Orientador: Maeli Dal Pai Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T13:18:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_FernandaLosiAlvesde_M.pdf: 1065788 bytes, checksum: 0b390cd2e5f289613db5ad2ca384e439 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Nos peixes, o crescimento do tecido muscular ocorre por hipertrofia e/ou hiperplasia a partir da proliferação e diferenciação de mioblastos adultos ou células miossatélites, processos regulados pela expressão diferencial dos fatores de regulação miogênica (MRFs). O objetivo desse trabalho foi avaliar os mecanismos de crescimento muscular hiperplasico e hipertrofico e a expressão do MRF MyoD, na musculatura branca do pacu (Piaractus mesopotamicus), durante o crescimento. Exemplares juvenis (n=5) e adultos (n=5) de pacu foram anestesiados, sacrificados e determinados o peso corporal (g) e o comprimento total (cm). Fragmentos musculares brancos da região dorsal de cada exemplar, em cada fase estudada, foram congelados e imersos em nhexano congelado em nitrogenio liquido. Cortes histológicos (10 µm), obtidos em criostato, foram submetidos à  coloração hematoxilina-eosina para avaliação da morfologia e morfometria das fibras musculares brancas. Foi calculado o menor diametro de 100 fibras musculares brancas em cada animal de cada fase estudada. As fibras musculares foram distribuídas em classes, na dependência do seu diametro (<20, 20-50, >50 µm), para avaliar o grau de crescimento hipertrófico e hiperplá¡sico da musculatura. A expressão do MRF MyoD na musculatura branca foi analisada por Reação em Cadeia da Polimerase apos Transcrição Reversa (RT - PCR). Todos os produtos visualizados em gel de agarose a 1% foram clonados e sequenciados. A morfologia da musculatura dos exemplares juvenis e adultos foi semelhante, apresentando um padrão em mosaico caracterizado por fibras de diferentes diâmetros. Nos exemplares juvenis, foi observado um predomínio de fibras com diametro menor que 20 µm, caracterizando intensa hiperplasia. Nos exemplares adultos, houve o predomínio de fibras musculares com diâmetro maior que 50 µm, caracterizando intensa hipertrofia da musculatura. A expressão do RNAm para o gene MyoD foi significativamente maior na fase juvenil, se comparada com a fase adulta. Foi obtida a sequencia consenso parcial do gene MyoD (338 pares de bases) expresso na musculatura branca do pacu. Essa sequencia apresentou similaridade com as sequencias de MyoD de varias especies de vertebrados, incluindo peixes teleósteos. A expressão diferencial do MRF MyoD, observada nas fases de crescimento juvenil e adulta do pacu, possivelmente seja responsavel pelas diferenças observadas no padrão de crescimento, com a hiperplasia predominando nos juvenis e a hipertrofia, nos adultos / Abstract: Skeletal muscle growth in fish occurs by hypertrophy and hyperplasia and is dependent of the proliferation and differentiation of myogenic progenitor cells, events regulated by the diferential expression of the myogenic regulatory factors (MRFs). The aim of this study was to analyze the hyperplasia and hypertrophy processes and the MRF MyoD expression in the white muscle in pacu (Piaractus mesopotamicus) during growth. Juvenile (n=5) and adult (n=5) fishes were anaesthetized, sacrificed and the weight (g) and the total length (cm) were determined. White muscle samples from dorsal region of each sample, in each growth phase, were collected and and immersed in n- Hexane cooled in liquid nitrogen. Transverse sections (10 µm thick), obtained in a cryostat, were stained with Haematoxilin-Eosin to morphological and morphometric analysis. We calculated the smallest diameter from 100 white muscle fibres per animal in each group. White muscle fibers were grouped in three classes: <20, 20-50 and >50 µm to evaluate hypertrophy and hyperplasia in pacu white skeletal muscle. MyoD gene expression was determined by using RT-PCR. All PCR products visualized in 1% agarose gels were cloned and sequenced. Juvenile and adult pacu fish skeletal muscle showed similar morphology, with mosaic pattern characterized by fibers with different diameters. The great number of muscle fibers with diameter inferior 20 µm observed in juvenile fish confirms the active hyperplasic process. In adult fish, most fibers were over 50 µm diameter and denote the more intense muscle fiber hypertrophy. MyoD mRNA level in the juvenile fish was higher compared to adult fish. A consensus partial sequence for MyoD gene (338 bases pairs) was obtained. This sequence showed similarity with various vertebrate species, including teleost fishes. Differential expression of MyoD gene observed in white muscle of pacu possibly is related to differences in growth patterns during the phases analysed, with predominance of hyperplasia in juveniles and hypertrophy in adult fish / Mestrado / Histologia / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientadores: Anibal E. Vercesi, Luciane Carla Alberici / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias Medicaas / Made available in DSpace on 2018-08-15T19:15:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Guardia_PaoloGadioliLa_M.pdf: 2017398 bytes, checksum: 71295ad7aacb6f016fb0abb80fd36bf9 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Inibidores da 3-hidroxi-3-metilglutaril-CoA redutase (estatinas) são fármacos utilizados para diminuir os níveis plasmáticos de colesterol e são, geralmente, seguros e bem tolerados. Ocasionalmente esses fármacos induzem miotoxicidade, como miopatia e rabdomiólise, e hepatotoxicidade. Neste trabalho investigou-se o mecanismo, in vitro e in vivo, pelo qual as estatinas atuam sobre a respiração mitocondrial de biópsias de músculo esquelético e de fígado de ratos. A incubação (1 hora) de biópsias permeabilizadas de músculo sóleo (2-3 mg) com doses crescentes de sinvastatina reduziu a velocidade de respiração mitocondrial estimulada por ADP ou FCCP de forma dose-dependente e significativa (p<0,05). A inibição causada por 1 |iM de sinvastatina nas velocidades de respiração estimuladas por ADP e FCCP foi de respectivamente cerca de 25% e 27%. Em contraste, não houve alteração significativa na velocidade de respiração de repouso. O efeito de 1|iM de sinvastatina foi inibido pela incubação concomitante com 100 |uM de mevalonato (produto da enzima HMG-CoA redutase), ou 10 |JM de coenzima Q10 (um outro produto da via de síntese do colesterol). A redução na velocidade de respiração também foi inibida pela incubação concomitante com 1 mM de L-carnitina. A incubação com sinvastatina aumentou de forma significativa (p<0,05) a produção de lactato pelas biópsias musculares em cerca de 26%, efeito protegido pela incubação concomitante com mevalonato ou coenzima Q10 ou L-carnitina na mesma concentração descrita anteriormente. Por outro lado, esta mesma concentração de sinvastatina não provocou efeito algum sobre as velocidades de respiração de mitocôndrias isoladas de músculo de ratos. A incubação (1 hora) de biópsias hepáticas (2-3 mg) com doses crescentes de sinvastatina reduziu a respiração mitocondrial estimulada por ADP ou FCCP, sem alterar a respiração de repouso. Sinvastatina (5 uM) inibiu significativamente (p<0,05) a respiração estimulada por ADP e FCCP em cerca de 24% e 29% respectivamente. Esta inibição não foi sensível a 100 |iM de mevalonato ou 10 |iM de coenzima Q10 ou 1 mM de L-carnitina. Biópsias de músculo sóleo de ratos tratados durante 15 dias com 100 mg / kg (gavagem) de sinvastatina apresentaram velocidades de consumo de oxigênio reduzidas em todos os estados respiratórios. Este efeito foi inibido pela administração concomitante de L-carnitina 200 mg / kg (gavagem). / Abstract: 3-Hydroxy-3-methylglutaryl CoA reductase inhibitors (statins) are safe and well-tolerated therapeutic drugs, that occasionally induce myotoxicity such as myopathy and rhabdomyolysis, and hepatotocixity. Here, we investigated in vitro and in vivo the mechanisms of statin-induced toxicity on mitochondrial respiration of rat skeletal muscle and liver biopsies. One hour incubation of permeabilized soleus muscle biopsies (2-3 mg) with increasing doses of simvastatin (1 to 40 |iM) reduced ADP- or FCCP-stimulated mitochondrial respiration rate in a dose-dependent manner. The inhibition of ADP- or FCCP-stimulated mitochondrial respiration rate by simvastatin 1 |iM was 25% and 27%, respectively. No changes in rest respiration rate was observed. Simvastatin (1 |JM) inhibition of muscle respiration was prevented by coincubation with 100 |JM mevalonate, 10 |JM coenzyme Q10 or 1 mM L-carnitine. Simvastatin (1 |JM) also increased lactate production in muscle biopsies by 26%; this effect was prevented by the coincubation with mevalonate, coenzyme Q10 or L-carnitine. At the same concentration, simvastatin did not inhibit the respiration of isolated skeletal muscle mitochondria suggesting that simvastatin effect on mitochondrial respiration is not direct. Incubation (1 hour) of liver biopsies (2-3 mg) with increasing doses of simvastatin reduced ADP- or FCCP-stimulated mitochondrial respiration rate without changes in rest respiration rate. The lowest simvastatin concentration able to reduce liver biopsies respiration rates was 5 |JM, which promoted 24% and 29% inhibition in ADP- or FCCP-stimulated respiration rates, respectively. This was not modified by mevalonate, coenzyme Q10 or L-carnitine. Soleus muscle biopsies from rats treated during 15 days with simvastatin (100 mg/kg, p.o.) presented L-carnite sensitive inhibition of oxygen consumption rate in all respiratory states. / Mestrado / Medicina Experimental / Mestre em Fisiopatologia Médica

Orientadores: Denise Vaz de Macedo, Dagmar Ruth Stach-Machado / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-15T21:15:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ferrucci_DaniloLopes_M.pdf: 1810214 bytes, checksum: 4728c1ea4c33f76583148c1588199a23 (MD5) Previous issue date: 2018-08-15T18:15:37Z / Resumo: Os músculos esqueléticos são constituídos por fibras musculares e pela matriz extracelular. Em resposta ao exercício, o músculo apresenta a habilidade de transformar o estresse mecânico da contração muscular em adaptações de cunho biológico, a esse processo deu-se o nome de mecanotransdução. Embora pouco se saiba sobre a importância da matriz extracelular como mecanoreceptor, trabalhos anteriores mostram que o exercício pode causar alterações na expressão e atividade das metaloproteinases, que podem resultar em modificações na matriz extracelular. Nesse contexto, as MMPs são vistas como pivôs centrais e, através da degradação da matriz extracelular podem gerar fragmentos protéicos com funções distintas das proteínas integras, liberando ainda citocinas e fatores de crescimento associados à matriz, que em interação com receptores celulares fornecem informações à célula sobre o microambiente extracelular, regulando o comportamento e adaptação do tecido. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito de três sessões diárias de exercício exaustivo, realizados com diferentes pausas recuperativas entre as sessões, grupo E1(1h) e grupo E2 (3h), durante 6 dias consecutivos, na expressão das MMPs 2 e 9 e dos TIMPs 1 e 2; e nas concentrações e atividade biológica das MMPs nas porções vermelha (GV) e branca (GB) do músculo Gastrocnêmio de ratos Wistar. Os animais foram sacrificados após 1°, 3° e 6° dias de exercício e os fragmentos coletados do músculo gastrocnêmio foram analisados via ELISA, zimografia e qRT-PCR. Como controle (C) do protocolo experimental utilizou-se ratos sedentários. Os animais exercitados (E) mostraram aumento de desempenho a partir do 4° dia. Não houve diferença significativa na perfomance dos grupos E1 e E2. Os genes analisados mostraram-se igualmente expressos em resposta ao exercício em ambas as porções do músculo gastrocnêmio, contudo, o grupo E1 apresentou alterações mais acentuadas do que E2 para todos os biomarcadores analisados. O grupo E1 mostrou aumento na expressão das MMPs 2 e 9 no 3° dia de exercício, em ambas as regiões do músculo gastrocnêmio. Com relação aos TIMPs 1 e 2, os dados obtidos demonstram o aumento na expressão no GV e GB em resposta ao exercício (E1 e E2), em todos os tempos experimentais analisados. Todavia esse aumento foi mais acentuado para o grupo E1. A concentração total de MMP-2 nos grupos e E1 e E2 mostrou-se diminuída em todos os períodos analisados, para GV e GB. A atividade das isoformas latente e intermediária da MMP-2 apresentou-se diminuída em ambos os grupos exercitados no GB e apenas no grupo E1 para o GV. A atividade e concentração da MMP-9 não foram detectadas neste estudo. O protocolo agudo utilizado nesse estudo induziu um aumento significativo no desempenho dos animais, independente do tempo de pausa entre as sessões. O efeito adaptativo observado nas MMPs 2 e 9 em GV e GB foi de diminuição quantitativa e qualitativa. Possivelmente o aumento significativo na expressão gênica tanto das MMPs quanto TIMPs no grupo E1, permitiu um remodelamento acelerado na matriz extracelular do tecido, que possibilitou a melhora significativa no desempenho a partir do 3° dia. Considerando que ambos os tempo de pausa foram igualmente eficientes para aumentar a performance, seria melhor utilizar uma pausa de 3h entre as sessões, pois o processo de sinalização de síntese protéica demanda grande quantidade de energia, e depende da oferta de nutrientes em quantidade e qualidade adequada para a resposta / Abstract: Skeletal muscles are composed by muscle fibers and extracellular matrix. In response to exercise, muscles have the ability to transform mechanical stress from their contraction in biological adaptations, and, this process was called echanotransduction. Although little is known about the importance of the extracellular matrix acting as mechanoreceptors in this process, previous studies have shown that exercise can cause changes in the MMPs genetic expression and activity on the extracellular matrix. In this context, MMPs play the central role, once that the extracellular matrix degradation can generate fragments that are bioactive compounds and can interact with cell receptors to provide information regarding to extracellular microenvironment to the cells. Therefore, MMPs can regulate the behavior and adaptation of the muscle. The aims of this study were to evaluate the effect of three daily sessions of exhaustive exercise (performed with different recuperative breaks between sessions for six consecutive days) on the MMP-2, MMP-9 and tissue inhibitors of metalloproteinases 1 and 2 (TIMPs) gene expression, as well as, MMP's concentration and biological activities on the rat gastrocnemius muscle red (RG) and white (WG) portions. The animals were sacrificed on exercise-days 1, 3 and 6 and muscle fragments were collected and stored for later analysis through zymography, ELISA and qRT-PCR. Sedentary rats were used as controls. The exercised animals (E) showed an increased performance from the 4th day (p <0.05). There was no statistical difference between the performance of E1 and E2 groups. The genes examined were similarly expressed in response to exercise on the analyzed muscle regions, however, the group E1 have more pronounced changes than E2 when these biomarkers was analyzed. The E1 showed an increased expression of MMP-2 and -9 on the 3rd day of exercise comparing to the control group for RG e WG. Regarding TIMPs 1 and 2, our data showed an increase on their expression in RG and WG responsive to exercise (E1 and E2) during all time experimental points, but this increase was more pronounced in group E1. Furthermore, total concentration of MMP-2 in both groups was significantly reduced when compared to sedentary animals for all time points and muscle regions. The activity of latent and intermediate MMP-2 isoforms were significantly reduced in both exercised groups in the WG and, only, in the E1 to the RG. MMP-9 concentration and activities were not detected in this study. The acute protocol designed for this study induced an increase in the animal performances, regardless of the pauses employed between sessions. The adaptive effect observed in MMP-2 and 9 in the RG and WG was reduced quantitatively and qualitatively, due to the increased expression of both MMPs and TIMPs in group E1 leading to an accelerated remodeling the gastrocnemius extracellular matrix, allowing a significant improvement on performance since the third day onwards. Considering that both rest periods were equally effective to improve physical performance, rest periods of 3 hours between sessions are more adequate due to processes of protein synthesis, once that demands a great amount of energy and depends on the supply of nutrients in quantity and quality suitable for the positive response / Mestrado / Bioquimica / Mestre em Biologia Funcional e Molecular

O objetivo deste trabalho foi contribuir para o melhor entendimento dos mecanismos intracelulares envolvidos na regeneração muscular esquelética, através do estudo da influência das proteínas de choque térmico (HSPs) e do mTORC1 (mammalian target of rapamycin complex 1) no processo regenerativo muscular. O tratamento com radicicol (indutor de HSPs) em músculos lesados induziu aumento da área de secção transversal das fibras musculares em 10 e 21 dias após lesão e aumento do número de células satélites e de fibras musculares em diferenciação em 1 e 10 dias após lesão, respectivamente, quando comparado aos seus respectivos controles apenas lesados. O tratamento com rapamicina (inibidor de mTORC1) em músculos lesados induziu uma diminuição maior da área de secção transversal das fibras musculares em 10 e 21 dias após lesão e menor síntese protéica muscular em 10 dias após lesão quando comparado aos músculos somente lesados. Nossos resultados sugerem que as HSPs e o mTORC1 são importantes para o processo de regeneração muscular esquelética. / The goal of this work was to contribute to a better understanding about the intracellular mechanisms involved in skeletal muscle regeneration by studying the influence of heat shock proteins (HSPs) and mTORC1 (mammalian target of rapamycin complex 1) in the muscle regeneration process. The treatment with radicicol (a HSP inductor) in injured muscles induced increase of myofiber cross section area at 10 and 21 days post lesion and increased number of satellite cells and differentiating myofibers at 1 and 10 days post lesion, respectively, when compared to their respective injured controls. The treatment with rapamycin (a mTORC1 inhibitor) in injured muscles induced a more accentuated decrease in myofiber cross section area at 10 and 21 days post lesion and decreased muscle protein synthesis at 10 days post lesion when compared to only-injured muscles. Our results suggest that HSPs and mTORC1 are important to the process of skeletal muscle regeneration.

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

O efeito da hipertrofia induzida por sobrecarga funcional no músculo extensor digital longo (EDL) e sóleo de ratos diabéticos induzidos por estreptozotocina foi avaliado. Ratos Wistar foram induzidos ao estado diabético por dose única de estreptozotocina (65mg/kg peso corporal, i.v.) e mantidos nessa condição durante quatro semanas. Foi então realizada tenotomia do músculo gastrocnêmio ou ablação do músculo tibial anterior. Os conteúdos de Akt e S6 totais e fosforiladas foram avaliados após uma e quatro semanas de sobrecarga nos músculos EDL e sóleo. No EDL, após 7 dias de sobrecarga, ocorreu aumento de fosfo-Akt, fosfo-S6 e S6 total no músculo EDL nos grupos diabético e controle. Os aumentos foram semelhantes entre os grupos. No músculo sóleo, os conteúdos de Akt total e fosfo-Akt aumentaram significativamente, após 7 dias de sobrecarga funcional. A área da secção transversa das fibras, a massa, as forças tetânica e isotônica, absolutas e específicas foram avaliadas nos músculos sóleo e EDL após 4 semanas de sobrecarga e apresentaram aumentos similares em resposta à sobrecarga funcional. A deficiência de insulina por até 4 semanas não afeta de modo significativo a resposta hipertrófica induzida por sobrecarga funcional nos músculos sóleo e EDL de ratos. / The effect of hypertrophy induced by functional overload on extensor digitalis longus (EDL) and soleus muscles of streptozotocin-induced diabetic rats were evaluated. Male Wistar rats were rendered diabetic by a single dose of streptozotocin (65mg/kg b.w., i.v.) and maintained under this condition for four weeks. Then, tenotomy of the gastrocnemius muscle or tibialis anterior ablation were performed. Contents of total and phosphorylated Akt and S6 were evaluated after one and four weeks of overload on EDL and soleus muscles. Phospho-Akt content was increased in control and diabetic animals in hypertrophied muscles. Contents of phospho-S6 and total S6 increased after 7 days of overload either in the control and diabetic groups. In soleus muscle, after 7 days of overload, increases in contents of total Akt and phospho-Akt were observed. Content of phospho-S6 was increased in diabetic group. Fiber cross-sectional area (CSA), muscle mass, and tetanic forces were evaluated after four weeks of overload. Increases in muscle mass and CSA were observed in EDL and soleus muscles of diabetic and control rats. Deficiency of insulin for up to 4 weeks has no significant effect on the hypertrophic response induced by functional overload on the EDL and soleus muscles.

Um metabólito do aminoácido leucina, o HMB, vem sendo utilizado por promover aumento da síntese e/ou redução da degradação protéica. O objetivo do presente estudo avaliou os mecanismos moleculares envolvidos no efeito do HMB sobre o metabolismo proteico na musculatura esquelética frente a um modelo de proteólise, bem como suas consequências funcionais. Ratos Wistar (~250 g) foram tratados com HMB (320 mg/Kg de peso corporal), ou salina (controle), por gavagem, durante 28 dias. Após esse período, uma parcela de ambos os grupos sofreu jejum de 24 horas. Após os tratamentos, parte dos animais foi submetida a ensaios funcionais in vivo. A outra parcela foi sacrificada, os músculos gastrocnêmio (GASTRO) removidos e pesados; sóleo (SOL) e extensor digital longo (EDL), bem como parte do fígado, retirados para avaliação da expressão gênica (real-time PCR) e protéica (Western Blotting) de diversas proteínas envolvidas na síntese e degradação protéica na musculatura esquelética (IGF-I/Akt/mTOR/4E-BP1 e Ub-ligases). Não detectamos alterações na expressão dos atrogenes em ambos os músculos (SOL/EDL) com o tratamento; no entanto observamos um indicativo de atenuação dos animais jejuados com o tratamento no jejum no EDL. Com relação à fosforilação da Akt não houve alteração da mesma com o jejum e nem com o tratamento com HMB no músculo SOL. Já no EDL, encontramos elevação da pAkt no grupo jejuado tratado comparado ao jejuado controle. Contudo, surpreendentemente não detectamos alteração nas demais vias de síntese. Os dados funcionais revelaram apenas uma melhora no tempo de sustentação de isometria e na taxa de resistência à fadiga no EDL dos animais jejuados tratados, sem qualquer alteração na AST. Esta, no entanto, apresentou-se reduzida no SOL. Os resultados obtidos sugerem que o tratamento crônico com HMB não resultou em alterações nas vias de síntese e degradação protéica nos animais submetidos ao jejum. Contudo, eles apontam respostas músculo-específicas direcionadas ao EDL, com aumento da atividade da Akt e uma melhora funcional, sugerindo que o HMB atue protegendo esse músculo do efeito deletério do jejum, sem adicional ganho de massa muscular. / The HMB, a leucine metabolite, has been used for provide muscle mass gain by increasing protein synthesis and / or diminishing its degradations. The aims of this study is to explore the molecular mechanisms involved of the HMB effects over the protein metabolic on skeletal muscle compared to a proteolysis model, as well as their further functional consequences on muscle. Wistar rats (250 g) were treated with HMB (320 mg/kg body weight/mL of saline-0, 9%), or only saline (control) daily by gavage for 28 days along. After it, a group of animals were subjected to 24-hour fast. After the specified treatments, another portion of these animals were submitted to performances test in vivo. Another portion of animals were sacrificed, and their gastrocnemius (GASTRO) removed and weighed; furthermore, the soleus (SOL), extensor digitorum longus (EDL) and a piece of the liver were removed for evaluation of several genes expression (real-time PCR) and their proteins expression (Western Blotting). Those proteins were involved on protein synthesis and degradation of skeletal muscle (IGF-I/Akt/mTOR/4E-BP1 and Ub ligases). After treatment, no changes were detected on the atrogenes expression in both muscles (SOL / EDL); however it can be observed an indicative attenuation of fasted control animals compared HMB treatment fasted on EDL. In relation of Akt phosphorylation, on soleus muscle, it was not altered by fasting, neither by HMB treatment. We found the pAkt elevated on the EDLs muscle of the HMB group fasted compared to the control fasted. However, surprisingly we detected no changes in the other synthesis pathway, as well on IGF-I expressions and its proteins content. Functional data revealed an improvement on sustained time of the isometric force and the fatigue resistance rate on EDL of animals fasted and HMB treated, without any change on cross-sectional area (CSA). On the other hand, it appeared to be reduced in SOL. Those data suggesting that chronic HMB treatment have no change in the synthesis pathways and protein degradations in animals subjected to fasting. Nevertheless, they indicated responses of muscle-specific, mainly the EDL, in which was observed an increase of Akt activity, followed by a functional improvement, suggesting that this metabolite acts as a muscle protector of the deleterious fasting effects, without any additional muscle mass gain.

A creatina (Cr) é uma reserva de fosfato de alta energia, sendo a fonte mais rápida de restauração do ATP intracelular. O hormônios tireoideano participa de forma importante na manutenção da taxa metabólica, aumentando a síntese e consumo de ATP, por meio da regulação de diferentes genes-alvo. Neste sentido, avaliamos o efeitos do HT sobre a expressão gênica do transportador de Cr nos músculos esqueléticos e cardíaco de ratos. O tratamento com o hormônio regula estes processos, porém de forma distinta nos diferentes tipos de músculos. / Creatine (Cr) is a high-energy phosphate reservoir and the fastest source for intracellular ATP regeneration. The thyroid hormone plays a key role on the maintenance of basal metabolic rate, increasing the synthesis and the degradation of ATP through regulation of target-genes. In this study, we explore the effects of thyroid hormone on Cr transporter gene expression and regulation of intracellular pool of Cr in skeletal and cardiac muscles in rats. The hormone can regulate these processes in distinct ways in different muscle types.

Com o envelhecimento observa-se redução da massa muscular, aumento da resistência à insulina e queda nos níveis séricos de alguns hormônios, entre eles o DHEA. Ratos com 12-14 meses de idade apresentam regulação músculo-específica em vias da insulina e IGF 1 em músculos com populações distintas de tipos de fibras e como indicador de sarcopenia apresentam redução da proporção e tamanho de fibras tipo 2b. Dose única de DHEA não modula as vias da insulina e IGF 1 no músculo esquelético e reduz tamanho de fibras tipo 1 no EDL. / Reductions in skeletal muscle mass, increased insulin resistance, and decrements in several hormones serum levels, including DHEA, are features observed in aging. Twelve to fourteen months old rats present specific regulation in the insulin and the IGF-1 intracellular pathway in distinct skeletal muscle fiber composition and show reductions in size and proportion of muscle composed predominantly by fiber type 2. DHEA treatment had no effect in these intracellular pathways but induces reduction in the size of type 1 fiber in the EDL muscle.

O estudo investigou a participação do sistema nervoso simpático ß-adrenérgico sobre a regulação da expressão gene do GLUT4 em músculo vermelho (sóleo) e branco (EDL) no jejum. Foram estudados ratos alimentados livremente, jejuados por 48 horas e sob bloqueio ß1/ß2 ou bloqueio ß1/ß2/ß3 ou sob estímulo ß1/ß2/ß3-adrenérgicos. Os músculos sóleo e EDL foram analisados por Northern e Western Blotting. O jejum diminuiu o peso dos animais, a glicemia, a insulinemia, e aumentou concentração de ácidos graxos livres (AGL). O bloqueio ß1/ß2 aumentou a insulinemia, o bloqueio ß1/ß2/ß3 reduziu a glicemia e o estímulo ß1/ß2/ß3 aumentou AGL. O jejum aumentou mRNA do GLUT4 no sóleo e EDL, os bloqueios ß-adrenérgicos reduziram o mRNA no sóleo e EDL, e o estímulo ß aumentou o mRNA somente no sóleo. O jejum aumentou a proteína GLUT4 no sóleo e nos tratamentos somente reduziu com o bloqueio triplo, no EDL. O jejum aumentou a expressão do gene do GLUT4 em músculo esquelético. A atividade simpática ß-adrenérgica é fundamental para aumentar a expressão do GLUT4 no sóleo e manter no EDL. / The study investigated the participation of ß-adrenergic sympathetic nervous system in the regulation of GLUT4 gene expression in red (soleus) and white (EDL) muscles during fasting. Rats were fasted for 48hours and treated with ß1/ß2-adrenoceptors antagonist or ß1/ß2/ß3-adrenoceptors antagonist or ß1/ß2/ß3-adrenoceptors agonist. Soleus and EDL muscles were analyzed by Northern and Western Blotting. Fasting decreased body weight, glycemia, insulinemia, and increased non esterified free fatty acids (NEFA). The insulinemia increased with ß1/ß2 blockade, glycemia decreased with triple blockade, NEFA increased with ß stimulus. The GLUT4 mRNA increased in soleus and EDL after fasting, and it decreased in soleus and EDL after ß1/ß2 blockade and triple blockade, and increased in soleus after ß stimulus. GLUT4 protein increased in soleus of fasted rats, and decreased with triple blockade in EDL. Fasting increased GLUT4 gene expresion in skeletal muscle. The ß-adrenergic sympathetic activity is essencial to increase GLUT4 expression in soleus and to preserve it in EDL.