Orientador: Maria Cristina Cintra Gomes Marcondes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-04T06:14:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Ventrucci_Gislaine_D.pdf: 735812 bytes, checksum: 9ccc59181ffe68918015bc1467e83a50 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Caquexia, presente na maioria dos hospedeiros com câncer, é um estado caracterizado pela perda involuntária de peso. Pacientes com caquexia apresentam expectativa de vida muito reduzida e menor qualidade de vida. Nos pacientes com câncer-caquexia há intensa mobilização de substratos dos tecidos da carcaça do organismo hospedeiro ocorrendo, preferencialmente, depleção de proteína muscular em função da redução da síntese e/ou aumento da degradação protéica no músculo. Este aumento da taxa de proteólise muscular tem como função prover aminoácidos para síntese de glutamina, bem como para a demanda de síntese das células neoplásicas. Trabalhos da literatura mostram que o desenvolvimento de câncer dá-se de forma mais agressiva e severa quanto mais jovem for o paciente. Pacientes acometidos pelo crescimento de neoplasia maligna concomitante à gravidez sofrem da mesma agressividade desta doença, com um agravante maior tratam se de dois pacientes: mãe e feto. Neste trabalho analisamos os efeitos de uma dieta rica em leucina sobre o metabolismo protéico em animais jovens prenhes portadores ou não do carcinossarcoma de Walker 256. Ratas Wistar foram distribuídas em grupos experimentais de acordo com a inoculação ou não do carcinossarcoma de Walker 256 e submetidas ou não a dieta rica em leucina. Após 20 dias de experimento foi realizado ensaios com o músculo esquelético (gastrocnêmio) a fim de elucidar o mecanismo de catabolismo tecidual que ocorre durante o processo de câncer-caquexia. Os grupos apresentaram aumento da taxa de proteólise muscular e redução da taxa de síntese protéica muscular. Porém, o grupo inoculado com tumor e tratado com dieta rica em leucina apresentou aumento da síntese protéica e menor espoliação de proteína muscular quando comparado com o grupo inoculado com tumor e não tratado com leucina na dieta. A suplementação de leucina na dieta, uma vez que este aminoácido é utilizado como fonte energética pelo músculo esquelético pode prevenir a depleção da carcaça, preservar a massa protéica corpórea e impedir o estado caquético do animal / Doutorado / Fisiologia / Doutor em Biologia Funcional e Molecular

A disfunção mitocondrial pode ser um mecanismo chave associado à ocorrência de doenças metabólicas como o diabetes. Neste contexto, é importante obeservar os mecanismos envolvidos nesse processo. MicroRNAs (miRs) são conhecidos por regular a expressão de genes em vários processos fisiológicos, incluindo o metabolismo de glicose e ácidos graxos, biogênese mitocondrial, proliferação, diferenciação e morte celular no músculo esquelético. Usando análise \"in silico\" (Sfold2.2) identificamos 219 microRNAs que, potencialmente, se ligam à região 3 \'UTR do PGC-1?, um gene envolvido na biogênese mitocondrial e no metabolismo de glicose. Dos 219 candidatos, encontramos um alto valor de energia livre de hibridização entre o microRNA miR-696 e PGC-1? (-29,8 kcal / mol), sugerindo que o miR-696 poderia estar envolvido na regulação negativa do PGC-1? resultando em disfunção mitocondrial. Consistente com esta hipótese, observamos que a expressão do miR-696 apresentou-se aumentada nos músculos esqueléticos de dois modelos de camundongos com diabetes: camundongos diabéticos induzidos por STZ e camundongos alimentados com dieta hiperlipídica. Para compreender se o miR-696 regula a disfunção mitocondrial utilizamos células musculares C2C12 expostas a uma alta dose de ácido palmítico (700 µM) durante 24 horas, o que causou uma redução na expressão de genes mitocondriais, bem como no consumo de oxigênio. Vale destacar que a inibição do miR-696 através da transfecção de oligonucleotídeos antisenso (ASO) preveniu, parcialmente, a perda da função mitocondrial de células C2C12 tratadas com ácido palmítico. Curiosamente, não houve nenhuma alteração nos níveis de miR-696 em modelos envolvidos com a proteína AMPK, tal como em células C2C12 incubadas com uma droga ativadora de AMPK (AICAR) e no músculo esquelético de camundongos transgênicos superexpressando AMPK?2 com o domínio quinase inativo ou AMPK?3 com mutação de ativação crônica (R70Q). Em contraste, a expressão alterada de uma quinase relacionadas com a AMPK, SNF1-AMPK-related kinase (SNARK), recentemente demonstrada por ter sua expressão aumentada em virtude do envelhecimento, exerceu efeitos significativos sobre a expressão do miR- 696, como por exemplo sua redução dependente do knockdown de SNARK em células C2C12. Consistente com estes resultados, a superexpressão de SNARK em células C2C12 resultou no aumento da expressão do miR-696 e redução na expressão do PGC-1?, bem como no consumo de oxigénio. Nossos resultados demonstram que o estresse metabólico aumenta a expressão do miR-696 no músculo esquelético, que por sua vez inibe a sinalização da PGC-1? e a função mitocondrial. Ainda, apesar da AMPK não se apresentar como mediadora da expressão do miR-696, SNARK pode desempenhar um papel neste processo através do mecanismo de sinalização SNARKmiR-696-PGC-1?. / Mitochondrial dysfunction may be a key underlying mechanism for occurrence of metabolic disease and diabetes; thus elucidating how this process occurs is of great value. MicroRNAs (miRs) are known to regulate gene expression in several physiological processes including metabolism, mitochondrial biogenesis, proliferation, differentiation and cell death in multiple tissues including adipose tissue and skeletal muscle. Using \"in silico\" analysis (Sfold2.2) we identified 219 unique microRNAs that potentially bind to the 3\'UTR region of PGC-1?, a gene involved in mitochondrial biogenesis and glucose metabolism. Out of the 219 candidates, there was a high value of hybridization free energy between the microRNA miR-696 and PGC-1? (- 29.8 kcal/mol), suggesting that miR-696 could be involved in the downregulation of PGC-1?, which in turn could cause mitochondrial dysfunction. Consistent with this hypothesis we found that miR-696 expression was increased in the skeletal muscles of two mouse models of diabetes that have impaired mitochondrial function: STZ-induced diabetic mice and chronic high fat fed mice. To understand if miR-696 regulates mitochondrial dysfunction we used C2C12 muscle cells exposed to a high dose of palmitic acid (700 µM) for 24 hours, which caused a decrease in mitochondrial gene expression and in oxygen consumption. Importantly, inhibition of miR-696 using an antisense oligo approach rescued the mitochondrial function by restoration of mitochondrial-related genes and increased oxygen consumption in the palmitic acid-treated C2C12 cells. Interestingly, there was no change in miR-696 levels in models involved with AMPactivated protein kinase such as C2C12 cells incubated with AICAR, skeletal muscle from AMPK?2 dominant-negative transgenic mice, and transgenic mice overexpressing the activating R70Q AMPK mutation. In contrast, altered expression of the AMPK-related kinase, SNF1- AMPK-related kinase (SNARK), recently shown to increase with aging, had significant effects on miR-696 expression. Knockdown of SNARK in C2C12 cells significantly decreased miR-696. Consistent with these findings, SNARK overexpression in C2C12 cells increased miR-696 concomitant with a decrease in PGC-1? expression and decreased oxygen consumption. Our findings demonstrate that metabolic stress increases miR-696 expression in skeletal muscle which in turn inhibits PGC-1? signaling and mitochondrial function. While AMPK does not mediate miR-696 expression, SNARK may play a role in this process through a SNARK-miR- 696-PGC-1? signaling mechanism.

A insuficiência cardíaca (IC) é a via final comum da maioria das cardiomiopatias e outras doenças do aparelho circulatório. Considerando a prevalência crescente e a morbimortalidade associada representa um importante problema de saúde pública. Em quadros mais avançados, além do comprometimento funcional, portadores de IC apresentam perda de massa muscular excessiva que pode culminar em caquexia cardíaca; condição que contribui para o mau prognóstico e a mortalidade aumentadas. A massa muscular é regulada pelo balanço entre estímulos anabólicos e catabólicos. A quinase Akt vêm sendo considerando uma importante quinase na regulação do crescimento muscular por controlar o anabolismo proteico. Dessa forma, ativadores da Akt (IGF-I e insulina), bem como proteínas alvo da sinalização da Akt (mTOR e GSK3) são importantes mediadores na manutenção da massa muscular e podem ser regulados por estímulos metabólicos, nutricionais e mecânicos. Assim, o objetivo desse estudo foi avaliar a contribuição da via de sinalização IGF-I/Akt/mTOR na atrofia muscular desencadeada pela IC tanto em humanos quanto em modelo experimental, bem como o efeito do treinamento físico aeróbico (TFA). Nossos resultados demonstraram que em biópsias do vasto lateral de pacientes portadores de IC classe II houve redução na expressão de mRNA de todas as isoformas de IGF-I e na expressão das proteínas IGFBP-3, Akt1, GSK3, pGSK3Ser9, mTOR e tendência a redução na pmTORSer2448 (p=0,08) e aumento na pAMPKThr172. Esses resultados foram acompanhados pela redução no VO2 pico desses pacientes. O TFA de 12 semanas levou a um aumento não significativo na expressão de mRNA da isoforma IGF-I Ea (p=0,07) e IGF-I PAM (p=0,06). Também observou-se aumento na pAMPKThr172 e tendência a aumento na Akt1 (p=0,07) e mTOR (p=0,06). Em modelo experimental de IC, no músculo sóleo observou-se redução na expressão das proteínas IGF-I, PI3K, pAktSer473,pGSK3Ser9 e aumento da pAMPKThr172. O TFA de 8 semanas promoveu aumento na expressão do mRNA das isoformas de IGF-I Ea, Eb e IGF-I PAM, bem como na expressão das proteínas IGFI, PI3K, pAktSer473, pmTORSer2448 e redução na pAMPKThr172. O conjunto de alterações promovido pelo TFA foi associado à maior tolerância ao esforço físico e ganho no desempenho motor em Rota Rod, além de prevenir a atrofia muscular. Quando esses animais foram tratados com rapamicina, um inibidor farmacológico da mTOR, o efeito do TFA na prevenção da atrofia muscular foi abolido. Juntos, esses resultados apoiam a hipótese de que a via de sinalização IGF-I/Akt/mTOR está envolvida no reestabelecimento muscular na IC induzida pelo TFA / Heart failure (HF) is a common ultimate consequence for the most cardiomyopathies and other diseases from circulatory system. Due its growing prevalence and morbimortality is an important public-health problem. In more advanced cases, besides functional impairment, HF patients present an excessive skeletal muscle loss which can lead to cardiac cachexia; a condition associated to a poor prognostic and increased mortality. Skeletal muscle mass is regulated by the balance between anabolic and catabolic stimuli. Akt kinase, although involved with the protein synthesis pathway, is able to regulates the skeletal muscle growth via anabolism and catabolism control. An importante role in the skeletal muscle growing has been attributed to the Akt kinase due its ability to control protein synthesis. Thus, activators (IGF-I and insulin) as well as target proteins in the Akt signaling pathway (mTOR and GSK3) are important mediators in the skeletal muscle mass homeostasis being regulated by anabolic, nutritional and mechanic stimuli. Therefore, the aim of the presente study was to evaluate the contribution of IGF-I/Akt/mTOR contribution to the muscle atrophy induced by HF in humans and mice. Additionally, the effect of aerobic exercise training were evaluated. Our data demonstrated that in biopsies obtained in the vastus lateral from class II IC patients occurred a reduction in the expression of all the forms of IGF investigated and in the expression of proteins such as IGFBP-3, Akt1, GSK3, pGSK3Ser9, mTOR, and tendency to reduce pmTORSer2448 (p=0.08) and to increase pAMPKThr172. These results were accompained by the reduction of peak VO2 in these patients. Twelve weeks of aerobic exercise training promoted a non-significant increase in the expression of the IGF-I Ea (p=0.07) and IGF-I PAM (p=0.06) mRNA expression. Moreover, it was observed an increase to pAMPKThr172, and tendency of increase for Akt1 (p=0.07) and mTOR (p=0.06) mRNA expression. In a experimental model of IC, it was observed a reduction in the expression of IGF I, PI3K, pAktSer473, pGSK3Ser9 and increase of pAMPKThr172. Eight weeks of aerobic exercise training increased the mRNA of IGF-I Ea, Eb and IGF-I PAM isoforms, as well as in the expression of IGF-I, PI3K, pAktSer473, pmTORSer2448 and pAMPKThr172 reduction. The changes induced by aerobic exercise training were associated with a higher tolerance to exercise and motor performance in rota rod besides prevent muscular atrophy. When treated with a inhibitor of mTOR, rapamycin, the adaptations induced by aerobic exercise training were blunted, supporting the hypothesis that the IGF-I/Akt/mTOR signaling pathway is involved in the recovering of muscle mass induced by physical training

A musculatura esquelética tem um papel fundamental para a manutenção da homeostase do organismo. A perda de massa muscular está relacionada a prejuízos na qualidade de vida de indivíduos saudáveis, além de piorar o prognóstico de pacientes com doenças sistêmicas, como o câncer, o diabetes e a insuficiência cardíaca. Em quadros mais graves de insuficiência cardíaca, a perda excessiva de massa muscular associada a um reduzido consumo de oxigênio de pico, são considerados como preditores independentes de mortalidade. O aumento do estresse oxidativo tem sido apontado como um dos principais desencadeadores do aumento da degradação de proteínas na atrofia muscular. Na presente tese, investigamos a contribuição do estresse oxidativo para a ativação das vias de sinalização NF-kB, FOXO e MAPK na atrofia muscular desencadeada pela insuficiência cardíaca. Para compreender melhor os mecanismos envolvidos na ativação dessas vias pelo estresse oxidativo, utilizamos a linhagem de células musculares C2C12. Observamos que o tratamento com peróxido de hidrogênio (1,2mM, 12h) induziu um aumento do estresse oxidativo, o qual foi capaz de aumentar a atividade do proteassoma, desencadeando a atrofia dos miotúbulos. Verificamos também um aumento da expressão proteica de alguns componentes dessas vias de sinalização, como p-p38 e NF-kB; apontando para uma ativação diferenciada dessas vias pelo estresse oxidativo. Para verificar se essas vias de sinalização relacionadas ao estresse oxidativo estavam também relacionadas à atrofia desencadeada pela insuficiência cardíaca, avaliamos um modelo experimental de ratos com insuficiência cardíaca induzida pelo infartado do miocárdio. Observamos uma redução da área de secção transversa do músculo plantar, acompanhada de um aumento da inflamação sistêmica, de p38 e das atividades de NF-kB e do proteassoma. Como o treinamento físico aeróbico tem se apresentado como uma estratégia terapêutica não farmacológica eficaz na redução do estresse oxidativo e no restabelecimento da atividade do sistema ubiquitina proteassoma, submetemos os ratos infartados ao treinamento físico aeróbico em esteira rolante. O treinamento físico aeróbico preveniu a perda de massa muscular, reduzindo a inflamação sistêmica e as atividades de NF-kB e do proteassoma. Em conjunto, os resultados apontam para o estresse oxidativo como um fator preponderante para o aumento da degradação de proteínas relacionada à atrofia muscular, seja por indução de inflamação (TNF-α) ou por sua ação direta. Além disso, observamos que as vias de sinalização são ativadas de forma diferenciada nos dois modelos, sugerindo que a degradação de proteínas nos miotúbulos está relacionada ao controle de qualidade de proteínas e, nos ratos infartados, às alterações do metabolismo, servindo como fonte de energia. Já o treinamento físico aeróbico comprovou sua eficácia no restabelecimento da atividade do proteassoma, reduzindo a inflamação e a atividade de NF-kB, prevenindo assim, a perda de massa muscular / About 40% of human body mass consists of skeletal muscles, which are involved in all aspects of movement including breathing, eating, posture, walking and reflexes. Skeletal muscle is also important as a source of heat generation and as a regulator of intermediary metabolism. Loss of skeletal muscle mass and function (skeletal muscle atrophy) leads to several functional impairments, affecting health and quality of life. It occurs in several chronic diseases such as cancer, diabetes and heart failure. In heart failure, atrophy is considered an independent predictor of poor prognosis. Oxidative stress has a crucial role in atrophy, activating different signaling pathways capable of stimulating the ubiquitin proteasome system to degrade proteins. In this study, we investigated the oxidative stress contribution to NF-kB, FOXO and MAPK signaling pathway activation in heart failure-induced atrophy. To better understand the mechanisms involved with oxidative stress and signaling pathways activation in atrophy, we have used C2C12 skeletal muscle cells. We observed that, even in high hydrogen peroxide concentrations, oxidative stress increased proteasome activity, phosphorylated p38 and NF-kB protein expression, causing myotubes atrophy. In an experimental heart failure model of infarcted rats, we evaluated plantaris muscle and verified a reduced cross sectional area, accompanied by increased systemic inflammation, p-38 protein expression and increased both NF-kB and proteasome activities. As aerobic exercise training causes a lot of beneficial effects on skeletal muscle structure and function in chronic diseases, we submitted infarcted rats to 8 weeks of aerobic exercise training on a treadmill. Aerobic exercise training prevented atrophy by reducing inflammation and both NF-kB and proteasome activities. Collectively, our data suggest a differentiated activation by oxidative stress in muscle cells and animal models. In the first case, protein degradation was involved with protein quality control; and, in the other, oxidative stress is a second messenger, stimulating protein degradation to provide substrates to metabolism. Aerobic exercise training re-established proteasome activity by reducing inflammation and NF-kB activity, preventing muscle atrophy

O aumento de massa muscular (hipertrofia muscular), é uma das principais adaptações promovidas pelo treinamento de força (TF), contudo, como a hipertrofia é modulada e os mecanismos que a regulam ainda são curiosamente obscuros. Para investigar como a hipertrofia muscular é modulada durante o TF e os processos fisiológicos relacionados, medimos em 10 homens jovens (27[1] anos; 24[1] kg·m-2) no início (T1), na terceira (T2) e décima semanas (T3) de TF: 1) a área de secção transversa (AST) do vasto lateral (VL) e intensidade-eco por imagens de ultrassom; 2) a taxa de síntese proteica miofibrilar (SPMio) integrada dia-a-dia (24h e 48h) após sessões de TF máximas utilizando a ingestão de óxido de deutério e biópsias musculares; 3) o dano muscular induzido por sessões de TF máximas por meio de análises de integridade de linhas-Z sarcomerais e marcadores indiretos; 4) a AST de fibras (ASTf) tipo I e II, a modulação na quantidade de células satélites (CS), número e domínio mionuclear por meio de análise de imunofluorescência; 5) a expressão gênica global por meio de análise de microarray. Os principais resultados demonstram que houve hipertrofia muscular (aumento na AST do VL e ASTf tipo II) significante (P<0,04) somente em T3 (aumentos na AST do VL em T2 foram considerados edema, por meio da intensidade-eco); as alterações na SPMio pós-sessão em T1, T2 e T3 foram maiores em T1 (P<0,03) do que em T2 e T3 (valores semelhantes entre T2 e T3). O dano muscular foi maior pós-sessão em T1, foi atenuado em T2 e ainda mais atenuado em T3. A alteração na SPMio pós-sessão tanto em T2 quanto em T3, mas não em T1, foi fortemente correlacionada (r~0,9; P<0,04) com a hipertrofia muscular (T3-T1). A quantidade de CS aumentou 48h após o exercício somente em T1, e se manteve elevada cronicamente (P<0,05). Não houve alteração significante no número de mionúcleos ou no domínio mionuclear durante o TF. A análise de microarray indicou melhora na eficiência metabólica e na resposta ao estresse/dano muscular, e fortalecimento de estruturas musculares envolvendo proteínas miofibrilares e matriz extracelular. A SPMio após a primeira sessão de TF não é direcionada para suportar a hipertrofia muscular, mas sim para regenerar o dano muscular desta sessão. No entanto, a SPMio integrada é rapidamente \"refinada\", e, com a progressiva atenuação do dano muscular já em T2, ela passa a ser direcionada para suportar a hipertrofia muscular (também encontrado em T3). Portanto, a hipertrofia muscular é o resultado do acúmulo de proteínas miofibrilares provenientes de aumentos intermitentes da SPMio pós-sessões de TF com a progressiva atenuação do dano muscular. A ausência do aumento no número de mionúcleos cronicamente indica que os mionúcleos pré-existentes foram capazes de expandir a SPMio pósexercício induzindo hipertrofia muscular. A expansão inicial das CS, mantida cronicamente, favorece uma função envolvendo reparo em resposta ao dano muscular e um estado de \"prontidão\" antecipatório ao invés de um papel direto na hipertrofia muscular, pelo menos durante as primeiras 10-semanas de TF em homens jovens / Skeletal muscle hypertrophy is one of the main outcomes of resistance training (RT), but how hypertrophy is modulated and the mechanisms regulating it are not fully understood. To investigate how muscle hypertrophy is modulated during RT and the mechanisms that underpin it, we measured in 10 young men (27[1] years, 24[1] kg·m-2) at the beginning (T1), at the third week (T2), and tenth week (T3) of RT: 1) vastus lateralis cross-sectional area (CSA) and the echo intensity by ultrasound; 2) day-to-day (24h and 48h) integrated myofibrillar protein synthesis (MPS), after maximal resistance exercise (RE) using deuterium-oxide ingestion and muscle biopsies; 3) RE-induced muscle damage by analyzing Z-line streaming and indirect markers; 4) type I and II fiber CSA (fCSA), modulations in satellite cells pool and in myonuclear number and domain by immunohistological analyses; 5) global gene expression by microarray. Main results show that there was significant (P<0.04) muscle hypertrophy (increase in muscle CSA and type II fCSA) only in T3 (increases in muscle CSA in T2 were considered edema through echo intensity analyses). Changes in MPS post-RE at T1, T2 and T3 were greater at T1 (P<0.03) than at T2 and T3 (similar values between T2 and T3). Muscle damage was the highest during post-RE recovery at T1, attenuated at T2 and further attenuated at T3. Changes in MPS post-RE at both T2 and T3, but not at T1, were strongly correlated (r~0.9, P<0.04) with muscle hypertrophy (T3-T1). Satellite cells pool markedly increased 48h post-RE only in T1, and remained chronically elevated (P<0.05). There was no significant change in myonuclear number or domain during RT. The microarray analysis indicated improved metabolic efficiency, improved stress response and attenuated muscle damage, and strengthening of muscle structures involving myofibrillar proteins and extracellular matrix. Initial MPS response post-RE in a RT program is not directed to support muscle hypertrophy, coinciding with the highest magnitude of muscle damage. However, integrated MyoPS is quickly \'refined\', and with the progressive attenuation on muscle damage by 3wk of RT (T2), MPS is related to muscle hypertrophy (also at T3). We conclude that muscle hypertrophy is the result of accumulated intermittent changes in MPS post-RE in RT, which coincides with progressive muscle damage attenuation. The absence of change in myonuclei number indicates that preexisting myonuclei were able to expand post-RE MPS to promote muscle hypertrophy. Initial expansion in satellite cells pool, chronically maintained, favors a regeneration purpose of satellite cells in response to muscle damage and an anticipatory \"readiness\" state rather than a direct role in muscle hypertrophy, at least for the first 10 weeks of RT in young men

O treinamento físico aeróbio (TF) tem sido utilizado como um importante tratamento não farmacológico da hipertensão arterial (HA), uma vez que ele corrige a rarefação microvascular e reduz a pressão arterial; entretanto, os mecanismos envolvidos são pouco conhecidos. Investigamos se o número e a capacidade funcional das células progenitoras endoteliais (CPE) derivadas da medula óssea, sabidamente diminuídas na HA, melhoram pós TF, potencialmente contribuindo para a neovascularização e regressão da doença. O efeito do TF sobre a pressão arterial, freqüência cardíaca, tolerância ao esforço, consumo de oxigênio (VO2), morfologia e bioquímica da musculatura esquelética foram estudados em ratos espontaneamente hipertensos (SHR, n=28) e Wistar Kyoto (WKY, n=28) com 12 semanas de vida e divididos em 4 grupos: SHR, SHR treinado (SHR-T), WKY e WKY Treinado (WKY-T). O TF promoveu redução da pressão arterial em SHR e bradicardia de repouso acompanhado por um aumento da atividade da citrato sintase muscular, tolerância ao esforço e VO2 nos grupos de animais treinados. Concomitantemente, o TF corrigiu a alteração na distribuição dos tipos de fibra muscular e a rarefação capilar em SHR, mediado em grande parte por um aumento nos níveis protéicos periféricos de VEGF, VEGFR2, eNOS e a desativação das vias de apoptose. O número de CPE (CD34+/Flk1+) no sangue periférico (SP) analisadas por FACS foram aumentadas 115% no grupo WKY-T em comparação ao grupo controle. Em contraste, o grupo SHR reduziu 39% o número de CPE, entretanto o TF normalizou os níveis no grupo SHR-T. Resultado similar foi encontrado na quantificação das CPE na medula óssea (MO) avaliadas por células duplamente positivas para Di-acLDL e Lectina-FITC. A senescência das CPE na MO foi aumentada 126% no grupo SHR vs. WKY, e o TF foi eficiente em reduzir 72% este processo no grupo SHR-T. Além disso, os ensaios funcionais avaliados pelo número de unidades formadoras de colônia mostraram um aumento de 40% na MO e 70% no SP de WKY-T vs. WKY. Em contraste, a HA reduziu 35% na MO e 45% no SP este número de colônias vs. WKY, porém o TF corrigiu esta disfunção das CPE na HA. De fato, o TF recuperou a falha na formação de tubos como capilares sobre matrigel na HA. Os resultados demonstram que o remodelamento vascular acompanhado pela redução da pressão arterial induzido pelo TF na HA ocorreram em sinergia com a recuperação do número e das propriedades funcionais das CPE da MO e SP, bem como de seus fatores mobilizadores e angiogênicos. Estes resultados sugerem que o TF pode participar do reparo vascular por meio da ação das CPE, promovendo a revascularização periférica. Assim, há perspectiva do potencial terapêutico das CPE no tratamento da HA pós TF. / Aerobic exercise training (ET) has been established as an important non-pharmacological treatment for hypertension, since it counteracts microvascular rarefaction and decreased blood pressure; however, underlying mechanisms remain to be further determined. We investigated for the first time if the endothelial progenitor cells (EPC) number and the functional capacity, impaired in hypertension; are improved after ET potentially contributing to neovascularization and disease regression. The effect of ET on blood pressure, heart rate, exercise tolerance, peak VO2 and skeletal muscle morphology and biochemistry was studied in twelve-week old male Spontaneously Hypertensive Rats (SHR, n=28) and Wistar Kyoto (WKY, n=28) assigned into 4 groups: SHR, trained SHR (SHR-T), WKY and trained WKY (WKY-T). The ET promoted a decrease in blood pressure in SHR and resting bradycardia, an increase in exercise tolerance, peak VO2 and citrate synthase activity in trained groups. In parallel, the ET repaired the skeletal muscle fiber type shift and capillary rarefaction in SHR, at least partly, by enhancing protein levels of VEGF, VEGFR-2, eNOS and deactivated apoptosis pathway. Numbers of EPC (CD34+/Flk1+) in the peripheral blood (PB) quantified by FACS analysis were enhanced 115% in WKY-T of control levels. In contrast, the SHR group decreased 39%, but ET normalized in the SHR-T. Similar results were found in the EPC quantification of the bone marrow (BM) by double positive cells to Di-acLDL and Lectin-FITC. BM-EPC senescence was increased 126% in SHR and this process was reduced 72% by ET. Moreover, EPC functional assay by colony-forming units showed an increase of 40% to BM and 70% to PB in WKY-T of control levels. In contrast, the SHR group reduced 35% to BM and 45% to PB; however the ET repaired EPC dysfunction in hypertension. In fact, the ET corrected failure in the capillary-like tube formation on matrigel. The present findings reveal that the vascular remodeling accompanied by reduction of blood pressure induced by ET occurs in synergy with the restoration of the BM and PB- EPC number and functional properties, as well as of their mobilizing and angiogenic factors. These results suggest that the ET can participate in the vascular repair by means of the EPC, promoting the peripheral revascularization in hypertension. In this way, there is perspective of therapeutic potential of the EPC in treatment of hypertension after ET.

O objetivo deste estudo foi investigar o efeito da sobrecarga de leucina no músculo sóleo de ratos submetidos à DGO (Distração Gradual Osteogênica). Vinte e cinco ratos Wistar foram divididos em 5 grupos: controle, sham-lengthening, leucina, DGO e DGO+leucina. A DGO de 2mm/dia foi realizada na tíbia até um ganho de 20% e a sobrecarga de leucina (114mM) foi administrada oralmente. Avaliou-se: estrutura histológica muscular, número de sarcômeros em série, área dos diferentes tipos de fibras musculares e análise do tecido conjuntivo. Os dados obtidos dos cortes histológicos mostram que a DGO promoveu intensa lesão muscular e aumento do tecido conjuntivo, o que foi minimizado pela leucina. Houve uma adição no número de sarcômeros em série (26%) durante a DGO, que foi intensificada pela leucina (33%). Observou-se uma diminuição da área de todos os tipos de fibras com a DGO e um aumento da área das fibras do tipo I com a leucina. Portanto, a leucina minimizou os efeitos causados pela DGO, podendo esta ser utilizada como um agente terapêutico durante a DGO no futuro. / The goal of the present study was to investigate the effect of leucine overload in the rat soleus muscle before and along DGO (Gradual Distraction Osteogenesis). Twenty five male Wistar rats were divided into 5 groups: control, sham-lengthening, leucine, DGO and DGO+leucine. The DGO was 2mm/day and the leucine overload (114mM) was administrated orally. Subsequently analyzed: histological cross-section, sarcomere serial number and cross-sectional area of the types fibers and connective tissue. The histological data showed that the DGO promoted intense injury and increase of connective tissue, which can be minimized by leucine. The sarcomere serial number increased by ~26% and leucine overload increased this gain to 33%. The fibers types showed a decrease of the cross-section area of the all type fibers with the DGO and increase of the type I fibers area with leucine overload. We conclude that leucine overload is a potential therapeutical device in DGO, seeking improvement of skeletal muscle longitudinal growth.

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2018-06-15T13:56:37Z No. of bitstreams: 1 Adriana de Brito.pdf: 2322726 bytes, checksum: 952b5de2e151ee3aa44078fcedc7300a (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-15T13:56:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Adriana de Brito.pdf: 2322726 bytes, checksum: 952b5de2e151ee3aa44078fcedc7300a (MD5) Previous issue date: 2016-03-02 / The aging changes the activation and proliferation of satellite cells and inflammatory cells in skeletal muscle and fibroblasts promotes increased, decreased vascularization and thickening of the basal lamina. The aim of this study was to evaluate the effects of LBP on the tibialis anterior (TA) muscle of aged rats after cryoinjury on morphological, on the expression of IL-6 and IL-1 beta, distribution and collagen organization. It was performed histological photomicrographs of the TA muscle stained with hematoxylin-eosin, Picrosirius Red, and immunohistochemistry for IL-6 and IL-1beta. The results were quantitatively and qualitatively in Image J software. The study was approved by CEUA-UNINOVE and were used n= 30 legs of male rats Wistar divided into 03 experimental groups: - Group 1 Control (n= 4): animals uninjured or LBP-treated; Group 2 cryoinjury LBP untreated (n= 13) and Group 3 treated with LBP infrared cryoinjury (n= 13). The LBP was applied to muscle after 2h of induction of injury and consisted of daily application until the day of sacrifice (Groups 1, 3 or 7 days) according to the study group. We were using the parameters (λ = 780nm, 1000mW / cm2 power density, power 40mW; 3,2J total energy, time of 10s). In histomorphological analysis, seven days the treated group had a significant decrease in infiltration of inflammatory cells and increased immature fibers and new blood vessels compared to Group 7 days did not-treated (p <0.05). In the analysis of distribution and collagen organization, there was a control group difference from the group treated 7 days and non-treated (p <0.05). The expression of IL-6 by immunohistochemistry, was higher in all study groups (p <0.05) compared to control, but there was no difference between the groups treated injured or not. The IL-1beta expression, there was increased expression in 3 days treated compared to group 1 and 7 days treated. In conclusion, the LPB shown modulatory effect on muscle repair process in aged animals. / O envelhecimento altera a ativação e proliferação de células satélites e células inflamatórias no músculo esquelético e promove o aumento de fibroblastos, diminuição da vascularização e espessamento da lâmina basal. O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos do LBP no músculo tibial anterior (TA) de ratos idosos após criolesão sobre os aspectos morfológicos, sobre a expressão de Il-6 e IL-1 beta, a distribuição e organização do colágeno. Foi realizada fotomicrografia histológica do músculo TA corados com HE, Picrosirius Red e Imunohistoquímica para IL-6 e IL-1 beta. Os resultados foram quantitativa e qualitativamente no software Image J. O estudo foi aprovado pelo CEUA-UNINOVE e foram utilizadas n=30 patas de ratos machos Wistar distribuídas em 03 grupos experimentais: - Grupo 1 Controle (n=4): animais não lesionados ou tratados com LBP; Grupo 2 Criolesão sem tratamento LBP (n= 13) e Grupo 3 Criolesão tratado com LBP infravermelho (n=13). O LBP foi aplicado no TA após 2h da indução da lesão e consistiu de aplicações diárias até o dia do sacrifício (grupos 1, 3 ou 7 dias) de acordo com o grupo estudado. Foram utilizando os parâmetros (λ= 780nm; 1000mW/cm2 densidade de potência; 40mW de potência; 3,2J de energia total; tempo de 10s). Na análise histomorfológica, o grupo 7 dias tratado teve diminuição significantes de infiltrado de células inflamatórias e aumento de fibras imaturas e novos vasos sanguíneos, comparado ao grupo 7 dias não-tratado (p<0,05). Na análise da distribuição e organização do colágeno, houve diferença do grupo controle em relação ao grupo 7 dias tratado e não-tratado (p<0,05). A expressão de IL-6 por imunohistoquímica, foi maior em todos os grupos estudos (p<0,05) comparado ao controle, porém não houve diferença entre os grupos lesionados tratados ou não. Quanto a expressão de IL-1 beta, houve aumento da expressão em 3 dias tratados comparados ao grupo 1 e 7 dias tratados. Em conclusão, o LPB demonstrou efeito modulatório no processo de reparo muscular em animais idosos.

INTRODUÇÃO: Existem poucos estudos demonstrando que anormalidades musculares esqueléticas em pacientes com insuficiência cardíaca crônica persistem meses após o transplante cardíaco. No presente estudo, objetivamos avaliar massa muscular, e força muscular periférica e respiratória em pacientes no pré-transplante cardíaco, e no seguimento precoce (6 meses) e tardio (1,5 e 3 anos) pós-transplante cardíaco. Objetivamos verificar ainda a correlação entre força muscular periférica e respiratória em pacientes no pré e pós-transplante cardíaco. Comparamos, por fim, os dados de pacientes do pré-transplante cardíaco com um grupo controle de indivíduos saudáveis sem doença cardíaca. MÉTODOS: Tratou-se de estudo prospectivo do tipo coorte. Foram selecionados todos os pacientes em lista de espera para transplante cardíaco do Hospital de Messejana, do período de agosto de 2011 a março de 2013. Avaliamos idade, gênero, causas da insuficiência cardíaca, hipertensão, diabetes, tempo de espera na lista, tempo de internamento pós-transplante, tempo de ventilação mecânica, medida da força muscular respiratória, da força muscular periférica, da espessura do adutor do polegar, média bilateral da área de secção transversal do músculo psoas maior, índice de massa corporal e creatinina em todos os pacientes do estudo e no grupo controle. As variáveis de massa e força muscular foram medidas por meio de tomografia computadorizada, paquimetria, manovacuometria e dinamometria. RESULTADOS: Foram encontrados 25 pacientes elegíveis e 23 foram incluídos. Ocorreram 8 óbitos no seguimento precoce, 4 no seguimento tardio e, ao final de 3 anos de seguimento, 11 pacientes sobreviveram com enxerto funcionando. Foram selecionados 23 indivíduos saudáveis para o grupo controle, pareados para gênero, idade, peso e altura. Quando comparamos as variáveis de massa e força muscular dos pacientes do grupo pré-transplante cardíaco com o grupo controle de indivíduos saudáveis foram encontradas diminuição da força muscular periférica (27,0 kg/f vs. 38,2 kg/f), da área de secção transversal do músculo psoas ( 1.238,9 mm2 vs. 1.533,1 mm2) da espessura do músculo adutor do polegar (16,5 mm vs. 23,9 mm), da força muscular inspiratória (60,2 cmH2O vs. 94,8 cmH2O) e da força muscular expiratória (75,2 cmH2O vs. 102,17 cmH2O) nos pacientes do grupo pré-transplante cardíaco. Na comparação entre os períodos pré-transplante cardíaco, seguimento precoce e seguimento tardio pós-transplante cardíaco houve aumento estatisticamente significante (p < 0,001) das seguintes variáveis: força muscular periférica (27,3 kg/f vs. 34,7 kg/f), da área de secção transversal do músculo psoas ( 1.305,4 mm2 vs. 1.431,3 mm2) da espessura do músculo adutor do polegar (15,9 mm vs. 20,2 mm), da força muscular inspiratória (59,5 cmH2O vs. 90,9 cmH2O) e da força muscular expiratória (79,5 cmH2O vs. 101,8 cmH2O) nos 11 pacientes sobreviventes. Ao final do seguimento tardio pós-transplante cardíaco todas as variáveis de massa e força muscular atingiram níveis semelhantes àqueles do grupo controle, exceto a espessura do músculo adutor do polegar. CONCLUSÃO: Os achados demonstraram haver sarcopenia em pacientes no pré-transplante cardíaco, visto que houve diminuição da massa muscular e da força muscular periférica e respiratória confirmando a presença de dois critérios, requisito para fazer o diagnóstico de sarcopenia. O transplante cardíaco proporcionou aumento da força muscular respiratória, da força muscular periférica, da espessura do músculo adutor do polegar e aumento da massa muscular do psoas / INTRODUCTION: There are few studies demonstrating that skeletal muscle abnormalities in patients with chronic heart failure persist for months after heart transplantation. In this study, we aimed to evaluate muscle mass, and peripheral and respiratory muscle strength in patients in pre-heart transplantation, and in the early (6 months) and late (1.5 to 3 years) follow-up after heart transplantation. We also aimed to verify the correlation between peripheral and respiratory muscle strength in patients before and after heart transplantation. Finally, we compared the pre-heart transplantation patients\' data with a control group of healthy individuals without heart disease. METHODS: It was a prospective cohort study. We selected all patients on the waiting list for heart transplantation of Messejana\'s Hospital from August 2011 to March 2013. Age, gender, cause of heart failure, hypertension, diabetes, period on the waiting list, post-transplantation hospitalization time, mechanical ventilation time, measurements of respiratory muscle strength (maximum inspiratory muscle strength and maximum expiratory muscle strength), peripheral muscle strength (hand grip strength), adductor pollicis muscle thickness, the bilateral average of the major psoas muscle cross-sectional area, body mass index and serum creatinine were assessed in all the patients in the study and in control groups. Mass and muscle strength variables were measured using computed tomography, pachymetry, manometry and dynamometry. RESULTS: We found 25 eligible patients and 23 were included. There were 8 deaths in the early follow-up period; by the end of 3-year follow-up there were 11 surviving patients with functioning graft. We selected 23 healthy subjects for the control group, matched for gender, age, weight and height. When we compared the variables mass and muscle strength of the pre heart transplant patients with healthy control subjects were found decreased peripheral muscle strength (hand grip strength) (27.0 kg/f vs. 38.2 kg/f), of the psoas muscle\'s cross-section area (1238.9 mm2 vs. 1533.1 mm2), the adductor pollicis muscle thickness (16.5 mm vs. 23.9 mm), maximum inspiratory muscle strength (60.2 cmH2O vs. 94 8 cmH2O) and maximum expiratory muscle strength (75.2 cm H2O vs. 102.17 cmH2O) in patients in the pre heart transplant group. Comparing the pre-heart transplant periods, the early and late heart transplantation follow-up there was a statistically significant increase (p < 0.001) the following variables: peripheral muscle strength (hand grip strength) (27.3 kg / f vs. 34.7 kg / f ), the psoas muscle\'s cross-sectional area (1305.4 vs. 1431.3 mm 2 mm 2) the adductor pollicis muscle thickness (15.9 mm vs. 20.2 mm), maximum inspiratory muscle strength (59.5 cmH2O vs. 90.9 cm H2O) and maximum expiratory muscle strength (79.5 cm H2O vs. 101.8 cm H2O) in the 11 surviving patients. At the end of post-heart transplant late follow-up all variables mass and muscle strength reached similar levels to those of the control group, except the adductor pollicis muscle thickness. CONCLUSION: The findings showed that there was sarcopenia in patients in pre-heart transplantation period, since there was a decrease in muscle mass and a decrease in muscle strength of peripheral and respiratory muscles confirming the presence of at least two criteria, a requirement to make the diagnosis of sarcopenia. Heart transplantation has provided increased respiratory muscle strength, increased peripheral muscle strength, increased the adductor pollicis muscle thickness and increased psoas muscle mass

O treinamento físico aeróbio (TFA) foi estabelecido como uma conduta importante capaz de alterar a musculatura esquelética humana. Os microRNAs (miRs) surgiram como importantes reguladores de processos biológicos, modulando a expressão de genes pós-transcricionalmente. Os myomiRs são miRs específico do músculo esquelético, em especial o miR-206, que é necessário para uma eficiente regeneração das fibras musculares esqueléticas. No entanto, a expressão do miR-206 em resposta ao TFA, não é completamente comprendida. O objetivo do presente estudo foi determinar os padrões de expressão dos myomiRs na musculatura esquelética humana. Doze voluntários saudáveis foram biopsiados pré e pós-treinamento físico. As expressões gênicas e proteicas envolvidas na miogênese foram observadas, incluindo; PAX-7, MYF5, MYOD, MRF4, MYOG, CD31 e FSTL. Além disso, a freqüência cardíaca (FC), pressão arterial média (PAM), consumo máximo de oxigênio (VO2max), fluxo sanguineo no antebraço (FSA) e condutância vascular no antebraço (CVA), foram avaliados. Ademais, os myomiRs foram analisados por PCR em tempo real. O treinamento físico aeróbio foi realizado durante 16 semanas. Todas as variáveis foram reavaliadas após o treinamento. Os indivíduos apresentaram um aumento nas expressões dos myomiRs, em especial do miRs-206 de 93%. Estas alterações foram acompanhadas por aumento nas expressões dos genes; PAX-7, MYOD, MYF5, MFR4, MYOG e FSTL, respectivamente. No entanto, quando analisamos as expressões proteicas, houve redução na FSTL e PAX-7, de 24%, 29%, respectivamente. Além disso, em MYOD, CD31, MYOG e MHC houve aumentos de 21%, 41%, 79% e 94%, respectivamente. Ademais, houve uma diminuição na frequência cardíaca de reposuso de 12,5% e aumentos no VO2pico, FSA e CVA de 14,1%, 68%, 63%, respectivamente. Estes resultados sugerem que em indivíduos saudáveis o miRs-206 é altamente expresso após o treinamento físico aeróbio, dessa forma, modulando localmente processos miogênicos regenerativos em homens saudáveis / Endurance training (ET) has been established as an important phenotype capable of altering the human skeletal muscle. MicroRNAs (miRs) have emerged as important regulators of numerous biological processes by modulating gene expression at the post-transcriptional level. The myomiRs are particulars miRs of muscles, in special skeletal muscle-specific miR-206 that is required for efficient regeneration muscle fiber. However, the expression of myomiRs and in special miR-206 in response to ET in human skeletal muscle is not completely understood. Twelve healthy volunteers were biopsied pre and post period endurance training. Most of the biological processes involved in the transcriptional regulation were observed, including PAX-7, MYF5, MYOD, MRF4, MYOG, CD31 and FSTL, analyzed by real time PCR. Moreover, heart rate (HR), mean blood pressure (MBP), maximal exercise capacity (VO2peak) forearm blood flow (FBF) and forearm vascular conductance (FVC) were evaluated. The myomiRs levels analyzed by real-time PCR. Endurance training was performed for 16 weeks. All variables were re-assessed following completion of the training period. After endurance training, the individuals showed an increase in myomiRs, in special of 93% in human skeletal muscle in miRNA-206 levels. These alterations were accompanied by increase in PAX-7, MYOD, MYF5, MFR4, MYOG and FSTL gene expression, respectively. However, when analyzed by western blot comparing pre and post period there were reduction in FSTL of 24% and PAX-7 of 29% in protein levels, but in MYOD, CD31, MYOG and MHC there were increase of 21%, 41%, 79% and 94% in protein levels, respectively. In addition, there was a decrease in hear rate of 12.5% and increases in VO2peak of 14.1%, FBF of 68% and FVC of 63%.These results suggest that in healthy individuals the miR-206 is highly expressed after endurance training, thus modulating locally important parts in myogenic processes in humans