Estudos anteriores de nosso laboratório demonstraram que a estimulação aguda dos receptores 2-adrenérgicos (2-AR) atenua a perda de massa muscular induzida pela desnervação motora (DEN) por meio de uma via dependente de AMPc/PKA. No entanto os mecanismos moleculares envolvidos na ativação crônica destes receptores ainda são pouco conhecidos. Por outro lado, a ativação desta via de sinalização também está envolvida no controle da estabilidade dos receptores nicotínicos (AChR) na junção neuromuscular (JNM), sugerindo que a densidade dos AChR possa estar sob controle neuro-humoral. Desta forma, aventou-se a possibilidade de que além dos efeitos protetores na massa muscular, a ativação dos receptores 2-AR pudesse mediar a estabilização dos AChR na placa motora. Para testar essa hipótese, camundongos foram submetidos à DEN através da secção do nervo ciático, um protocolo clássico de indução de atrofia muscular e desestabilização dos AChR, e tratados com salina ou clembuterol (CB), um 2-agonista seletivo, por até 14 dias. Após 3 dias de DEN, observou-se redução da massa muscular e aumento do conteúdo proteico e expressão do RNAm de genes relacionados à ativação do sistema Ubiquitina-Proteassoma (atrogina-1 e MuRF1) e do sistema autofágico/lisossomal (catepsina L e LC3). A DEN também promoveu aumento no turnover dos AChR, no número de vesículas endocíticas e na expressão do RNAm para a subunidade 1 dos AChR. Após 7 dias, a DEN reduziu a expressão dos genes relacionados à atrofia e aumentou a atividade da via do AMPc/PKA independentemente do tratamento com CB. Na tentativa de elucidar os sinais extracelulares que produziam esta resposta adaptativa, foi demonstrado que neurônios catecolaminérgicos trafegam ao longo do nervo ciático e sua ablação pela DEN reduziu o conteúdo de noradrenalina muscular. Baseados nestes resultados, foi postulado a existência de uma hipersenbilidade às catecolaminas em músculos desnervados cronicamente. O tratamento com CB por 3 dias aboliu o aumento da expressão dos atrogenes induzido pela DEN e este efeito foi associado ao maior conteúdo de AMPc e de substratos fosforilados pela PKA. Além disso, o CB diminuiu a hiperexpressão do RNAm para catepsina L e LC3 induzida pela DEN de 7 dias. Embora o CB não tenha alterado a meia-vida dos AChR em músculos inervados e desnervados, houve um total bloqueio do aumento do número de vesículas endocíticas contendo o AChR em músculos desnervados e tratados com CB. Corroborando estes dados, o CB aumentou a incorporação de AChR novos nas JNM e este efeito foi também associado à maior expressão do RNAm para a subunidade 1-AChR em músculos desnervados. Esta ação do CB no turnover dos AChR parece ser direta uma vez que neuroniôs catecolaminérgicos presentes no nervo ciático ativam receptores 2-ARe a produção de AMPc especificamente na JNM. Em estudos in vitro, foi demonstrado que a estimulação colinérgica produzida pelo carbacol (10-4M) diminuiu a velocidade de síntese de proteínas, aumentou a proteólise total e a atividade do sistema proteolítico Ca2+-dependente em músculos soleus de ratos por meio da ativação dos receptores nicotínicos. Este efeito catabólico do carbacol foi completamente bloqueado pela adição de CB (10-4M) ao meio de incubação. Os dados obtidos no presente estudo permitem sugerir que a estimulação crônica dos 2-AR no músculo esquelético induz um efeito anti-catabólico pela supressão dos sistemas proteolíticos proteassomal e lisossomal, provavelmente através da via de sinalização do AMPc/PKA. A inibição destes sistemas pode estar relacionada ao aumento do turnover dos AChR, uma vez que a velocidade de incorporação destes receptores na JNM foi aumentada pelo CB. Além disso, os achados que mostram a associação entre neurônios noradrenérgicos e colinérgicos no nervo ciático, que conjuntamente inervam as JNM, e a co-localização de receptores 2-AR e AChR na sinapse permitem sugerir a existência de uma interação funcional entre o sistema colinérgico e adrenérgico na manutenção da massa muscular e da placa motora. / Previous studies from our laboratory have shown that the acute stimulation of 2-adrenergic receptor (2-AR) attenuates the muscle loss induced by motor denervation (DEN) through a cAMP/PKA dependent pathway. However, the molecular mechanisms involved in the chronic activation of these receptors are poorly understood. Furthermore, the activation of this signaling pathway is also involved in controlling the stability of nicotinic receptors (AChR) at the neuromuscular junction (NMJ), suggesting that the density of AChR may be under neurohumoral control. Thus, we postulated that besides the protective effects on muscle mass the activation of 2-AR receptors could mediate the stabilization of AChR in the motor plate. To test this hypothesis, mice were submitted to DEN through of the sciatic nerve section, a classical protocol of induction muscle atrophy and destabilization of AChR, and were treated with saline or clenbuterol (CB), a selective 2-agonist for 14 days. DEN decreased the muscle mass and increased the protein content and mRNA expression of genes related to the activation of the ubiquitin-proteasome system (atrogin-1 and MuRF1) and autophagic/lysosomal system (cathepsin L and LC3). DEN also promoted an increase in the turnover of AChR, number of endocytic vesicles and the expression of mRNA for the 1 subunit of AChR. Interestingly, chronic DEN induced down-regulation of atrophy related-genes, and increased the activity of cAMP/PKA pathway independently of CB treatment. In an attempt to elucidate the extracellular signals that produced this adaptive response, it was demonstrated that catecholaminergic neurons travels along the sciatic nerve and its ablation by DEN reduces muscle norepinephrine content. Based on these results, it was postulated the existence of a muscle adrenergic hypersensitivity to circulating catecholamines induced by chronic DEN. CB treatment for 3 days completely abolished the higher expression of atrogenes and this effect was associated with increased Camp content and PKA phosphorylated substrates. Furthermore, CB decreased the DEN-induced hyperexpression of cathepsin L and LC3 mRNA at 7 days. Although CB has not altered the half-life of AChR in innervated and denervated muscles, it produced a total blockage of the increased number of endocytic vesicles containing the AChR in denervated muscles. Consistently, CB increased the incorporation of new AChR and this effect was associated with an increased expression of the 1-subunit AChR mRNA in denervated muscles. This action of CB on AChR turnover appears to be direct, since catecholaminergic neurons are present in the sciatic nerve stimulating 2-AR and cAMP production specifically in the NMJ. Furthermore, in vitro studies demonstrated that cholinergic stimulation produced by carbachol (10-4M) decreased the rate of protein synthesis and increased the proteolytic activity of Ca2+-dependent system in rat soleus muscle through activation of nicotinic receptors. This catabolic effect of carbachol was completely blocked by the addition of CB (10-4M) to the incubation medium. These data suggest that chronic stimulation of 2-AR in skeletal muscle induces an anti-catabolic effect by suppressing proteasomal and lysosomal proteolytic systems, probably through the cAMP/PKA signaling. The inhibition of these systems seems to be related to the increased AChR incorporation into NMJ induced by CB treatment. Moreover, the association between noradrenergic and cholinergic neurons in the sciatic nerve, both of which innervate the motor endplates, and the co-localization of AChR and 2-ARat the synapse suggest the existence of a functional interaction between cholinergic and adrenergic systems in the maintenance of muscle mass and motor endplate.

Orientador: Selma Maria Michelin Matheus / Banca: Maeli Dal Pai / Banca: Fausto Viterbo / Banca: Elaine Minatel / Banca: Carlos Eduardo Assumpção de Freitas / Resumo: A bupivacaina é um anestésico utilizado na prática médica e odontológica para bloqueio do nervo periférico e alívio da dor pré e pós-operatória devido à sua ação analgésica de longa duração. Suas principais limitações são a miotoxicidade, a neurotoxicidade e a inflamação. A laserterapia de baixa potência (LBP) tem sido utilizada para várias propostas terapêuticas, apresentando ação anti-inflamatória, regenerativa e analgésica. O objetivo do estudo foi avaliar o efeito do laser de Arseneto de Gálio (AsGa) sobre a morfologia das junções neuromusculares, fibras musculares e nervo associados ao músculo esternomastóideo de ratos após injeção de bupivacaina. 32 ratos Wistar machos adultos foram divididos em 2 grupos: Grupo Controle (C: n=16) e Grupo Laser (L: n= 16). Os grupos foram subdivididos seguindo os antímeros e substâncias injetadas: direito (bupivacaina 0,5%), esquerdo (Cloreto de sódio 0,9%). Após 24 horas houve aplicação de LBP (AsGa 904nm, 50mW, 4,8J) durante 5 dias consecutivos. A seguir, os animais foram eutanasiados, o sangue foi coletado para determinação da creatina kinase (CK); a porção superficial dos músculos esternomastóideos e os nervos associados foram dissecados, removidos e submetidos às seguintes análises: análise histopatológica e ultraestrutural; análises morfológica e morfométrica das JNMs (reação Esterase inespecífica), microscopia confocal de varredura a laser e análise ultraestrutural; e os nAChRs (alpha, beta e gama) e os níveis de TNF foram quanti... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Bupivacaine is an anesthetic used in medical and dental practice as a peripheral nerve block and for relief of pre and postoperative pain due to its long duration analgesic action. Its principle limitations are myotoxicity, neurotoxicity, and inflammation. Low-level laser therapy (LBP) has been used for various therapeutic approaches, presenting an anti-inflammatory, regenerative, and analgesic action. The aim of the study was to evaluate the effects of the Arsenide Gallium laser (GaAs) on the morphology of neuromuscular junctions, muscle fibers, and the nerve associated with the sternomastoid muscle of rats after injection with bupivacaine. In total, 32 adult male Wistar rats were divided into 2 groups: Control group (C: n = 16) and Laser Group (L: n = 16). The groups were subdivided according to the antimeres and injected substances: right (0.5% bupivacaine), left (sodium chloride 0.9%). Twenty-four hours after the injection, LBP was applied (GaAs 904nm, 50mW, 4.8J) for 5 consecutive days. Subsequently, the animals were euthanized; blood was collected for determination of creatine kinase (CK); the surface portion of the sternomastoid muscles and associated nerves were dissected, removed, and submitted to the following tests: histopathological and ultrastructural analysis; morphological and morphometric analysis of the JNMs (nonspecific esterase reaction), confocal laser scanning microscopy and ultrastructural analysis; and the nAChRs (alpha, beta, and gamma) and TNF levels were quantified by Western blotting; in addition, nerve morphometry and quantification of muscle CK were performed. No alterations were observed in the antimere which received the sodium chloride, with or without laser application. The muscles receiving bupivacaine presented higher levels of inflammation, atrophy and necrosis, and muscle CK values; a greater number of central nuclei and... (Complete abstract electronic access below) / Doutor

Estudos anteriores de nosso laboratório demonstraram que a estimulação aguda dos receptores 2-adrenérgicos (2-AR) atenua a perda de massa muscular induzida pela desnervação motora (DEN) por meio de uma via dependente de AMPc/PKA. No entanto os mecanismos moleculares envolvidos na ativação crônica destes receptores ainda são pouco conhecidos. Por outro lado, a ativação desta via de sinalização também está envolvida no controle da estabilidade dos receptores nicotínicos (AChR) na junção neuromuscular (JNM), sugerindo que a densidade dos AChR possa estar sob controle neuro-humoral. Desta forma, aventou-se a possibilidade de que além dos efeitos protetores na massa muscular, a ativação dos receptores 2-AR pudesse mediar a estabilização dos AChR na placa motora. Para testar essa hipótese, camundongos foram submetidos à DEN através da secção do nervo ciático, um protocolo clássico de indução de atrofia muscular e desestabilização dos AChR, e tratados com salina ou clembuterol (CB), um 2-agonista seletivo, por até 14 dias. Após 3 dias de DEN, observou-se redução da massa muscular e aumento do conteúdo proteico e expressão do RNAm de genes relacionados à ativação do sistema Ubiquitina-Proteassoma (atrogina-1 e MuRF1) e do sistema autofágico/lisossomal (catepsina L e LC3). A DEN também promoveu aumento no turnover dos AChR, no número de vesículas endocíticas e na expressão do RNAm para a subunidade 1 dos AChR. Após 7 dias, a DEN reduziu a expressão dos genes relacionados à atrofia e aumentou a atividade da via do AMPc/PKA independentemente do tratamento com CB. Na tentativa de elucidar os sinais extracelulares que produziam esta resposta adaptativa, foi demonstrado que neurônios catecolaminérgicos trafegam ao longo do nervo ciático e sua ablação pela DEN reduziu o conteúdo de noradrenalina muscular. Baseados nestes resultados, foi postulado a existência de uma hipersenbilidade às catecolaminas em músculos desnervados cronicamente. O tratamento com CB por 3 dias aboliu o aumento da expressão dos atrogenes induzido pela DEN e este efeito foi associado ao maior conteúdo de AMPc e de substratos fosforilados pela PKA. Além disso, o CB diminuiu a hiperexpressão do RNAm para catepsina L e LC3 induzida pela DEN de 7 dias. Embora o CB não tenha alterado a meia-vida dos AChR em músculos inervados e desnervados, houve um total bloqueio do aumento do número de vesículas endocíticas contendo o AChR em músculos desnervados e tratados com CB. Corroborando estes dados, o CB aumentou a incorporação de AChR novos nas JNM e este efeito foi também associado à maior expressão do RNAm para a subunidade 1-AChR em músculos desnervados. Esta ação do CB no turnover dos AChR parece ser direta uma vez que neuroniôs catecolaminérgicos presentes no nervo ciático ativam receptores 2-ARe a produção de AMPc especificamente na JNM. Em estudos in vitro, foi demonstrado que a estimulação colinérgica produzida pelo carbacol (10-4M) diminuiu a velocidade de síntese de proteínas, aumentou a proteólise total e a atividade do sistema proteolítico Ca2+-dependente em músculos soleus de ratos por meio da ativação dos receptores nicotínicos. Este efeito catabólico do carbacol foi completamente bloqueado pela adição de CB (10-4M) ao meio de incubação. Os dados obtidos no presente estudo permitem sugerir que a estimulação crônica dos 2-AR no músculo esquelético induz um efeito anti-catabólico pela supressão dos sistemas proteolíticos proteassomal e lisossomal, provavelmente através da via de sinalização do AMPc/PKA. A inibição destes sistemas pode estar relacionada ao aumento do turnover dos AChR, uma vez que a velocidade de incorporação destes receptores na JNM foi aumentada pelo CB. Além disso, os achados que mostram a associação entre neurônios noradrenérgicos e colinérgicos no nervo ciático, que conjuntamente inervam as JNM, e a co-localização de receptores 2-AR e AChR na sinapse permitem sugerir a existência de uma interação funcional entre o sistema colinérgico e adrenérgico na manutenção da massa muscular e da placa motora. / Previous studies from our laboratory have shown that the acute stimulation of 2-adrenergic receptor (2-AR) attenuates the muscle loss induced by motor denervation (DEN) through a cAMP/PKA dependent pathway. However, the molecular mechanisms involved in the chronic activation of these receptors are poorly understood. Furthermore, the activation of this signaling pathway is also involved in controlling the stability of nicotinic receptors (AChR) at the neuromuscular junction (NMJ), suggesting that the density of AChR may be under neurohumoral control. Thus, we postulated that besides the protective effects on muscle mass the activation of 2-AR receptors could mediate the stabilization of AChR in the motor plate. To test this hypothesis, mice were submitted to DEN through of the sciatic nerve section, a classical protocol of induction muscle atrophy and destabilization of AChR, and were treated with saline or clenbuterol (CB), a selective 2-agonist for 14 days. DEN decreased the muscle mass and increased the protein content and mRNA expression of genes related to the activation of the ubiquitin-proteasome system (atrogin-1 and MuRF1) and autophagic/lysosomal system (cathepsin L and LC3). DEN also promoted an increase in the turnover of AChR, number of endocytic vesicles and the expression of mRNA for the 1 subunit of AChR. Interestingly, chronic DEN induced down-regulation of atrophy related-genes, and increased the activity of cAMP/PKA pathway independently of CB treatment. In an attempt to elucidate the extracellular signals that produced this adaptive response, it was demonstrated that catecholaminergic neurons travels along the sciatic nerve and its ablation by DEN reduces muscle norepinephrine content. Based on these results, it was postulated the existence of a muscle adrenergic hypersensitivity to circulating catecholamines induced by chronic DEN. CB treatment for 3 days completely abolished the higher expression of atrogenes and this effect was associated with increased Camp content and PKA phosphorylated substrates. Furthermore, CB decreased the DEN-induced hyperexpression of cathepsin L and LC3 mRNA at 7 days. Although CB has not altered the half-life of AChR in innervated and denervated muscles, it produced a total blockage of the increased number of endocytic vesicles containing the AChR in denervated muscles. Consistently, CB increased the incorporation of new AChR and this effect was associated with an increased expression of the 1-subunit AChR mRNA in denervated muscles. This action of CB on AChR turnover appears to be direct, since catecholaminergic neurons are present in the sciatic nerve stimulating 2-AR and cAMP production specifically in the NMJ. Furthermore, in vitro studies demonstrated that cholinergic stimulation produced by carbachol (10-4M) decreased the rate of protein synthesis and increased the proteolytic activity of Ca2+-dependent system in rat soleus muscle through activation of nicotinic receptors. This catabolic effect of carbachol was completely blocked by the addition of CB (10-4M) to the incubation medium. These data suggest that chronic stimulation of 2-AR in skeletal muscle induces an anti-catabolic effect by suppressing proteasomal and lysosomal proteolytic systems, probably through the cAMP/PKA signaling. The inhibition of these systems seems to be related to the increased AChR incorporation into NMJ induced by CB treatment. Moreover, the association between noradrenergic and cholinergic neurons in the sciatic nerve, both of which innervate the motor endplates, and the co-localization of AChR and 2-ARat the synapse suggest the existence of a functional interaction between cholinergic and adrenergic systems in the maintenance of muscle mass and motor endplate.

INTRODUÇÃO: A técnica de eletromiografia de fibra única (EMGFU), mediante análise do jitter, é o método neurofisiológico mais sensível para a confirmação do distúrbio da junção neuromuscular na miastenia gravis (MG). Os registros são tradicionalmente obtidos com agulha de fibra única, de alto custo e reutilizável. Por causa da necessidade atual do uso de material descartável, a agulha concêntrica vem sendo utilizada em substituição à agulha de fibra única. A técnica utilizada é semelhante, porém os potencias de ação para a análise do jitter são obtidos com eletrodo de agulha concêntrica (Eletromiografia de fibra única - jitter com agulha concêntrica, EMGFU-JAC). Contudo, os estudos são escassos e as metodologias utilizadas são heterogêneas com a utilização dessa agulha. OBJETIVOS: Este estudo tem por objetivo mensurar os valores de jitter obtidos com agulha concêntrica, no músculo Orbicularis Oculi, em sujeitos saudáveis e em pacientes com MG autoimune adquirida e avaliar a validade do método nas formas generalizada e ocular da doença. MÉTODOS: Foram estudados 20 sujeitos saudáveis, 20 pacientes com miastenia gravis forma generalizada (grupo MGG) e 13 com a forma ocular da doença (grupo MGO). A EMGFU-JAC foi realizada em todos os participantes, idealmente com 20 medidas de jitter em cada estudo. O jitter foi expresso como a média das diferenças consecutivas (MCD). Em todos os pacientes do estudo foram realizados o teste de estimulação repetitiva e dosagem sérica de anticorpo antirreceptor de acetilcolina (ac-AChR) no momento da análise do jitter. Nos pacientes soronegativos para ac-AChR, foi pesquisado o anticorpo antimúsculo específico tirosina-quinase (ac-MuSK). Foram definidos o limite superior da normalidade (LSN) para a média do MCD de cada estudo e para valores individuais de MCD. Os critérios de anormalidade foram: (1) média do MCD acima do LSN; ou (2) mais de 10% dos valores individuais de MCD acima do LSN. A definição do LSN para valores individuais de MCD baseou-se no conceito de que dois entre 20 valores de MCD acima do LSN são aceitáveis em um músculo saudável, para a técnica de contração voluntária. Portanto, estimou-se o LSN para o 18o valor mais alto de MCD (18o par). Para análise da acurácia do método, foram construídas duas curvas ROC (Receiver Operating Characteristic) para as variáveis média do MCD e 18o par, no grupo de pacientes (MGG e MGO) versus controle. RESULTADOS: No grupo controle a média das médias do MCD foi (19,0 ± 2,4)us e a média do 18o valor mais alto de cada estudo foi (24,5 ± 3,6)us. Esses valores obtidos apresentaram distribuição Gaussiana e o LSN foi definido como a média desses valores + 2 DP. O LSN para a média do MCD foi 24us, e 32?s para valores individuais de MCD. No grupo MGG, a análise do jitter foi anormal em todos os 20 pacientes por ambos os critérios de anormalidade, exceto em um paciente que apresentou anormalidade por apenas um dos critérios. No grupo MGO, apenas um dos 13 pacientes não preencheu os critérios de anormalidade. No grupo de pacientes, a positividade da EMGFU-JAC foi maior do que o teste de estimulação repetitiva e dosagens de anticorpos. Nas curvas ROC para as variáveis médias do MCD e 18o par, o valor de melhor sensibilidade (93,9%), sem resultados falsos positivos, foi 24,7us e 33,1us, respectivamente. CONCLUSÕES: A EMGFU-JAC apresenta alta sensibilidade e especificidade na identificação de distúrbio da transmissão neuromuscular em pacientes com MG. A utilização da agulha concêntrica é válida para a análise do jitter, como alternativa à agulha de fibra única / INTRODUCTION: Single fiber electromyography (SFEMG) technique, through jitter analysis, is the most sensitive neurophysiological method for confirmation of neuromuscular junction disorder in myasthenia gravis (MG). Records are traditionally obtained with single fiber needle, which is reusable and has a high-cost. Due to the current need of using disposable material, concentric needle has been used to replace single fiber needle. The technique is similar, but the action potential for jitter analysis is obtained with concentric needle electrode (SFEMG - concentric needle jitter, SFEMG-CNJ). However, studies are scarce and methodologies used are heterogeneous with the use of this needle. OBJECTIVES: This study aims to measure jitter values obtained with concentric needle in the Orbicularis Occuli muscle in healthy subjects and in patients with autoimmune acquired MG and to assess the validity of the method in generalized and ocular forms of the disease. METHODS: 20 healthy subjects, 20 patients with generalized myasthenia gravis (GMG group) and 13 with the ocular form of the disease (OMG group) were studied. SFEMG-CNJ was performed on all participants, ideally with 20 jitter values in each study. Jitter was expressed as the mean consecutive difference (MCD). Repetitive nerve stimulation and serum acetylcholine receptor antibody (AChR-ab) were performed in all patients in the study, by the time of jitter analysis. Tyrosine kinase specific antibody muscle antibodies (MuSK-ab) were performed in AChR-ab negative patients. The upper limit of normality (ULN) for the mean MCD and for individual jitter values were defined. The abnormality criteria were: (1) mean MCD above ULN; or (2) more than 10% of individual jitter values above ULN. The definition of ULN for individual jitter values was based on the concept that two out of 20 jitter values above ULN are acceptable in a healthy muscle for voluntary contraction technique. Therefore, the ULN for the 18th highest jitter value (18 pair) was estimated. To analyze the method\'s accuracy, two ROC curves (Receiver Operating Characteristic) for the mean MCD and 18th pair in the group of patients (MGG and MGO) versus control were constructed. RESULTS: In the control group the mean of MCD means was (19.0 ± 2.4)us and the mean of the 18 highest value of each study was (24.5 ± 3.6)us. These values showed Gaussian distribution and the ULN was set as the mean of these values + 2 SD. The ULN for the mean MCD was 24us, and 32us for individual values of MCD. In GMG group, jitter analyses were abnormal in all 20 patients based on both abnormality criteria, except in one patient, who had abnormalities in only one of the criteria. In OMG group, only one patient from 13 met neither of the abnormality criteria. In patients, the positivity of SFEMG-CNJ was higher than repetitive nerve stimulation test and antibody detection. The ROC curve threshold showing the best sensitivity (93.9%) with no false positive results was 24.7Us for the mean MCD and 33.1us for individual pairs, respectively. CONCLUSIONS: SFEMG-CNJ has high sensitivity and specificity in identifying neuromuscular transmission disorder in patients with MG. The use of concentric needle is valid for jitter analysis as an alternative to single fiber needle

Orientador: Lea Rodrigues Simioni / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-25T13:45:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Floriano_RafaelStuani_D.pdf: 3786286 bytes, checksum: a2855e3dd5b20280b1bf65e08007ab09 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Neste trabalho, nós examinamos a atividade neuromuscular do veneno de Bothriopsis bilineata smaragdina (serpente de floresta) e de sua toxina Bbil-TX (fosfolipase A2 Asp49) em preparações nervo-músculo isoladas de vertebrados. Em preparações BC, o veneno causou bloqueio neuromuscular concentração-dependente (0,1-30 ?g/mL) que não foi reversível por lavagem, com 50% de bloqueio ocorrendo em 90-15 min. Contratura muscular em resposta à ACh exógena e ao KCl não foram afetadas pelo veneno, mas houve um discreto aumento na liberação de CK após 60 min [UI/mL: de 80 ± 15 (basal) para 113 ± 22; n = 6; p > 0,05]. Em preparações NFD, o veneno (1, 10 e 30 ?g/mL) produziu marcante facilitação da neurotransmissão (~120% de aumento acima do basal) com a maior concentração seguida por bloqueio neuromuscular completo após 120 min; os efeitos com as menores concentrações foram considerados menos marcantes. O veneno aumentou o conteúdo quântico após 15 e 30 min de incubação seguido por significativa inibição ?90 min. No entanto, o veneno não alterou o potencial de membrana muscular ou a resposta despolarizante ao carbacol. Em ambas as preparações, incubação a 22-24 °C ao invés de 37 °C atrasou o início do bloqueio, como fez também a inibição da atividade PLA2 do veneno. Em preparações NFD curarizadas, o veneno produziu apenas uma discreta facilitação muscular. Estes resultados indicam que o veneno de B. b. smaragdina causa bloqueio neuromuscular in vitro por um mecanismo pré-sináptico envolvendo PLA2. Também foi investigada a atividade neuromuscular de Bbil-TX, uma PLA2 com atividade catalítica isolada do veneno de B. b. smaragdina, em preparações BC e NFD. Em preparações BC, Bbil-TX (35-702 nM) causou bloqueio tempo- e concentração-dependente que não foi reversível por lavagem; os tempos para causar 50% de bloqueio foram 87 ± 7, 41 ± 7 e 19 ± 2 min (média ± EPM; n = 4-6) para 70, 351 and 702 nM, respectivamente. Contraturas musculares à ACh exógena e KCl não foram alteradas. A toxina (702 nM) também não alterou as respostas contráteis de preparações BC curarizadas (d-Tc; 14,8 ?M) e diretamente estimuladas. No entanto, Bbil-TX (702 nM) produziu moderada alteração morfológica (fibras edemaciadas e/ou hipercrômicas) em BC; houve também uma progressiva liberação de CK [UI/mL: de 116 ± 17 (basal) para 961 ± 48 após 60 min; n = 6; p < 0,05]. O bloqueio neuromuscular induzido por Bbil-TX (351 nM) foi significativamente inibido a 22-24 °C e o pré-tratamento com p-BPB aboliu seu bloqueio. Bbil-TX (210 nM, 702 nM e 2 ?M; n = 4-6) causou bloqueio parcial tempo- e concentração-dependente em preparações NFD (52 ± 2% com a maior concentração). Bbil-TX (2 ?M) também reduziu significativamente a frequência de PsPTM/min [de 26 ± 2,5 (basal) para 10 ± 1 após 60 min; n = 5; p < 0,05] e o conteúdo quântico [de 94 ± 14 (basal) para 24 ± 3 após 60 min; n = 5; p < 0,05] de preparações NFD, mas causou apenas uma discreta alteração do potencial de membrana em repouso [de -80 ± 1 mV (basal) para -66 ± 2 mV após 120 min; n = 5; p < 0,05], com nenhuma alteração significativa na resposta despolarizante ao carbacol. Estes resultados mostram que Bbil-TX é uma PLA2 pré-sináptica que contribui para o bloqueio neuromuscular causado pelo veneno de B. b. smaragdina. A atividade neuromuscular do veneno de B. b. smaragdina e o mecanismo de ação de Bbil-TX no sistema nervoso periférico foi examinado também em outras preparações neuromusculares isoladas de camundongo. Em preparações NFD mantidas em solução fisiológica com baixo Ca2+, o veneno de B. b. smaragdina (3 ?g/mL) produziu uma alteração trifásica nas respostas contráteis enquanto que a maior concentração (10 ?g/mL) produziu uma abrupta e marcante contratura inicial a qual foi seguida por facilitação neuromuscular, oscilações rítmicas das contrações evocadas, alterações na linha de base e progressivo bloqueio neuromuscular. O veneno também atrasou a fase de relaxamento da resposta contrátil aumentando o tempo de decaimento constante. Em condições de baixo Ca2+, Bbil-TX (210 nM) causou um progressivo aumento na amplitude das respostas contráteis (83 ± 19 % acima dos valores basais após 120 min) em preparações NFD; não houve alteração no tempo de decaimento constante após tratamento com a toxina. O veneno de B. b. smaragdina (10 ?g/mL) e Bbil-TX (210 nM) causaram discreta alteração na amplitude do potencial de ação composto registrado em preparações NC de camundongo (veneno: 20 ± 2,1% e toxina: 17 ± 2,4% de redução abaixo dos valores basais; n = 3; p < 0,05) e nenhum efeito significativo sobre o tempo de subida e a latência; Tetrodotoxina (3,1 nM) bloqueou os potenciais no final dos experimentos. Em preparações TSn-m, veneno (10 ?g/mL) e Bbil-TX (210 nM) causaram significativa redução na forma de onda perineural associada à corrente K+ (veneno: 35 ± 7,2% e toxina: 26 ± 1,4% de redução abaixo dos valores basais; p < 0,05; n = 3-5) enquanto que a amplitude da corrente de Na+ não foi significativamente afetada (veneno: 18 ± 3,3% e toxina: 15 ± 2,4% de redução abaixo dos valores basais; p > 0,05; n = 3-5). Bbil-TX (210 nM) causou aumento nos valores de conteúdo quântico de preparações TSn-m mantidas em baixo Ca2+ [de 9,6 ± 1,1 (t0) para 31,4 ± 7,7 (t60), p < 0,05; n = 4]. O veneno (3 ?g/mL) e toxina (210 nM) induziram aumento na fluorescência ao cálcio em células SK-N-SH marcadas com indicador sensível ao Ca2+ Fluo3 AM (4 ?M) e mantidas em solução fisiológica com normais condições de Ca2+ ou com baixo Ca2+. Em células mantidas em Ca2+ normal, o aumento na amplitude de fluorescência foi acompanhado por irregular e frequente movimento de Ca2+. Em preparações TSn-m marcadas com Fluo4 AM (4 ?M), o veneno de B. b. smaragdina causou imediato aumento na concentração de Ca2+ intracelular de fibras musculares seguido por frequente oscilação na fluorescência e contratura muscular; Bbil-TX não induziu nenhuma alteração na fluorescência ao cálcio em fibras musculares de preparações TSn-m. Secções de preparações NFD pré-tratadas com Bbil-TX (210 nM) destinadas à imunohistoquímica foram marcadas positivamente para receptores juncionais de ACh mas houve perda de marcação para as proteínas pré-sináptica sinaptofisina e SNAP25. Juntos, estes dados indicam que Bbil-TX tem alta seletividade de ação sobre a região pré-sináptica semelhantemente a outras neurotoxinas PLA2 modulando a atividade neuromuscular do veneno de B. b. smaragdina / Abstract: In this work, we examined the neuromuscular activity of Bothriopsis bilineata smaragdina (forest viper) venom and its toxin Bbil-TX (Asp49 phospholipase A2) in vertebrate isolated nerve-muscle preparations. In chick biventer cervicis preparations (BC) the venom caused concentration-dependent (0.1-30 ?g/ml) neuromuscular blockade that was not reversed by washing, with 50% blockade occurring in 15-90 min. Muscle contractures to exogenous acetylcholine and KCl were unaffected by the venom, but there was a slight increase in creatine kinase release after 60 min [IU/ml: from 80 ± 15 (basal) to 113 ± 22; n = 6; p > 0.05]. In mouse phrenic nerve-diaphragm preparations (PND), the venom (1, 10 and 30 ?g/ml) produced marked facilitation (~120% increase above basal) at the highest concentration followed by neuromuscular blockade; the effects at lower concentrations were considerably less marked. The venom increased quantal content values after 15 and 30 min followed by significant inhibition at ?90 min. However, the venom did not alter the muscle membrane resting potential or the response to exogenous carbachol. In both preparations, incubation at 22 °C instead of 37 °C delayed the onset of blockade, as did inhibition of venom PLA2 activity. In curarized mouse preparations, the venom produced only muscle facilitation. These results indicate that B. b. smaragdina venom causes neuromuscular blockade in vitro by a presynaptic mechanism involving PLA2. It was also investigated the neuromuscular activity of Bbil-TX, a PLA2 with catalytic activity isolated from B. b. smaragdina venom, in BC and PND preparations. In BC preparations, Bbil-TX (35-702 nM) caused time- and concentration-dependent blockade that was not reversed by washing; the times for 50% blockade were 87 ± 7, 41 ± 7 and 19 ± 2 min (mean ± SEM; n = 4-6) for 70, 351 and 702 nM, respectively. Muscle contractures to exogenous ACh and KCl were unaffected. The toxin (702 nM) also did not affect the twitch-tension of directly stimulated, curarized (d-Tc, 14.8 ?M) BC preparations. However, Bbil-TX (702 nM) produced mild morphological alterations (edematous and/or hyperchromic fibers) in BC; there was also a progressive release of CK [IU/ml: from 116 ± 17 (basal) to 961 ± 48 after 60 min; n = 6; p < 0.05]. Bbil-TX (351 nM)-induced blockade was markedly inhibited at 22-24 °C and pretreatment with p-BPB abolished the neuromuscular blockade. Bbil-TX (210 nM, 702 nM and 2 ?M; n = 4-6) caused partial time- and concentration-dependent blockade in PND preparations (52 ± 2% at the highest concentration). Bbil-TX (2 ?M) markedly reduced the MEPPs frequency/min [from 26 ± 2.5 (basal) to 10 ± 1 after 60 min; n = 5; p < 0.05] and the quantal content [from 94 ± 14 (basal) to 24 ± 3 after 60 min; n = 5; p < 0.05] of PND preparations, but caused only minor depolarization of the membrane resting potential [from -80 ± 1 mV (basal) to -66 ± 2 mV after 120 min; n = 5; p < 0.05], with no significant change in the depolarizing response to exogenous carbachol. These results show that Bbil-TX is a presynaptic PLA2 that contributes to the neuromuscular blockade caused by B. b. smaragdina venom. The neuromuscular activity of B. b. smaragdina venom and the mechanism of action of Bbil-TX on peripheral nervous system have been further examined in mouse nerve-muscle preparations in vitro. In PND preparations maintained in low Ca2+ physiological salt solution (PSS), B. b. smaragdina venom (3 ?g/ml) caused a triphasic change in twitch height while the xv highest concentration (10 ?g/ml) produced an abrupt and marked initial contracture which was followed by neuromuscular facilitation, rhythmic oscillation of nerve evoked twitch, alteration in base line and progressive blockade. The venom also slowed the relaxation phase of the muscle twitch increasing the constant decay time. Under low Ca2+ conditions, Bbil-TX caused a progressive increase in twitch amplitude (83 ± 19 % above basal values after 120 min) in PND preparations; there was no change in the constant decay time after treatment with toxin. B. b. smaragdina venom (10 ?g/ml) and Bbil-TX (210 nM) caused minor changes in the amplitude of the compound action potential (CAP) recorded from SN preparations (venom: 20 ± 2.1 % and toxin: 17 ± 2.4 % of reduction below basal values; n = 3; p < 0.05) and no significant effect on rise time and latency; tetrodotoxin (3.1 M) blocked the CAP at the end of the experiments. In TSn-m preparations, both venom (10 ?g/ml) and Bbil-TX (210 nM) caused significant reduction in the perineural waveform associated with the outward K+ current (venom: 35 ± 7.2 % and toxin: 26 ± 1.4 % of reduction below basal values; p < 0.05; n = 3-5) while the amplitude of the inward Na+ current was not significantly affected (venom: 18 ± 3.3 % and toxin: 15 ± 2.4 % of reduction below basal values; p > 0.05; n = 3-5). Bbil-TX (210 nM) caused progressive increase in quantal content in TSn-m preparations maintained in low Ca2+ PSS [from 9.6 ± 1.1 (t0) to 31.4 ± 7.7 (t60), p < 0.05; n = 4]. Venom (3 ?g/ml) and toxin (210 nM) induced increase in calcium fluorescence in neuroblastoma cell line SK-N-SH loaded with calcium sensitive indicator Fluo3 AM (4 ?M) and maintained in low Ca2+ or normal Ca2+ PSS. In those cells maintained in normal Ca2+ PSS, the increase in fluorescence amplitude was accompanied by irregular and frequent calcium transients. In TSn-m preparations loaded with Fluo4 AM (4 ?M), B. b. smaragdina venom (10 ?g/ml) caused immediate increase in Ca2+ intracellular of muscle fibres followed by frequent oscillation in fluorescence and muscle contracture; Bbil-TX did not induce any change in calcium fluorescence in TSn-m preparations. Immunohistochemical sections of PND preparations pretreated with Bbil-TX (210 nM) were labeled positively for junctional ACh receptors but there was loss of labeling for presynaptic proteins synaptophysin and SNAP25. Together, these data indicate that Bbil-TX has high selectivity of action under the presynaptic region similarly as other PLA2 neurotoxins modulating the neuromuscular activity of B. b. smaragdina venom / Doutorado / Farmacologia / Doutor em Farmacologia

Orientador: Léa Rodrigues Simioni / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-18T22:38:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Moraes_DelkiaSeabrade_M.pdf: 1400052 bytes, checksum: a886434537e4c9307797b649e17cd63c (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Bothrops alcatraz é uma serpente do Arquipélago de Alcatrazes no litoral norte do estado de São Paulo, Brasil, recentemente descrita. Neste trabalho foram analisados os efeitos neuromusculares do veneno de B. alcatraz em preparações isoladas de biventer cervicis de pintainho (BC) e nervo frênico-diafragma de camundongo (NFD), sob estimulação elétrica indireta (0.1 Hz; 0.2 ms). Em preparações BC, o veneno causou bloqueio neuromuscular completo e irreversível nas concentrações de 10, 50 e 100 g/ml em 90 ± 2, 80 ± 1 e 50 ± 1 min, respectivamente (n = 6-9). Nestas mesmas concentrações, as respostas contraturantes evocadas pela adição exógena de ACh (110 mM) foram 27±10, 8±4 e 0%, respectivamente, e do KCl (20 mM) em 45±11, 24±6 e 39±7%, respectivamente. O veneno de B. alcatraz mostrou-se pouco ativo na preparação NFD de camundongo, pois mesmo ensaiado na concentração de 100 g/ml (n=4) causou apenas 30±4% de bloqueio neuromuscular após 120 min de incubação. Em preparações BC previamente curarizadas (d-Tc, 10 g/ml), seguida pela adição do veneno (10 g/ml), por 120 min de incubação, observou-se o retorno da resposta contrátil em 81±7% (n= 4), após sucessivas lavagens. O veneno de B. alcatraz exibiu baixa atividade fosfolipásica quando comparado ao veneno de Crotalus durissus terrificus (A425nm 0,06 ± 0,02 vs 0,2 ± 0,03; n = 4). A análise morfológica in vitro da preparação BC, mostrou, em ambas as concentrações de veneno analisadas (10 e 100 g/ml), dano musculares, sendo 18,1±1,5% e 24,7±6,6% (n= 5), respectivamente, quando comparadas ao controle (7,9±2,4%). Paralelamente também foi observado um aumento significativo na medida da liberação de CK, de 1441 ± 173 (10 g/ml) e 1797 ± 343 (100 g/ml) vs 282 ± 27 U/L da preparação controle, aos 120 min. O estudo sobre a neutralização do veneno pelo antiveneno botrópico comercial, mostrou que foram necessárias altas concentrações do antiveneno (15 vezes mais que o recomendado pelo fabricante) para neutralizar a ação do veneno de B. alcatraz (10 g/ml). Conclui-se que o veneno de B. alcatraz promove bloqueio neuromuscular total e irreversível em preparações de ave, por atuar inicialmente nos receptores colinérgicos e por causar efeito miotóxico tardio; todos estes efeitos foram neutralizados pelo antiveneno botrópico comercial dependendo da concentração de veneno utilizada / Abstract: Bothrops alcatraz is a recently described pitviper from the Alcatrazes Archipelago off the northern coast of São Paulo state, Brazil. The neuromuscular effects of B. alcatraz venom were examined in chick isolated biventer cervicis preparations. In indirectly stimulated preparations, venom (10, 50 and 100 g/ml, n=6-9) caused progressive, irreversible neuromuscular blockade that was complete in 90±2, 80±1 and 50±1 min (mean±SEM), respectively. Venom (10 and 100 g/ml) also inhibited contractures to exogenous ACh (110 ?M) (by 73% and 100%, respectively), but only partially inhibited contractures to KCl (20 mM) (by 55% and 61%, respectively). These same venom concentrations increased the proportion of damaged fibers from 7.9±2.4% (saline control) to 18.1±1.5% and 24.7±6.6%, respectively (p<0.05) and increase in the activity of CK release (1441 ± 173 and 1797 ± 343 vs 282 ± 27 U/L respectively). Bothrops alcatraz venom had low PLA2 activity compared to South American rattlesnake (Crotalus durissus terrificus) venom (A425nm 0.06±0.02 vs 0.2±0.03; n=4). Pretreating the preparations with d-tubucurarine (10 g/ml) prevented the neuromuscular blockade. Commercial bothropic antiserum effectively neutralized the neuromuscular action of B. alcatraz venom. In conclusion, B. alcatraz venom causes neuromuscular blockade by interfering with cholinergic receptors but is only mildly myotoxic. Commercial antivenom neutralizes the neuromuscular blockade / Mestrado / Mestre em Farmacologia

Orientador: Humberto Santo Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-20T21:05:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferretti_Renato_D.pdf: 15919724 bytes, checksum: 2e3e4ba8b562aaaaf3dde85b2e810561 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Os músculos intrínsecos da laringe (MIL) são protegidos da mionecrose em camundongos mdx, modelo da distrofia muscular de Duchenne (DMD). A DMD caracteriza-se pela mionecrose, causada pela ausência da proteína distrofina (DIS). A DIS se une a um complexo glicoproteínas (CDG), que auxilia na estabilidade da fibra e interage com proteínas reguladoras do Ca2+. O sarcolema instável dado pela ausência da DIS, diminuição de proteínas do CDG, desregulação de canais de Ca2+ e leva ao influxo de Ca2+ exacerbado, associado à diminuição da homeostase do Ca2+ intracelular e capacidade do estresse oxidativa, resulta na mionecrose. A utrofina (Utrn), semelhante à proteína DIS, se conecta às proteínas do CDG, parece ter papel na agregação dos receptores de acetilcolina (AChRs) nas junções neuromusculares (JNM) e auxiliaria na proteção da mionecrose. Neste trabalho examinamos os níveis das proteínas do CDG (beta-distroglicana [b-DG], beta-sarcoglicana [b-SG] e alfa-sintrofina [a-SIN]), da Utrn, de canais de estoque do Ca2+ (SOCE; proteínas Orai e STIM1) e proteína relacionada ao estresse oxidativo na mitocôndria (PGC-1a) em MIL distróficos. Além disso, analisamos o padrão de distribuição da Utrn e AChRs nas JNM de MIL distróficos. A análise da b-DG, b-SG, a- SIN e da Utrn pela técnica de imunohistoquímica e western blotting, mostrou que nos MIL distróficos os níveis da b-DG e da Utrn são normais em MIL adultos comparados com controle. Com envelhecimento, os níveis de proteínas do CDG e Utrn são alterados em MIL distróficos e parece não estar relacionado a proteção da mionecrose. Com emprego de técnicas moleculares e bioquímicas para análise de canais de estoque do Ca2+ (Orai e STIM1) e proteína do estress oxidativo na mitocôndria (PGC-1a), foram observados níveis aumentados de STIM1, com similar aumento da proteína calmodulina (CaM), bem como aumento da expressão do PGC-1a em MIL distróficos. Músculos acometidos distróficos apresentaram diminuição na expressão destas proteínas. Utilizando imunohistoquimica e microscopia confocal, foi observado que o padrão de distribuição da Utrn e dos AChRs não se altera nas JNM de MIL mdx. Em fibras regeneradas tanto o padrão de distribuição da Utrn quanto dos AChRs mostraram-se alterados. Pode-se concluir que os MIL de camundongos mdx apresentam manutenção dos níveis normais de proteínas do CDG e da Utrn, bem como o aumento de STIM1, CaM e PGC-1a, poderiam auxiliar, pelo menos em parte, à proteção da mionecrose / Abstract: The intrinsic laryngeal muscles (ILM) are protected from myonecrosis in the mdx mouse model of Duchenne muscular dystrophy (DMD). The DMD is characterized by myonecrosis, resulting from the absence of dystrophin protein. Dystrophin links the cytoskeleton to a complex of glycoprotein, the dystrophin-glycoprotein complex (DGC), which interacts with Ca2+-dependent channels for signaling and stability of the muscle membrane. In the absence of dystrophin, the sarcolemma becomes instable due to a decrease in the DGC level, deregulation of Ca2+-dependent channels, which increase Ca2+ influx, decreased Ca2+-handling and oxidative stress capacity, that result in muscle fiber necrosis. Utrophin (Utrn), similarly to the dystrophin, conects to DGC proteins, assembles the acethylcoline receptors (AChRs) at the neuromuscular junctions (NMJ) and may play a role in dystrophic muscle sparing. In this study, we examined the levels of DGC proteins (beta-dystroglycan [b-DG], beta-sarcoglycana [b-SG], alpha-syntrophin [a-SIN]), Utrn, store-operated Ca2+ channels (SOCE; STIM1 and Orai1 proteins), and mitochondrial oxidative protein (PGC-1a) in dystrophic ILM. We also examined the distribution of Utrn and AChRs in the dystrophic ILM NMJ. Immunohistochemistry and western blotting analyses of b-DG, b-SG and a-SIN, and the Utrn showed normal levels in adult dystrophic ILM compared with adult control. In aged mice, a dramatic decrease in DGC levels was observed in all dystrophic muscles compared with control. There are age-related alterations in DGC in the ILM of mdx mice, regardless of their protection against the lack of dystrophin. Using biochemical and molecular techniques to analyze SOCE proteins and mitochondrial oxidative protein (PGC-1a), we observed increased levels of STIM1, associated with increased level of calmodulin (CaM), and increased level of PGC-1a in dystrophic ILM. Dystrophic affected muscles have decreased levels of those proteins. Using molecular and biochemical methods we observed that Utrn and AChRs are fragmented only in affected muscle fibers and remaining unchanged in dystrophic MIL. We conclude that in adult dystrophic MIL the rescue of the DGC, increased levels of STIM1, CaM and PGC-1a, may be associated, at least in part, with their protection against myonecrosis / Doutorado / Anatomia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Maria Julia Marques / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-04T02:52:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Pereira_ElaineCristinaLeite_D.pdf: 915105 bytes, checksum: 44cd1900344bb482d9d7f8badf08d53f (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Músculos distróficos apresentam alterações no complexo distrofinaglicoproteínas, bem como ausência da enzima óxido nítrico sintase neuronal, associada a alterações na estrutura da junção neuromuscular. No presente trabalho, estudamos as respostas dos terminais nervosos e das células de Schwann terminais após lesão nervosa, na ausência de óxido nítrico (NO). Nove dias após lesão nervosa por esmagamento, 24% das junções controle (n=200) apresentaram brotamentos ultraterminais. Na ausência de NO, o mesmo foi observado em 28.5% das junções (n=217; p>0.05 comparado aos controles; X2). Quatorze dias após a lesão nervosa, todas as células de Schwann terminais observadas formaram uma rede de processos citoplasmáticos, que se estendiam para fora do sítio sináptico. Em ausência do NO, as células de Schwann terminais não apresentaram processos fora da região juncional. Estes resultados mostram que o NO está envolvido na resposta das células de Schwann terminais à lesão nervosa. Isto sugere que a sinalização molecular entre os componentes présinápticos da junção neuromuscular pode estar prejudicada nos músculos distróficos, o que poderia influenciar a inervação e sobrevivência das novas fibras musculares obtidas por terapias celulares / Abstract: Dystrophic muscles show alterations in the dystrophinglycoprotein complex and a lack of neuronal nitric oxide (NO) synthase, associated with structural changes in neuromuscular junction. In this study, we examined the nerve terminal and Schwann cell responses after a crush lesion in NOdeficient mice. Nine days after nerve crush, 24% of the control junctions (n=200) showed ultraterminal sprouts. In the absence of NO, this frequency was 28.5% (n=217; p>0.05 compared to the controls; X2 test). Fourteen days after nerve lesion, all of the Schwann cells showed an extensive network of processes away from the synaptic site, whereas in the absence of NO, Schwann cells processes failed to extend away from the endplate. These results show that NO is involved in the Schwann cell response to nerve injury. They also suggest that presynaptic molecular signaling may be impaired in dystrophic muscles, and that this could influence the innervation and survival of newly formed myofibers generated by cellmediated therapies / Doutorado / Anatomia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Submitted by Neusa Fagundes (neusa.fagundes@unioeste.br) on 2019-03-29T16:56:55Z No. of bitstreams: 2 Camila_Kuhn2018.pdf: 2657327 bytes, checksum: 9eb518e6dcb5d576b52f1606ea47d2fa (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2019-03-29T16:57:16Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Camila_Kuhn2018.pdf: 2657327 bytes, checksum: 9eb518e6dcb5d576b52f1606ea47d2fa (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-04-03 / Studies show that maternal obesity can affect fetal development, resulting in diseases in adult life, such as diabetes mellitus type 2, cardiovascular disease, obesity itslef. To reduce the effects of obesity and its comorbidities, bariatric surgeries stand out among the most effective interventions, with Roux-en-Y gastric bypass (RYGB) being the most frequently performed type of bariatric procedure. However, there are still few studies in the literature that evaluate the effects of obesity and bariatric surgeries on the morphology of skeletal muscle tissue in adult offspring. Thus, the objective of this study was to evaluate microscopic parameters of muscle fibers and neuromuscular junctions (NMJs) of the extensor digitorum longus muscle (EDL) in obese rats’ offspring submitted or not to RYGB surgery. Three-week Wistar rats were randomly divided into three groups: Control Group (CTL) which received a standard diet; 2) Cafeteria False Operated (CAF FO) and 3) Cafeteria RYGB (CAF RYGB), the latter two received a cafeteria diet before and after the surgical procedure until the weaning of the offspring. In the 18th of life, the surgical procedure and false operation were performed in the CAF RYGB and CAF FO groups, respectively. The mating of the animals occurred five weeks after the surgical procedure. The birth of the offspring was postnatal day 0, and weaning occurred at three weeks of age, and only the male offspring were separated for the experiment. The offspring of the first generation (F1) were named CTL-F1, OB-F1, CAF FO-F1 and CAF RYGB and received standard diet. At 17 weeks the animals were euthanized and the EDL muscle collected for analysis of fiber muscles and NMJs. When the CTL-F1 and OB-F1 groups were analyzed, the latter had an increase in body weight, retroperitoneal and periepididymal fats, and capillary/fiber ratio. Reduction in the number of nuclei, conjunctive and morphological changes in the parameters evaluated in the ultrastructure. The area and larger diameter of NMJs also showed reduction. The analysis between CAF RYGB-F1 and CAF FO-F1 groups showed reduction of body weight, ELD muscle weight, retroperitoneal and periepididimal fat, nasoanal length, fiber area and nuclei/fiber ratio in the CAF RYGB-F1 group. This group also presented increase in the number of fibers of type I and IIa and number of capillaries, as well as reduction in the area of the NMJs and morphological alterations in the ultrastructure. These results demonstrate that both obesity and bariatric surgery expose the offspring, through metabolic programming, to effects on the morphology of skeletal muscle tissue, being found greater aggravations in the muscular fiber of the offspring of mothers submitted to RYGB. / Estudos apontam que a obesidade materna pode afetar o desenvolvimento fetal, resultando em doenças na vida adulta, tais como diabetes mellitus tipo 2, doenças cardiovasculares e a própria obesidade. Para reduzir os efeitos da obesidade e as suas comorbidades, as cirurgias bariátricas destacam-se entre as intervenções mais eficazes, sendo a derivação gástrica em Y de Roux (DGYR) o tipo de procedimento bariátrico mais frequentemente realizado. No entanto, ainda são escassos na literatura estudos que avaliem os efeitos da obesidade e das cirurgias bariátricas na morfologia do tecido muscular esquelético da prole adulta. Diante disso, o objetivo deste estudo foi avaliar a morfologia e a morfometria das fibras musculares e as junções neuromusculares (JNMs) do músculo extensor longo dos dedos (ELD) da prole de ratas obesas submetidas ou não à cirurgia de DGYR. Para tanto, ratas Wistar de três semanas de vida foram separadas aleatoriamente em três grupos: 1) Controle (CTL), que recebeu dieta padrão; 2) Cafeteria Falso operado (CAF FO) e 3) Cafeteria DGYR (CAF DGYR); esses dois últimos receberam dieta de cafeteria antes e após o procedimento cirúrgico, até o desmame da prole. Na 18ª semana de vida, foi realizado o procedimento cirúrgico e a falsa operação nos grupos CAF DGYR e CAF FO, respectivamente. O cruzamento dos animais ocorreu cinco semanas após o procedimento cirúrgico. O nascimento dos animais foi considerado o dia zero pós-natal e o desmame se deu na terceira semana vida, quando somente os machos foram separados para o experimento. A prole da primeira geração (F1) foi nomeada em CTL-F1, OB-F1, CAF FO-F1 e CAF DGYR-F1 e todos os animais receberam dieta padrão. Na 17ª semana, os animais foram eutanasiados e o músculo ELD coletado para análise das fibras musculares e JNMs. Quando analisado os grupos CTL-F1 e OB-F1, esse último apresentou aumento do peso corpóreo, das gorduras retroperitoneal e periepididimal, e relação capilar/fibra. Além disso, houve a redução do número de núcleos, conjuntivo e alterações morfológica nos parâmetros avaliados na ultraestrutura. A área e diâmetro maior das JNMs também apresentaram redução. A análise entre os grupos CAF DGYR-F1 e CAF FO-F1 evidenciou redução do peso corporal, do peso do músculo ELD, da gordura retroperitoneal e periepididimal, don comprimento nasoanal, da área das fibras e relação núcleo/fibra no grupo CAF DGYR-F1. Esse grupo também apresentou aumento no número de fibras do tipo I e IIa e no número de capilares, assim como redução na área das JNMs e alterações morfológicas na ultraestrutura. Esses resultados demonstram que tanto a obesidade como a cirurgia bariátrica expõem a prole, por meio da programação metabólica, com efeitos na morfologia do tecido muscular esquelético, sendo encontrado maiores agravos na fibra muscular da prole de mães submetidas à DGYR.

Made available in DSpace on 2017-07-10T14:17:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Disse Bruna_Hart Ulsenheimer - 2015.pdf: 2178215 bytes, checksum: 09b8e8a87e9abce53b52ac7a53bd9afb (MD5) Previous issue date: 2014-04-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Concerning obesity, the diaphragm dynamics can be impaired due to the excess of fat deposited in thorax and abdomen, leading to changes in respiratory function. A technique of bariatric surgery known as duodenal-jejunal bypasses (DJB) has been investigated as a treatment strategy in obesity and its comorbidities. However, the effects of this procedure on skeletal muscles have not yet been observed. The present study aimed at investigating the DJB effects on the neuromuscular junctions (NMJs) and muscle fibers of diaphragm of obese rats induced by cafeteria diet. Male Wistar rats were divided into two groups: a control group (CTL) that received a standard diet and water, and Western Diet group (WD) that received a cafeteria diet and soft drink for 10 weeks. After this period, WD group was distributed into two groups: WD sham-operated rats (WD SHAM); and WD DJB-operated rats (WD DJB). Following surgery, both the WD groups continued to receive the cafeteria diet. After eight weeks, the animals were euthanized and samples of diaphragm muscle were collected to analyze its fibers, quantify its collagen and evaluate NMJs morphometric. WD SHAM rats displayed an increase in body weight, the Lee index and retroperitoneal and peri-epididymal fat pads compared to the CTL group and DJB surgery did not alter these parameters. The muscle fiber structure and NMJs were similar in the WD SHAM and CTL groups. However, the WD SHAM group showed alterations in the fiber ultrastructure, such as loosely arranged myofibrils and Z line disorganization in the diaphragm. In addition, WD SHAM animals presented a considerable amount of lipid droplets and a reduction in the percentage of collagen in diaphragm muscle compared to the CTL group. DJB did not affect the structure or ultrastructure of the muscle fibers or the NMJs in the diaphragm of the WD DJB animals. Two months after the procedure, DJB did not improve the alterations observed in the diaphragm of WD obese-rats. / Na obesidade, a dinâmica do músculo diafragma pode ser prejudicada pelo excesso de tecido adiposo depositado no tórax e abdome, levando a alterações na mecânica respiratória. Uma técnica de cirurgia bariátrica conhecida como a derivação duodenojejunal (DDJ) tem sido investigada como estratégia de tratamento na obesidade e em suas comorbidades. Todavia, os efeitos desse procedimento sobre a musculatura esquelética ainda não foram observados. Assim, o presente estudo teve como objetivo investigar os efeitos da DDJ sobre as junções neuromusculares (JNMs) e nas fibras musculares do músculo diafragma de ratos obesos induzidos por dieta de cafeteria. Ratos Wistar machos foram separados em dois grupos: grupo controle (CTL) que recebeu dieta padrão e água, e grupo cafeteria (CAF) que recebeu dieta de cafeteria e refrigerante durante 10 semanas. Após este período, o grupo CAF foi distribuído em dois grupos: Grupo cafeteria submetido à falsa operação (CAF SHAM) e Grupo cafeteria submetido à DDJ (CAF DDJ). Após a cirurgia, ambos os grupos CAF continuaram a receber a dieta de cafeteria. Passadas oito semanas, os animais foram eutanasiados e amostras do músculo diafragma foram coletadas para análise das fibras musculares, quantificação de colágeno e avaliação morfométrica das JNMs. Os animais do grupo CAF SHAM apresentaram aumento do peso corporal, no índice de Lee e nas gorduras retroperitoneal e periepididial quando comparado ao grupo CTL e a cirurgia de DDJ não reverteu este parâmetro. A estrutura das fibras musculares e das JNMs foram semelhante entre os grupos CAF SHAM e CTL. No entanto, o grupo CAF SHAM apresentou alterações na ultraestrutura das fibras como miofibrilas frouxamente arranjadas e desorganização de linha Z no músculo diafragma. Além disso, o grupo CAF SHAM apresentou uma quantidade considerável de gotículas de lipídios e redução na porcentagem de colágeno quando comparado ao grupo CTL. A DDJ não afetou a estrutura e a ultraestrutura das fibras musculares ou das JNMs do músculo diafragma dos animais do grupo CAF DDJ. Dois meses após o procedimento, a DDJ não melhorou as alterações observadas no músculo diafragma de ratos obesos induzidos por dieta de cafeteria.