriumbioptate (n=36) von 36 klinisch genitalgesunden Rindern mit mindestens einer Abkalbung und Gruppe B: Uterusquerschnitte (n=69) von 69 sub-/ infertilen Rindern. Die Proben werden anhand der von HOFFMANN (2006) definierten Kriterien auf histopathologische Veränderungen hin untersucht und charakterisiert. Das histomorphologische Erscheinungsbild der involvierten periglandulären Stromazellen erlaubt die Einteilung der Endometrose in eine aktive, inaktive und gemischte Fibrose, die, je nach der Integrität des Drüsenepithels, einen destruierenden oder nicht destruierenden Charakter aufweist. Zur Charakterisierung der Endometroseformen werden neben histomorphologischen Kriterien die Intermediärfilamente Desmin, Vimentin und Zytokeratin sowie die Expression von α-Aktin und Laminin berücksichtigt. Die deskriptive statistische sowie die Inferenzstatistik-Auswertung erfolgen unter Zuhilfenahme der Software SPSS 18. Eine aktive Fibrose tritt bei 96,2 % der Rinder auf; 1,9 % weisen eine inaktive und 1,9 % eine gemischte Endometrose auf. Ein nicht destruierendes Erscheinungsbild der Endometrose kann bei 88,6 % der untersuchten Rinder nachgewiesen werden. Bei 11,4 % der untersuchten Rinder liegt eine Endometrose mit destruierendem Charakter vor. Die Endometrose betrifft bei 81 % der Rinder Einzeldrüsen und bei 19 % Drüsennester. Drüsennester sind häufiger bei mittel- und hochgradigen Endometrosen nachweisbar. 20 % der Proben mit nicht destruierender Endometrose und 58 % der Proben mit destruierender Endometrose weisen eine entzündliche Infiltration der Drüsen auf, wobei ein Zusammenhang zwischen der entzündlichen Infiltration der endometrotischen Drüsen und dem destruierenden Charakter der Endometrose festgestellt werden kann. Zusätzlich zur Endometrose zeigen 61 % der Rinder eine Endometritis, 12,4 % eine Perivaskulitis und 66 % eine interkarunkuläre und/oder intrakarunkuläre Angiosklerose. Insgesamt findet sich nur bei 24 % der Fälle ausschließlich eine Endometrose, bei 10,5 % eine Endometrose und zugleich eine Endometritis, bei 16 % liegt eine Endometrose zusammen mit einer Angiosklerose vor. Eine Kombination von Endometrose, Angiosklerose und Endometritis ist bei 49,5 % der Proben nachweisbar. Insgesamt bestehen jedoch keine erkennbaren statistischen Zusammenhänge zwischen den einzelnen Befundkombinationen. Aufgrund der immunhistologischen Untersuchung kann konstatiert werden, dass die periglandulären Stromazellen innerhalb der Endometrose eine stromale Koexpression von Desmin, Vimentin und α-Aktin aufweisen, welche ein für Myofibroblasten charakteristisches Merkmal ist. Ein kleiner Prozentsatz der Drüsenepithelzellen in der destruierenden Endometrose reagiert multifokal positiv mit dem Vimentinantikörper. Dies ist möglicherweise Ausdruck einer Fehldifferenzierung zur Stabilisierung der Zelle oder Anzeichen einer intensivierten (pathologischen) Proliferation. Die Lamininexpression der Basallamina der endometrotisch veränderten Drüsen ist, insbesondere bei der destruierenden Endometrose, diskontinuierlich und geht mit einer Auffaserung der Basallamina einher. Vermutlich lassen sich die umfangreichen Basallaminaalterationen auf von Myofibroblasten sezernierte Enzyme zurückführen. Bei Rindern kann kein Zusammenhang zwischen der Endometrose und dem Alter der Rinder oder der Anzahl der Kalbungen festgestellt werden. In der vorliegenden Arbeit dominiert die geringgradig aktive nicht destruierende Endometrose gegenüber den anderen bovinen Endometroseformen. Die sub-/ infertilen Kühe (Gruppe B) zeigen häufiger eine schwerere und destruierende Endometrose als die klinisch gesunden Rinder (Gruppe A1, A2). Die klinisch-gynäkologisch gesunden Rinder in definierten Zyklusphasen weisen variable Endometroseformen oder Endometrosegrade auf. Die sub-/ infertilen Rinder zeigen eine höhere Güstzeit (252,82 ± 163,83 Tage) als die klinisch-gynäkologisch gesunden Tiere mit mindestens einer Abkalbung (94 ± 28,4 Tage). Die längere Güstzeit bei den sub- und infertilen Rindern könnte somit eine Folge des insgesamt in Charakter und Grad stärker geschädigten Endometriums bei dieser Gruppe sein. Somit kann unter Berücksichtigung der vorliegenden Ergebnisse angenommen werden, dass die aufgeführten Alterationen die Fertilität des Rindes negativ beeinflussen. Die Ergebnisse ermöglichen eine histomorphologische und immunhistologische Charakterisierung der Endometrose beim Rind. Anhand der Ergebnisse der hier durchgeführten detaillierten Untersuchungen ist es möglich, eine präzisere Deskription degenerativer endometrialer Befunde vorzunehmen. In Hinblick auf die Fertilität bei Vorliegen einer bovinen Endometrose wird somit die Grundlage für zukünftige prognostische Bewertungen gelegt.

Prior studies have demonstrated the effect of diazoxide in protecting against apoptosis via mitochondrial KATP channel opening in vitro. The current investigations are designed to determine if sildenafil, a phosphodiesterase-5 inhibitor and known mitochondrial KATP channel opener, would protect against chronic doxorubicin cardiomyopathy both in vivo and in vitro.Male ICR mice were randomized to 1 of 4 treatments: saline, sildenafil (0.7 mg/kg IP), doxorubicin (5 mg/kg IP), and sildenafil (0.7 mg/kg IP)+doxorubicin. Apoptosis was determined using the terminal deoxynucleotidyl transferase mediated dUTP nick-end labeling and in situ oligo ligation methods. Desmin distribution was determined via immunofluorescence. Bcl-2 was analyzed by Western blot. Left ventricular function was measured in Langendorff mode. Electrocardiographical analysis measured changes indicative of doxorubicin cardiotoxicity (ST-prolongation). In vitro studies using adult ventricular cardiomyocytes were exposed to doxorubicin (1 μM), sildenafil (1 μM) with or without NG-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME; 100 μM), or 5-hydroxydecanoate (5-HD; 100 μM) 1 hour before doxorubicin and incubated for 18 hours. Doxorubicin-treated mice demonstrated increased apoptosis and desmin disruption, which was attenuated in the sildenafil+doxorubicin group. Bcl-2 decreased in the doxorubicin group but was maintained at basal levels in the sildenafil+doxorubicin group. Left ventricular developed pressure and rate pressure product were significantly depressed in the doxorubicin group but attenuated in the sildenafil+doxorubicin group. ST-interval significantly increased in the doxorubicin group over 8 weeks. In the sildenafil+doxorubicin group, ST-interval remained unchanged from baseline. Doxorubicin significantly increased apoptosis, caspase-3 activation, and disruption of mitochondrial membrane potential in vitro,. In contrast, sildenafil significantly protected against doxorubicin cardiotoxicity; however, protection was abolished by both L-NAME and 5-HD. Cell viability studies using spectrophotometer and flow cytometric techniques demonstrated that sildenafil did not affect the antitumor efficacy of doxorubicin in PC-3 cells in vitro. In fact, flow cytometry data indicate that sildenafil, when combined with doxorubicin, was synergistic in the antineoplastic action of doxorubicin. Prophylactic treatment with sildenafil prevented apoptosis and left ventricular dysfunction in a chronic model of doxorubicin-induced cardiomyopathy. Moreover, these studies provide relevant clinical data on the safety and efficacy of sildenafil, leading the way for clinical trials in humans receiving doxorubicin chemotherapy.

Myocardial infarction results in tissue necrosis, leading to cell loss and ultimately to cardiac failure. Implantation of immature progenitor cells into the scar area may compensate for the cell loss and provides a new therapeutic avenue for infarct treatment. Premature myoblasts derived from skeletal muscle are one of the best candidates for this therapeutic purpose, because biopsies used for autologous cell therapy can be accessed easily, the isolated myoblasts can proliferate well in vitro, and the skeletal and cardiac muscles are structurally and functionally similar. In this study we investigated the survival and differentiation of the implanted skeletal myoblasts in the non-cryoinjured myocardium and the myocardial scar, using a syngeneic Lewis rat model. A therapeutic dose of 4x106 skeletal myoblasts/animal was implanted into the non-cryoinjured and scar tissue, and the fate of the implant was monitored at 12, 28 and 56 days after implantation by immunohistochemistry. We detected fast myosin heavy chain (fMHC) expression at each time point but significantly fewer positive cells in the scar than in the non-injured tissue. This was consistent with the staining patterns of slow myosin heavy chain (sMHC) and myogenin that overlapped with fMHC positive areas. Although the implanted myoblasts differentiated into skeletal muscle cells, they did not transdifferentiate into cardiac muscle, demonstrated by the absence of cardiac troponin I expression. During this analysis we developed a model, which could be useful to test new strategies for myoblast implantation (dosage, genetic modification, new injection technique etc.) designed to promote better engraftment of cultured myoblasts in the myocardial scar.

Modelos de desusos do músculo esquelético como imobilização gessada, suspensão são frequentemente utilizados em grupos de pesquisas experimentais. Esse tempo de desuso por período prolongado pode determinar alterações significativas na citoarquitetura muscular. Este estudo teve como objetivo avaliar os aspectos morfológicos do músculo sóleo de ratas em desenvolvimento pós-natal que tiveram seus membros posteriores direitos imobilizados, e posteriormente foram submetidas ao protocolo passivo de alongamento (alongamento manual passivo intermitente), por um período de sete dias. Utilizou-se 20 ratas da raça Wistar (Rattus Norvegicus Albinus) com 21 dias de idade, dividas em cinco grupos: Grupo Controle 21 dias (GC21- Animais com 21 dias), Grupo Imobilizado (GI- Animais de 21 dias que foram imobilizados por 7 dias), Grupo Imobilizado e Alongado (GIA- Animais de 21 dias que foram imobilizados por 7 e reabilitados pelo alongamento durante 3 dias) e Grupo Alongado (GA- Animais de 21 dias não imobilizados por 7 dias e posteriormente alongamentos durante 3 dias), Grupo Controle 30 (GC30 - Animais com 30 dias). Fragmentos dos músculo sóleo foi processado sob diferentes métodos histoquímicos, coloração hematoxilina-eosina e picro-sirius. As variáveis foram avaliadas inter- e intra-grupos através de técnicas estatísticas como: Teste de Kruskall Wallis e pós teste de Dunn. Conclusão: Os resultados indicaram que o músculo sóleo de ratas bebês sofreram modificações citoarquiteturais significativas quando o alongamento manual intermitente foi usado como recurso terapêutico após 7 dias de desuso do segmento posterior direito (imobilização em flexão plantar). Nos músculos imobilizados, ambas as proteínas (desmina e vimentina) tiveram seus conteúdos reduzidos em relação aos valores controle (21 ou 30 dias), indicando balanço negativo para o tecido pós-desuso. A quantidade dessas proteínas não foi modificada nos animais submetidos somente ao procedimento de alongamento intermitente. Os animais que sofreram imobilização e que foram reabilitados, a quantidade de desmina não aumentou significativamente, não atingindo valores similares ao grupo controle 30 dias. Esses dados sugerem que os filamentos de desmina necessitam de tempo superior a 3 dias de reabilitação por alongamento intermitente para restabelecerem a arquitetura intersticial das fibras e consequentemente favorecerem a transdução mecânica de sinais entre os meios intra e extracelular. Porém, o efeito citoarquitetural do alongamento sobre os filamentos intermediários deve ser acompanhado longitudinalmente e confirmados em adicionais estudos bioquímicos e moleculares. / Disuses models of skeletal muscle as immobilization , suspension are often used in experimental research groups. This time of disuse for a prolonged period can cause significant changes in muscle cytoarchitecture .This study aimed to evaluate the morphology of the soleus muscle of rats in postnatal development that had its members later immobilized rights, and subsequently were subjected to passive stretching protocol (passive manual stretching flashes), for a period of seven days. We used 20 Wistar rats (Rattus Norvegicus Albinos) race with 21 days of age , divided into five groups: Control Group (CG21- Animal 21 days ), Immobilized Group (IG- Animal 21 days that were immobilized for 7 days ) , Immobilized and Stretched Group (ISG - Animal 21 days that were immobilized for 7 and rehabilitated by stretching for 3 days) and Stretched Group (SG -Animal 21 days not immobilized for 7 days and subsequently stretching for 3 days), Control Group (CG30 - Animals 30 days).Fragments of the soleus muscle was processed under different histochemical methods, hematoxylin - eosin staining and picro-sirius. Variables were evaluated inter - and intra - groups through statistical techniques such as Kruskall Wallis and Dunn\'s post test . Conclusion: The results indicated that the soleus muscle of rats were babies citoarquiteturais significant changes when the manual stretching intermittently been used as a therapeutic resource after 7 days of disuse of the right posterior segment ( immobilization in plantar flexion). The immobilized muscles , both proteins (desmin and vimentin ) content had decreased compared to control values (21 or 30 days), indicating negative after- tissue balance disuse. The amount of these proteins was not modified in animals subjected only to intermittent stretching procedure. The animals underwent immobilization have been rehabilitated and that the amount of desmin was not significantly increased, not reaching values similar to the control group 30 days. These data suggest that desmin filaments need to 3 days longer than the time for rehabilitation to restore the intermittent stretching interstitial fiber architecture and hence favor the mechanical transduction of signals between intra-and extracellular media. However, the effect of stretching on cytoarchitectural intermediate filaments should be followed longitudinally and confirmed in additional biochemical and molecular studies .