Orientador: Marina Politi Okoshi / Resumo: Introdução: Os efeitos do exercício físico aeróbico intervalado de alta intensidade (“high intensity interval training”, HIIT) sobre a remodelação cardíaca induzida por infarto do miocárdio (IM) e o músculo esquelético ainda não estão completamente esclarecidos. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do HIIT sobre a capacidade funcional e o processo de remodelação cardíaca de ratos após longa evolução de IM. Adicionalmente, analisamos o trofismo muscular, marcadores do estresse oxidativo e a atividade de enzimas envolvidas no metabolismo energético no músculo esquelético sóleo. Métodos: Três meses após indução de IM, ratos Wistar foram divididos nos grupos Sham, IM sedentário (IM) e IM submetido a HIIT (IM-HIIT). Os ratos foram treinados três vezes por semana, durante três meses, em esteira. Avaliação cardíaca foi realizada por ecocardiograma, antes e após o treinamento. Marcadores do estresse oxidativo e do metabolismo energético foram analisados por espectrofotometria e o trofismo muscular por morfometria em lâminas histológicas coradas por hematoxilina e eosina. Análise estatística: ANOVA e Bonferroni ou Kruskal-Walli. Resultados: O HIIT foi seguro, bem tolerado, e aumentou substancialmente a capacidade funcional em relação aos grupos Sham e IM. Os grupos infartados apresentaram dilatação e hipertrofia do ventrículo esquerdo com disfunção sistólica evidente antes do treinamento físico. Ao final do protocolo, os grupos infartados mantiveram o mesmo padrão de remodel... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

O presente estudo tem como objetivo avaliar os mecanismos pelo qual o ácido palmítico induz atrofia muscular ou prejudica a regeneração em células C2C12. Para avaliar o efeito do AP na formação dos miotubos, células C2C12 foram diferenciadas e tratadas com ácido palmítico (AP: 0, 100 e 150 <font face = \"symbol\">mM) por 0-5 dias. Para indução in vitro de atrofia muscular os miotubos foram diferenciados por 5 dias e tratados com AP 100 <font face = \"symbol\">mM ou veículo por 48h. Nos mioblastos em proliferação foram realizados os ensaios de MTT, LDH, TUNEL e curvas de crescimento para avaliar o efeito do AP na citotoxicidade e proliferação celular e ensaio de cicatrização para avaliar se o AP prejudica a regeneração de mioblastos. Após 1 a 5 dias de diferenciação e tratamento com AP, as concentrações de 100 e 150 <font face = \"symbol\">mM induziram nas células C2C12 redução no diâmetro e tamanho das fibras tipo 1 e tipo 2 formados sem afetar a viabilidade celular ou induzir apoptose na linhagem C2C12 em comparação ao controle. Entretanto, o tratamento com AP induziu a formação de um maior números de fibras MyHC tipo 2 e menor do tipo 1. Enquanto o AP na concentração de 100 <font face = \"symbol\">mM não afeta a proliferação celular, na concentração de 150 <font face = \"symbol\">mM o AP parece prejudicar a proliferação, e após lesão, não há cicatrização completa mesmo 16 horas da lesão. A expressão de RNAm dos marcadores miogênicos (MyoD, Mstn, Myf5, MyH7 e miomesina) e dos microRNAs específicos de músculo esquelético também foram avaliadas em miotubos diferenciados e tratados ou não com AP (1 - 5 dias). Observou-se que um padrão temporal alterado de expressão dos marcadores miogênicos e dos miR-1, miR-133a e miR-206, que, provavelmente, ocorre para manter a diferenciação celular. Após 1 dia de diferenciação e tratamento com AP 100 e 150 <font face = \"symbol\">mM, observou-se um amento na expressão de atrogin-1, possivelmente indicando uma maior degradação proteica. Já nas células diferenciadas por 5 dias e tratadas com AP por 48h, observamos redução do diâmetro dos miotubos, caracterizando o processo de atrofia, aumento no perfil de expressão dos miR-133a e 206 e não observamos alterações nas proteínas relacionadas a síntese e degradação proteica analisadas. Em conclusão, Concluímos que a atrofia muscular esteja sendo mediada pelos microRNAs alterados entretanto não é mediada pela via ubiquitina-proteassoma. / The present study aims to evaluate the mechanisms by which palmitic acid induces atrophy or affects regeneration of C2C12 cells. The effect of AP (0, 100 and 150 <font face = \"symbol\">mM) on myotube formation of C2C12 cells were evaluated 0-5 days of differentiation. In order to induce muscular atrophy in vitro, myotubes were differentiated for 5 days and treated with AP 100 <font face = \"symbol\">mM or vehicle for 48h. In proliferating myoblasts MTT, LDH and TUNEL assays and cellular growth curves were performed in AP or vehicle-treated C2C12 cells so as to evaluate cytotoxicity and cell proliferation and the healing assay to analyze myoblasts regeneration. After 1 to 5 days of differentiation and treatment with AP, 100 and 150 <font face = \"symbol\">mM concentrations induced a reduction in the size and diameter of type 1 and 2 fibers formed without affecting cell viability or induce aopotosis in C2C12 cell line in comparison to the control. However, AP induced an increase in MyHC type 2 fibers whether reduced MyHC type 1 fibers. While 100 <font face = \"symbol\">mM AP did not affect cell proliferation, 150 <font face = \"symbol\">mM AP reduces C2C12 cellular proliferation, and after injury, the healing is not complete after 16h of the injury. mRNA expression of the myogenic markers (MyoD, Mstn, Myf5, MyH7 and miomesine) and of the muscle-specific microRNAs were evaluated in differentiated myotubes treated or not with AP (0-5 days). We observed an altered time pattern of expression of myogenic markers and of miR-1, miR-133a and miR- 206, which probably occurs to maintain cell differentiation. After 1 day of differentiation and treatment with AP 100 and 150 <font face = \"symbol\">mM, it was observed an increased expression of atrogin-1, possibly indicating a greater protein degradation. After 5 days of differentiation and 48h-treatment with AP, we observed reduction of myotube diameter, characterizing the atrophy process, increased expression of miR-133a and 206, and no changes were observed in the proteins related to protein synthesis and degradation analyzed. In conclusion, AP reduces myotube differentiation inducing myotube atrophy by decreasing myogenic markers and accelerating protein degradation and promotes a change in type 1 and 2 fibers proportion. In myotubes, the mechanisms by wich AP induces myotube atrophy seems to involve an increase in miR-133a and miR-206 expression.

Pacientes com diabetes mellitus apresentam perda de massa e força muscular esquelética. O treinamento de força é prescrito aos pacientes diabéticos como parte do tratamento, pois melhora o controle glicêmico além de promover aumento da massa muscular. Foram investigados os mecanismos envolvidos na hipertrofia muscular induzida por sobrecarga mecânica durante o estabelecimento do estado diabético do tipo I induzido por estreptozotocina em ratos. Os experimentos foram realizados nos músculos com predominância de fibras oxidativas (sóleo) ou glicolíticas (extensor digital longo - EDL). Avaliou-se a modulação da via de síntese de proteínas PI3K-AKT-mTOR sete dias após indução de hipertrofia dos músculos sóleo por tenotomia do músculo gastrocnêmio e do EDL pela ablação do músculo tibial. Determinou-se também a expressão de mRNA de outras vias de sinalização que controlam a hipertrofia muscular: mecanotransdução (FAK), Wnt/&beta;-catenina e miostatina e folistatina. Os músculos sóleo e EDL quando submetidos à sobrecarga funcional sofreram hipertrofia semelhante em animais controles e diabéticos. O aumento das forças tetânica e isotônica, absolutas e específicas, ocorreu na mesma magnitude que a hipertrofia muscular. A hipertrofia do músculo EDL nos animais diabéticos envolveu principalmente a via PI3K-AKT-mTOR além da redução no conteúdo de AMPK e diminuição da expressão de miostatina. No músculo sóleo, a hipertrofia foi mais pronunciada nos animais diabéticos por ativação mais intensa da via pelas proteínas rpS6 e aumento na expressão de mRNA de IGF-1, MGF e folistatina além de diminuição nos conteúdos de miostatina, MuRF-1 e atrogina-1. As modificações relacionadas à sinalização permitiram ao músculo sóleo alcançar valores de força e massa muscular similares ao grupo controle. / Patients with diabetes mellitus have reduction in skeletal muscle mass and strength. Strength training is prescribed to diabetic patients as part of the treatment since it improves glycemic control and promotes an increase of skeletal muscle mass. The mechanisms involved in the overload-induced muscle hypertrophy during the establishment of the type I diabetic state, induced by streptozotocin, were investigated in rats. The experiments were performed in muscles with predominance of oxidative (soleus) or glycolytic (EDL) fibers. PI3K/AKT/mTOR protein synthesis pathway was evaluated seven days after the overload-induced hypertrophy of the soleus muscle by tenotomy of the gastrocnemius muscle and of the EDL muscle by tibialis anterior muscle ablation. The mRNA expression of genes associated with different signaling pathways that control muscle hypertrophy was also evaluated: mechanotransduction (FAK) signaling, Wnt/&beta;-catenin, myostatin and follistatin. The soleus and EDL muscles when submitted to overload had similar hypertrophic responses in control and diabetic animals. The increase of twitch and tetanic, absolute and specific, forces had the same magnitude as the muscle hypertrophic response. Hypertrophy of the EDL muscle from diabetic animals mostly involved mechanical loading-stimulated PI3K/AKT/mTOR pathway in addition to the reduced activation of AMPK and decrease of myostatin expression. Hypertrophy was more pronounced in the soleus muscle of diabetic animals due to a more potent activation of rpS6 and increased mRNA expression of IGF-1, MGF and follistatin, and decrease of the myostatin, MuRF-1 and atrogin-1 contents. The activated signaling pathways enabled the soleus muscle mass and force of the diabetic rats to reach the values of the control group.

INTRODUÇÃO: os músculos adutor longo (ADL) e vasto medial (VM), incluindo suas fibras oblíquas (VMO), possuem relações anatômicas e funcionais. O músculo VMO é estabilizador da patela, portanto inúmeros trabalhos EMG procuram determinar exercícios que aumentem a atividade deste músculo. Este estudo teve como objetivo relacionar a atividade do músculo VMO com a adução do quadril e com a contração do músculo ADL em exercícios de agachamento com e sem apoio dorsal para ambos os sexos. CASUÍSTICA E MÉTODOS: participaram trinta indivíduos saudáveis e sedentários de ambos os sexos, com idade média 19 ± 1,4 anos, estatura média 162,2 ± 6,8 cm, massa corporal média de 64,8 ± 11,4 kg e IMC de 19,26 ± 0,84. Realizaram exercícios de agachamento na parede (AP), de agachamento na parede com adução do quadril (APA), de agachamento livre (AL) e de agachamento livre com adução do quadril (ALA). Para cada exercício foram realizados três agachamentos no arco de 0o - 60º - 0o de flexão do joelho. Os sinais EMG foram retificados e quantificados pelo uso do RMS, foram então normalizados a partir de CIVM. Foram realizados testes estatísticos e o nível de significância adotado foi a < 0,05. RESULTADOS: os exercícios APA e ALA mostraram aumento significativo de atividade elétrica do músculo VMO; o músculo ADL foi significativamente mais ativo no exercício APA e ALA; não se observaram diferenças significativas entre os músculos durante as repetições dos exercícios; o músculo ADL foi significativamente mais ativo durante o exercício APA em comparação com o exercício ALA; o músculo VMO foi significativamente mais ativo no exercício AP em comparação com o AL; o músculo ADL foi significativamente mais ativo para os indivíduos do sexo feminino; o músculo VMO foi significativamente mais ativo para os indivíduos do sexo feminino somente no exercício APA; para todos os exercícios o músculo VMO foi significativamente mais ativo que o músculo ADL. CONCLUSÕES: a contração do músculo ADL durante a adução do quadril elevou a atividade do músculo VMO, sendo este aumento maior nos exercícios de agachamento com apoio dorsal e para os indivíduos do sexo feminino. / SUMMARY: Adductor longus (ADL) and vastus medialis (VM) muscles, including their oblique fibers (VMO), have anatomic relations. VMO muscle is a patella stabilizer, thus a number of EMG studies have been written in order to determine exercises that increase this muscle activity. The present study aimed at relating VMO muscle activity to hip adduction and ADL muscle contraction at squatting exercises with and without back support for both sexes. CASUISTICS AND METHODS: thirty healthy and sedentary individuals of both sexes took part in the study, being average age 19 ± 1,4 years old, average height 162,2 ± 6,8 cm, average body weight 64,8 ± 11,4 kg and average IMC 19,26 ± 0,84. They did squatting exercises on the wall (WS), squatting exercises on the wall with hip adduction (WSA), free squatting exercises (FS) and free squatting exercises with hip adduction (FSA). In each exercise, three complete 0o - 60o - 0o knee flexion squatting exercises were realized. EMG signals were rectified and quantified by using RMS and then normalized from MIVC. Statistical tests were made and the significance level adopted was a < 0,05. RESULTS: WSA and FSA exercises showed significant increase in the electrical activity of the VMO muscle; ADL muscle was significantly more active in WSA and FSA exercises; significant differences between the muscles were not observed during exercise repetitions; ADL muscle was significantly more active during WSA exercise in comparison to FSA exercise; VMO muscle was significantly more active in WS exercise in comparison to the FS one; ADL muscle was significantly more active for female individuals; VMO muscle was significantly more active for female individuals only in WSA exercise; in all the exercises, VMO muscle was significantly more active than ADL muscle. CONCLUSIONS: the ADL muscle contraction during hip adduction increased the VMO muscle activity; being this increase greater for squatting exercises with back support and for female individuals.

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

As E3 ligases MuRF1 e MuRF2 tem sido descritas com importantes papéis na estabilidade de proteínas da estrutura muscular, além de contribuírem para marcação de proteínas que devem ser degradadas. Nosso objetivo foi verificar o papel de MuRF1 e MuRF2 na diferenciação de células miogênicas, além de caracterizar seu papel em fibroblastos. Foram utilizados animais nocautes para MuRF1 e MuRF2 e verificamos o processo de regeneração 28 dias após a injeção de cardiotoxina no tibial anterior. Posteriormente, através de análises in vitro, realizamos o silenciamento de MuRF1 e MuRF2 utilizando RNAis e verificamos a capacidade de diferenciação de células miogênicas. Os resultados mostram que os animais nocautes apresentaram aumento de marcadores adipogênicos. Além disso, as células silenciadas com RNAis apresentaram queda na formação de miotubos e um aumento em marcadores adipogênicos. Em fibroblastos, identificamos as E3 ligases MuRF1 e MuRF2 e o RNAi nessas células prejudicou o processo de migração. Esses resultados realçam a importância de MuRF1 e MuRF2 na diferenciação miogênica além de sugerir um importante papel para a formação correta do citoesqueleto durante a migração celular. / The E3 ligases MuRF1 and MuRF2 has been proposed to act as a linker for myofibril machinery, also by acting as an Atrogene during muscle wasting. Our aim was to verify the role of MuRF1 and MuRF2 during the myogenic differentiation of skeletal muscle and its role on skeletal muscle fibroblasts. We used MuRF1 and MuRF2 knockout mice and analyzed the regenerative process. Using in vitro analyzes, we silenced MuRF1 and MuRF2 expression by siRNA. Our results suggest that knockout mice had an important impairment on skeletal muscle regeneration, showing positive staining to white adipocytes. Moreover, siRNA on myogenic primary cultures showed impaired myotube formation and increase the expression of adipogenic markers. Another interesting finding was that skeletal muscle fibroblasts can express MuRF1 and MuRF2, and its silencing by siRNA impairs the migration capacity of fibroblasts. These results demonstrate the importance of MuRF1 and MuRF2 during myogenic differentiation of skeletal muscle and an important role at intracellular coordination of stress fiber formation of skeletal muscle fibroblasts.

Contexto: Alguns agentes farmacológicos em estudos de modelos animais demonstraram proteção nas lesões de isquemia e reperfusão do miocárdio. Entre eles, a bradicinina desempenha papel cardioprotetor durante a reperfusão do miocárdio. Os efeitos desta substância no músculo esquelético isquêmico não são conhecidos. Objetivo: Demonstrar os efeitos da bradicinina administrada após 2 horas de isquemia total seguidas de 4 horas de reperfusão em músculo esquelético de ratos com base nos efeitos sobre enzimas musculares (aspartato aminotransferase - AST, lactato desidrogenase - LDH, e creatinino fosfoquinase - CPK), membrana celular, recrutamento de leucócitos e apoptose. Materiais e Métodos: Foram estudados 18 ratos da linhagem Wistar distribuídos em 3 grupos com 06 animais e submetidos a 2 horas de isquemia total pelo método do torniquete do membro pélvico e 4 horas de reperfusão. Durante o período de reperfusão o grupo Controle recebeu solução salina, o grupo Bradicinina recebeu solução de bradicinina na dose de 1mg/Kg e o grupo HOE recebeu solução de icatibant (HOE 140), um antagonista do receptor B2, na dose de 125g/kg. Coletou-se 1,5ml de sangue da veia cava inferior antes do início da isquemia, ao final do período de isquemia e após a reperfusão para dosagem das enzimas AST, LDH e CPK. Colheuse também, após a reperfusão, biópsia do músculo gastrocnêmio (membro pélvico esquerdo) para dosagem tissular de malondialdeído (MDA), mieloperoxidase (MPO) e para avaliação imunohistoquímica da apoptose (TUNEL). Resultados: Houve aumento significativo da AST após a reperfusão apenas no grupo Bradicinina. O valor da LDH no grupo Bradicinina foi maior em relação aos demais antes da isquemia, após a isquemia e após a reperfusão. Observou-se que nos três grupos ocorreu diminuição significativa de LDH após a reperfusão. Ocorreu aumento significativo dos valores da CPK após a reperfusão nos três grupos. Não houve diferença dos valores de CPK entre os grupos antes da isquemia. Os valores de CPK no grupo Bradicinina foram maiores quando comparados aos grupos Controle e HOE após a isquemia e após a reperfusão. O MDA elevou-se significativamente após a reperfusão no grupo Bradicinina em relação aos grupos Controle e HOE. Após a reperfusão, a MPO, elevou-se significativamente no grupo Bradicinina em relação ao grupo Controle. O número de nucleos apoptóticos foi semelhante entre os grupos. Conclusão: A bradicinina (1mg/Kg) aplicada continuamente, intra-arterial, durante 4 horas de reperfusão agrava a lesão de isquemia e reperfusão em musculatura esquelética de ratos submetidos a 2 horas de isquemia total, com base na elevação de enzima muscular (CPK), no aumento de indicador de lesão de membrana celular (MDA) e no maior recrutamento neutrofílico (MPO). / Background: Some studies of pharmacological agents in animal models have demonstrated protection in ischemia and reperfusion of the myocardium. Among them, bradykinin plays a cardioprotective effect during myocardial reperfusion. The effects of Bradykinin on ischemic skeletal muscle are unknown. Objective: To demonstrate the effects of bradykinin administered after 2 hours of total ischemia followed by 4 hours of reperfusion on rat skeletal muscle based on the effects on the muscle enzymes (aspartate aminotransferase - AST, lactate dehydrogenase - LDH and creatinine phosphokinase - CPK), on the cell membrane, on the recruitment of leukocytes and on apoptosis. Materials and Methods: Eighteen Wistar rats were studied and distributed to three groups of 06 animals each and submitted to 2 hours of total ischemia by the tourniquet method of hind limb and to 4 hours of reperfusion. During the reperfusion period the Control group received saline solution, the Bradykinin group received bradykinin solution at the dose of 1mg/Kg and the HOE group received icatibant (HOE 140) solution, a B2 receptor antagonist, at the dose of 125 g/Kg. A blood volume of 1,5 ml was collected from the inferior vena cava before the onset of ischemia, at the end of the period of ischemia and after reperfusion for the measurement of AST, LDH and CPK. A gastrocnemius muscle biopsy (left pelvic limb) was collected at the end of the reperfusion period for the determination of tissue malondialdehyde (MDA), myeloperoxidase (MPO) and immunohistochemical evaluation of apoptosis (TUNEL). Results: There was a significant increase in AST after reperfusion only in Bradykinin group. LDH was higher in the Bradykinin group compared to the others before ischemia, after ischemia and after reperfusion. All three groups showed a significant decrease in LDH after reperfusion. There was a significant increase in CPK values after reperfusion in all three groups. There was no difference in CPK values between groups before ischemia. CPK values were higher in the Bradykinin group when compared to the Control and HOE groups after ischemia and after reperfusion. MDA increased significantly after reperfusion in the Bradykinin group compared to the Control and HOE groups. After reperfusion, MPO increased significantly in the Bradykinin group compared to the control group. The number of apoptotic nuclei was similar in all groups. Conclusion: Bradykinin (1mg/Kg) continuously applied intra-arterially for 4 hours of reperfusion aggravates ischemia and reperfusion in skeletal muscle of rats submitted to 2 hours of total ischemia, based on the elevation of muscle enzyme (CPK), on the increase in the indicator of cell membrane damage (MDA) and on the greater neutrophil recruitment (MPO).

O aumento da capacidade oxidativa é considerado o fator central dos seus benefícios à saúde induzidos pelo exercício físico aeróbio (EFA). A musculatura esquelética é um dos tecidos mais envolvidos na realização de exercícios físicos, com capacidade notável de adaptação metabólica e estrutural frente ao estímulo mecânico. Os músculos esqueléticos são ricos em mitocôndrias e altamente dependentes da fosforilação oxidativa para a produção energia. Assim, o aumento da capacidade aeróbia induzido pelo EFA ocorre grande parte em função de adaptações mitocondriais. Inúmeros estudos demonstram a capacidade do EFA em induzir biogênese mitocondrial, onde o coativador de transcrição PGC-1?1 atua coordenando a expressão de genes nucleares e mitocondriais no contexto do EFA. No entanto, animais com deleção de PGC- 1?1 no músculo esquelético ainda apresentam remodelamento mitocondrial importante após período de treinamento físico aeróbio, evidenciando a existência de mecanismos ainda desconhecidos. Embora a formação de novas mitocôndrias seja fundamental, a manutenção de mitocôndrias saudáveis por meio de mecanismos de controle de qualidade parece ser de igual ou maior importância para uma adaptação mitocondrial adequada. Um desses mecanismos de controle de qualidade mitocondrial envolve a remoção de mitocôndrias danificadas/envelhecidas via autofagia mitocondrial (mitofagia). Contudo, os mecanismos envolvidos na mitofagia induzida pelo EFA são pouco conhecidos. Considerando o papel da adaptação mitocondrial sobre os efeitos benéficos do EFA, realizamos um estudo exploratório para buscar novos mecanismos envolvidos neste processo. Para isso, utilizamos uma abordagem proteômica direcionada à fração mitocondrial muscular de camundongos submetidos a uma única sessão de EFA. Num primeiro estudo, utilizamos os resultados de proteômica para procurar por proteínas envolvidas na ativação da mitofagia durante o EFA. A partir desse estudo, verificamos que uma sessão de EFA de fato induz sinais de mitofagia na musculatura esquelética. Além disso, propomos que as proteínas Phb2 e Mief2 podem acumular em mitocôndrias danificadas durante o EFA e colaborar para o recrutamento da maquinaria autofágica para a organela, auxiliando no controle de qualidade e adaptação mitocondrial induzidos pelo EFA. Em segundo estudo, tivemos como objetivo identificar nos resultados de proteômica possíveis reguladores de transcrição gênica envolvidos na adaptação mitocondrial induzida pelo EFA. Dessa maneira, identificamos que a proteína mitocondrial Spryd4, cuja função não havia sido estudada até então, parece aumentar na fração mitocondrial muscular durante o EFA. Observamos ainda que a expressão gênica muscular de Spryd4 diminui em camundongos idosos ou com distrofia muscular, aumenta em animais saudáveis após treinamento físico aeróbio e também parece aumentar em humanos treinados. In vitro, observamos que a atenuação da expressão de Spryd4 em miotubos primários promove disfunção mitocondrial, associada à diminuição da expressão de genes de complexos mitocondriais e envolvidos no transporte e metabolismo de lipídeos, além de promover atrofia de miotubos. Num contexto geral, a análise do proteoma mitocondrial muscular após uma sessão de EFA nos permitiu identificar proteínas que parecem estar envolvidas em adaptações mitocondriais, em especial, em mecanismos de mitofagia e controle do fluxo de substratos energéticos / Increased oxidative capacity induced by regular aerobic exercise (AE) is considered a major factor in health. Skeletal muscle is one of the most compromised tissues during exercise and has remarkable metabolic and structural plasticity upon mechanical stimuli. Muscles are rich in mitochondria and heavily reliant on oxidative phosphorylation for energy production. Thus, increased aerobic capacity induced by regular AE occurs largely due to mitochondrial adaptations. Many studies have shown that AE is able to induce mitochondrial biogenesis, and the transcription coactivator PGC-1?1 is known to coordinated gene expression both in nuclei and mitochondria. However, muscle-specific PGC-1?1 knockout mice still display major mitochondrial remodeling after AE training, supporting the existence of unknown mechanisms of AE-induced mitochondrial adaptations. Although making new mitochondria is crucial, the maintenance of a healthy pool of this organelle through mechanisms of quality control seems to be of equal or greater importance during mitochondrial adaptation. One mechanism for mitochondrial quality control comprises the removal of damaged/aged mitochondria via autophagy (mitophagy). Nonetheless, the mechanisms of AE-induced mitophagy are poorly understood. Given the importance of mitochondrial adaptation to the health benefits of AE, we conducted an exploratory study to uncover new mechanisms underlying this process. For this, we performed a proteomic analysis in the skeletal muscle mitochondria-enriched fractions of mice submitted to a single bout of AE. In a first study, we have used these proteomics data to seek for proteins that might be involved in AE-induced mitophagy. On this matter, we confirmed that a single bout of AE in mice increases skeletal muscle mitophagy signaling. Additionally, we suggest that Phb2 and Mief2 accumulate in damaged mitochondria in skeletal muscle during AE and might assist in the recruitment of the autophagic machinery to the organelle, thus aiding to mitochondrial quality control and AE-induced mitochondrial adaptation. In a second study, we have used the same proteomics data to identify transcriptional regulators that might have a role in AE-induced mitochondrial adaptation. Thereby, we have found that the mitochondrial protein Spryd4, whose function was so far unknown, seems to increase in the skeletal muscle mitochondria-enriched fractions following AE. Here we show that skeletal muscle Spryd4 gene expression decreases in aged and dystrophic mice, increases in healthy trained animals and also seems to increase in trained humans. In vitro, we have seen that Spryd4 loss of function in primary myotubes promotes mitochondrial dysfunction, decreases expression of genes involved in mitochondrial complex function, as in fatty acid oxidation and transport. Indeed, Spryd4 loss of function promoted myotube atrophy. Taken together, by analyzing the skeletal muscle mitochondrial proteome after a single bout of AE in mice, we have identified proteins that might participate in AE-induced mitophagy and substrate metabolism, and thus in skeletal muscle adaptation to AE

As lesões dos nervos periféricos, que inervam os músculos esqueléticos, evoluem para perdas da propriocepção e alterações na morfologia e função das fibras musculares, causando um impacto negativo na qualidade de vidas dos indivíduos. Tais lesões implicam em alteração na expressão de genes específicos do músculo, como por exemplo, na MyoD e Miogenina, atuantes na ativação de células satélites e reguladores da massa muscular A técnica cirúrgica de tubulização é um recurso empregado na prática clínica para tratamento de músculos que sofreram desnervação. O objetivo do presente estudo foi analisar se a técnica de tubulização com o preenchimento de gordura altera a expressão de Myod e Miogenina, a morfometria do músculo sóleo de ratos e localização da Myod e Miogenina. Para isso, 57 ratos Wistar foram separados em grupos: controle inicial (GCI); final 45 (GCF45), final 150 (GCF150), desnervado 45 dias (GD45), desnervado 150 dias (GCD150) e grupos experimentais com veia vazia 45 dias (GESP45) e 150 dias (GESP150) e com veia preenchida de gordura 45 dias (GEG45) e 150 dias (GEG150). Para os procedimentos cirúrgicos de desnervação e reinervação e coleta do músculo os animais foram profundamente anestesiados. Após os devidos tempos experimentais, os animais foram sacrificados, o músculo sóleo foi dissecado, envolvido em meio de criopreservação e estocado a -80°C. A quantificação de mRNA do MyoD e Miogenina foi realizada por amplificação por reação em cadeia de polimerase (PCR) em tempo real (RealTimePCR) e a localização da produção de Myod e Miogenina foi realizada por microscopia confocal a laser e imunofluorescência. A morfometria foi realizada em lâminas coradas com HE, observadas em microscópio ótico e calculadas pelo software Image Pro-Plus 6.2. Os resultados do presente estudo mostraram que houve aumento da expressão do Myod e Miogenina nos grupos experimentais 45 dias quando comparados ao grupo controle inicial e um decréscimo da expressão de Myod e Miogenina para os grupos experimentais com 150 dias. A área da secção transversa nos grupos experimentais com 45 dias (GESP45 e GEG45) não apresentaram diferença estatística, quando comparado com grupo desnervado 45 dias (GCD45), enquanto que o grupo experimental com preenchimento de gordura 150 dias (GEG150) obteve os melhores resultados na medida da área da secção transversal do músculo sóleo. As lâminas observadas no microscópio confocal mostram a MyoD e Miogen localizadas no mionúcleo. Concluiu-se que o uso da gordura na técnica de tubulização do nervo ciático de ratos, interfere na regeneração do músculo sóleo. / Peripheral nerve injuries can result in the loss of propioception, morphological and functional alterations of muscle fibers which causes a negative impact on the quality of life. These injuries elicit an alteration on the expression of muscle specific genes, like MyoD and Myogenin, involved in the satellite cell activation and muscle mass regulation. The vein graft tubulization is a well known technique for treatment of denervated muscle. The aim of this work was to investigate if vein graf tubulization filled with fat tissue changes the expression and localization of MyoD and Myogenin and to study if it can modify the morphometry of soleus muscle. Fifty seven Wistar rats were divided in initial control group (ICG), final control group 45 days and 150 days (FCG45; FCG150), denervated 45 days and 150 days (D45; D150) and experimental groups with vein graft 45 days and 150 days (VG45; VG150). and vein graft filled with fat tissue 45 days and 150 days (VF45; VF150). For denervation and reinervation procedures and muscle biopsy the animals were submitted to anaesthesia and after the experimental time they were euthanized. Soleus muscle was dissected, involved in criopreservation medium and stored at -80oC. It was performed RealTime polymerase chain reaction (RealTimePCR) for MyoD and Myogenin mRNA quantification. The localization of its production was analysed by laser confocal microscopy and immunofluorescence staining. The morphometric analysis were done by Hematoxilin-Eosin staining and examined at optical microscopy using the Image ProPlus 6.2 software. There was an upregulation on the expression of MyoD and Myogenin for the experimental groups at 45 days when compared to the initial control group. On the other hand, we found a downregulation on the MyoD and Myogenin expression in the same groups with 150 days. The area of transversal section in the 45 days experimental groups (VF45, VG45) did not show statistical difference compared with denervated group with 45 days (D45). Moreover, the group filled with fat tissue at 150 days (VF150) presented the best results in the transversal section area of soleus muscle. In addition, the slides analysed under confocal microscopy showed the localization of MyoD and Myogenin in the mionuclei. In conclusion, the application of vein graft filled fat tissue improves the soleus muscle regeneration.

O objetivo deste estudo foi investigar os efeitos do T3 e do seu análogo GC-24, agonista TR<font face=\"symbol\">b seletivo, na proteólise muscular mediada pela via ubiquitina-proteassoma. Avaliamos o efeito do T3 e GC-24 no trofismo radial de fibras musculares, no nível de ubiquitinação e na expressão de genes envolvidos na via ubiquitina-proteassoma. Para tanto foram utilizados, ratos Wistar divididos em 4 grupos (Controle, 12 horas, 1 e 7 dias) e tratados com T3 e GC-24. Determinou-se a área de secção transversa dos cortes histológicos através do programa \"Image Pro-Plus\". O nível de ubiquitinação foi determinado através de Western Blot para proteína ubiquitinada e a expressão gênica por PCR em Tempo real. T3 e GC-24 promoveram redução do diâmetro das fibras musculares e aumentaram o nível de proteínas ubiquitinadas em ambos os músculos. Com relação à expressão gênica, T3 e GC-24 modularam a expressão dos genes analisados de maneira diferenciada, demonstrando que GC-24 é capaz de modular genes pouco ou não responsivos ao T3. / Triiodothyronine (T3) is known to play a key role in the function of several tissues/organs via the thyroid hormone receptor isoforms a/pha (TRa) and beta (TRI3). Abnormalities in skeletal muscle function have been associated with increased leveis of T3, which is a major sarcopenia (Ioss of sarcomeres). Although the phenomenon of sarcopenia induced by T3 has been widely reported, little is known about the molecular mechanisms invo/ved in proteolysis induced by T3. In this study we have investigated the effects of T3 and GC-24, a novel synthetic TRI3¬selective compound, on the ubiquitin proteasome pathway. We analyzed the effect of T3 and GC-24 on the radial trophism, ubiquitination leveis and gene expression of the ubiquitin-proteasome pathway, which are important regulators of muscle proteolysis in the skeletal muscle. We have addressed the ubiquitin ligases (Atrogin¬1, MuRF-1 and E3a) and the deubiquitinating enzymes (UBP45, UBP69 and USP28). Wistar male rats (170-200g) were divided in 4 groups (Control, 12, 1 and 7 days). Rats received T3 (30l-\'g/100g) and GC-24 (16 I-\'g/1 OOg). After decapitation, EDL and soleus muscles were removed for histological ana/ysis, protein expression and gene expression. Cross sectional area was determined in histological sections through the software \"Image-Pro Plus. The ubiquitination leveis was determined by Western Blot and gene expression determined by Real Time PCR analysis. T3 and GC-24 reduced the diameter of the muscle fibers vs control group. Both T3 and GC-24 incresed the ubiquitination leveis, in the soleus and EDL. Regarding gene expression analysis, T3 and GC-24 modulate the gene expression in a differential manner. In the soleus, T3 increased Atrogin-1 and E3 alpha gene expression, while did not alter Murf-1 gene expression. On the other hand, in EDL Atrogin-1 gene expression is not altered, while E3 alpha and Murf-1 are elevated by T3. In the soleus and EDL deubiquitinating gene expression is mostly not altered, exception made for UBP 45, which is reduced by T3 in soleus muscle. GC-24, increased gene expression of E3a and MuRF-1 in the soleus, while did not alter Atrogin-1 gene expression. However, in EDL muscle, GC-24 increased Atrogin-1 and E3a mRNA, while did not alter MuRF-1. Finally, GC-24 decreased UBP 45 gene expression in EDL muscle and USP 28 gene expression was robustly elevated by GC-24 in both muscles analyzed. This data shows that GC-24 is able to strongly modulate genes that are less responsive or even unresponsive to T3, pointing that the GC-24-TRb complex might trans-activate differently target genes. However, both T3 and GC-24 are able to modulate the muscle proteolysis.