O plexo mioentérico é uma vasta rede de nervos e gânglios localizado entre as camadas longitudinal e circular da túnica muscular externa de todo o trato gastrintestinal (TGI). A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é uma miopatia ligada ao cromossomo X causada pela ausência da distrofina que, além dos evidentes efeitos degenerativos no músculo esquelético, causa severas alterações do TGI. No entanto as causas dessas alterações não são claras. Pesquisadores demonstraram que a distrofina é expressa nas fibras musculares lisas e também nos neurônios do plexo mioentérico, todavia não existe um consenso sobre o papel desta nessas estruturas. Desta forma pretende-se estudar os componentes do plexo mioentérico do intestino delgado de camundongos mdx (o modelo animal da DMD) nas idades de 4 e 10 semanas e de seus respectivos controles, camundongos C57BL/10. Os animais de ambos os grupos tiveram o intestino delgado retirado e seccionado em segmentos oral, médio e aboral para posterior avaliação através das técnicas histoquímicas de evidenciação neuronal: NADH-d, NADPH-d e AChE. Além disso, a musculatura lisa e os neurônios do plexo mioentérico foram analisados por MET. A análise quantitativa mostrou que o grupo MDX4 apresentou uma área total do intestino delgado significativamente maior que o C4 (p<0,05). Para as técnicas da NADH-d e NADPH-d foi observado um gradiente crescente de densidade numérica neuronal, no sentido oral-aboral, para todos os grupos estudados. O grupo MDX4 apresentou uma densidade neuronal significativamente menor que o C4 (p<0,05), todavia MDX10 e C10 foram iguais. Além disso, a densidade neuronal dos grupos de 10 semanas foi significativamente menor que dos de 4 semanas para ambas as técnicas (p<0,05). Em relação à estimativa do número total de neurônios, MDX10 e C10 apresentaram uma significativa redução de neurônios NADH-d positivos, quando comparada à dos grupos MDX4 e C4 (p<0,05), porém, para os neurônios NADPH-d positivos, a estimativa dos grupos de 10 semanas foi estatisticamente superior que à dos de 4 semanas (p<0,05). O grupo MDX4 apresentou uma área do perfil de neurônios nitrérgicos significativamente maior que o C4 (p<0,05). Na técnica da NADH-d, não foi detectada diferença significativa relativa à esse aspecto. Comparativamente ao grupo C4, os neurônios do grupo MDX4 não apresentaram intensa reatividade a AChE, mas foram iguais em 10 semanas. Referente à ultra-estrutura dos neurônios, esta apresentou-se preservada em todos os grupos, no entanto as fibras musculares lisas do grupo MDX apresentaram alterações morfológicas. / The myenteric plexus is an extensive network of nerve strands and ganglia located between the outer longitudinal and inner circular muscle layers of the external muscle coat of the gastrointestinal tract (GI). Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a X-linked degenerative muscular myopathy caused by the absence of dystrophin which, apart from the obvious degenerative effects in skeletal muscle, causes severe alterations of gastrointestinal (GI) tract. However the causes of these changes remain unclear. Researchers have shown that dystrophin is expressed in both smooth muscle fibers and myenteric plexus neurons, however there is no consensus on the role of it in these structures. Thus, we intend to study the components of the myenteric plexus of the small intestine of mdx mice (an animal model for DMD) at the ages of 4 and 10 weeks and their respective controls, C57BL/10 mice. The animals of both groups had the small intestine removed and sectioned into oral, middle and aboral segments for further evaluation by histochemical techniques of neuronal evidencing: NADH-d, NADPH-d and AChE. In addition, smooth muscle and myenteric plexus neurons were analyzed by TEM. The quantitative analysis showed that the MDX4 group had a significantly higher small intestine total area than the C4 (p <0.05). For the techniques of NADH-d and NADPH-d was observed an increasing gradient of neuronal numerical density, in the oral-aboral direction, for all groups. The MDX4 group showed a significantly lower neuronal density than C4 (p<0.05), however MDX10 and C10 were the same. In addition, the neuronal density of 10 weeks groups was significantly lower than those of 4 weeks for both techniques (p <0.05). Considering the total estimative number of neurons, MDX10 and C10 showed a significant reduction of NADH-d positive neurons, compared to groups MDX4 and C4 (p <0.05), but for the NADPH-d positive neurons, the estimative of 10 weeks groups was statistically higher than that of 4 weeks (p <0.05). The MDX4 group showed an nitrergic neurons profile area significantly higher than the C4 (p <0.05). In the technique of the NADH-d, no significant difference was detected on this aspect. Compared to the C4 group, neurons of MDX4 group did not show intense AChE reactivity, but they were equal in 10 weeks. Concerning the neurons ultrastructure, it was preserved in all groups, however the smooth muscle fibers of MDX group showed morphological changes.

Orientador: Maria Julia Marques / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-12T10:29:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_CandidaLuizaTonizzade_D.pdf: 7808064 bytes, checksum: e7eb0b2d08d94a0d2baad550d0683e29 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: A distrofia muscular de Duchenne é caracterizada pela falta de distrofina, proteína estrutural do sarcolema que promove a sua estabilização. Em ausência de distrofina, ocorre aumento da permeabilidade ao cálcio e conseqüente mionecrose. No camundongo distrófico mdx, os músculos extra-oculares (EOM) não apresentam mionecrose, sendo protegidos da falta de distrofina. Este fato os torna importantes para a maior compreensão dos mecanismos da patogênese da distrofia muscular. No presente trabalho verificamos se alterações nos níveis das proteínas calsequestrina e SERCA1, reguladoras do cálcio, e ?-distroglicana (?-DG), pertencente ao complexo distrofina-glicoproteínas, podem se relacionar a proteção contra a mionecrose dos EOM de animais distróficos. Utilizamos as técnicas de immunoblotting e imunofluorescência e observamos que os EOM de animais distróficos apresentaram aumento significativo no conteúdo das proteínas calsequestrina e SERCA1, bem como aumento significativo da ?-distroglicana. Músculos distróficos não protegidos (tibial, gastrocnêmio, sóleo, esternomastóide e diafragma) apresentaram diminuição no conteúdo destas proteínas em relação aos controles. Não foram observadas alterações na localização da utrofina, decorrente da falta da distrofina. Sugerimos que o aumento da ?-DG nos EOM de animais distróficos possa auxiliar na integridade do sarcolema e, conseqüentemente, na proteção das fibras musculares. Já o aumento das proteínas ligadas ao Ca2+ nos EOM mdx poderia ajudar na rápida remoção do excesso de cálcio, resultando na manutenção da sua homeostase e proteção à mionecrose. Os resultados obtidos nos demais músculos distróficos confirmam que distúrbios no tamponamento do cálcio podem estar envolvidos na distrofia muscular. / Abstract: Duchenne muscular dystrophy is one of the most common hereditary diseases. Abnormal calcium ion handling renders dystrophic muscle fibers more susceptible to necrosis. In the mdx mice, extraocular muscles (EOM) are protected and do not undergo myonecrosis. We investigated whether this protection is related to an increased expression of calcium-binding proteins, which may protect against the elevated calcium levels seen in dystrophic fibers. The expression of SERCA1 and calsequestrin was examined in EOM and in non-spared limb, diaphragm and sternomastoid muscles of control and mdx mice using immunofluorescence and immunoblotting. Dystrophic EOM presented a significant increase in the proteins studied, and a significant increase in ?-dystroglycan expression. These proteins were reduced in the non-spared mdx muscles. The were no changes in utrophin distribution. The increase of Ca2+-handling proteins in dystrophic EOM may permit a better maintenance of calcium homeostasis, with the consequent absence of myonecrosis. The results further support the concept that abnormal Ca2+-handling is involved in dystrophinopaties. / Doutorado / Anatomia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Humberto Santo Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-23T08:31:35Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Perez_PaulaSpanopoulos_M.pdf: 4055081 bytes, checksum: 1297b13fc85bb6918c3785c93466dff5 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: O resumo poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: The abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Biologia Celular / Mestra em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Maria Julia Marques / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T07:55:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Matsumura_CintiaYuri_D.pdf: 2096053 bytes, checksum: 36802787c48fa671b02e82fdc5d9de40 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: Na Distrofia Muscular de Duchene (DMD) e em seu modelo experimental, camundongos mdx, a ausência ou disfunção da proteína distrofina leva a degeneração muscular. Acredita-se que a patogênese da DMD esteja relacionada à fragilidade do sarcolema, ao estresse mecânico e ao maior influxo de íons cálcio na fibra muscular resultante do funcionamento anormal de canais iônicos, como os canais de cálcio ativados por estiramento. O conhecimento das proteínas envolvidas na degeneração/regeneração muscular e na proteção a mionecrose da fibra muscular distrófica é essencial para a caracterização das distrofias musculares, bem como para o estabelecimento de métodos diagnósticos e de tratamentos preventivos ou terapêuticos. No presente trabalho estudamos os mecanismos de proteção a degeneração muscular, sendo dois os objetivos. No primeiro, identificamos proteínas envolvidas na proteção a mionecrose e nos processos de degeneração/regeneração muscular através do estudo proteômico dos músculos afetados ou não pela distrofia muscular em camundongos mdx e em animais controle. No segundo, verificamos a participação dos canais de cálcio ativados por estiramento na degeneração da fibra muscular através do seu bloqueio pela estreptomicina nos diferentes músculos distróficos de mdx. Adicionalmente, verificamos os potenciais efeitos secundários da estreptomicina na estabilidade do sarcolema e no tamponamento e sinalização de cálcio. Quanto ao estudo proteômico, nossos resultados sugerem que a diferença constitutiva dentre músculos afetados e não afetados pela degeneração são fundamentais para proteção a mionecrose, permitindo a manutenção da homeostase de cálcio e melhor resposta ao estresse mecânico e oxidativo. As proteínas galectina-1, anexina A1 e proteína 1 de interação com Reticulon-4 são possíveis biomarcadores para a distrofia muscular, uma vez que participam de diferentes processos celulares. Quanto a terapia farmacológica verificamos que os músculos distróficos mais afetados, como o diafragma, possuem maior quantidade de canais de cálcio ativados por estiramento e a estreptomicina atenuou a degeneração dos músculos distróficos. Diferente do efeito secundário de outros bloqueadores de canais de cálcio, a estreptomicina não alterou as proteínas do complexo distrofina-glicoproteína (beta-distroglicana e alfa-sintrofina), bem como as relacionadas ao cálcio (calsequestrina e calmodulina). Nossos resultados abrem novas perspectivas para o desenvolvimento de terapias farmacológicas relacionadas a proteínas envolvidas na degeneração muscular e na proteção a mionecrose, assim como para o desenvolvimento de métodos diagnóstico e de acompanhamento das distrofinopatias pelos marcadores moleculares / Abstract: In Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) and in the mdx mice model of DMD, the lack of dystrophin leads to muscle degeneration. The pathogenesis of DMD is related to sarcolemmal fragility, mechanical stress and increased influx of calcium in muscle fibers, due to dysfunction of ion channels, such as the stretch-activated calcium channels. The knowledge of the proteins related to muscle degeneration/regeneration and to the protection against myonecrosis is essential to better characterize the muscular dystrophy and to establish new diagnostic tools, in addition to new preventive or therapeutic treatments. In the present study, we addressed new mechanisms of muscle protection by focusing on two main objectives. First, to identify proteins related to the protection agaisnt myonecrosis and to muscle degeneration/regeneration by performing a comparative proteomic study of spared and affected muscles of mdx and control mice. Second, to verify the involvement of stretch-activated calcium channels in dystrophic muscle degeneration by performing a drug therapy with a stretch-activated calcium channels blocker, streptomycin, in muscles that are differently affected by the lack of dystrophin, in the exercised-mdx mice. Furthermore, we were interested to see whether the stretch-activated calcium channels blocker would have additional effects on sarcolemal stability and on calcium buffering and signaling, as previously reported for other calcium channels blockers. The proteomic study suggests that constitutive differences among spared and affected dystrophic muscles are essential for muscle protection agaisnt myonecrosis, allowing a better calcium homeostasis and response to oxidative and mechanical stress. Galectin-1, annexin A1 and the protein interacting with Reticulon-4 are potencial biomarkers for muscular dystrophy, due to their involvement in different cellular processes. The drug therapy study shows that stretch-activated calcium channels participates in dystrophic muscle degeneration, showing higher levels in the mostly affected muscle, the diaphragm. Streptomycin protects the dystrophic muscles against myonecrosis, but has no further effects on other mechanisms of dystrophic muscle protection, i.e., did not improve the dystrophin-glycoprotein complex (assayed by beta-dystroglycan and alpha-syntrofin levels), nor calcium binding protein (assayed by calsequestrin and calmodulin levels). Overall, the present study opens new perspectives for the development of drug therapies to dystrophinopathies by suggesting potential new molecular markers of dystrophy (proteomic study) and by suggesting new mechanistic views to explain the differences in the response of dystrophic muscles to the lack of dystrophin (drug therapy) / Doutorado / Anatomia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientadores: Maria Julia Marques, Selma Maria Michelin Matheus / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T06:49:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DeCarvalho_SamaraCamacari_M.pdf: 1740331 bytes, checksum: ad4bf7c2d274ea63e20314141eeb1e83 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é uma miopatia progressiva causada pela ausência da proteína distrofina e necrose muscular progressiva. No camundongo mdx, modelo da DMD, a resposta inflamatória é exacerbada e populações distintas de macrófagos, M1 e M2, influenciam a degeneração e regeneração muscular, respectivamente, regulando a progressão da doença. Anti-inflamatórios esteróides são utilizados para a terapia farmacológica da DMD. Contudo, os efeitos colaterais decorrentes do seu uso contínuo estimulam o desenvolvimento de novas terapias farmacológicas para esta doença. No presente trabalho, verificamos os efeitos do ácido eicosapentaenóico (EPA) sobre os macrófagos M1 e M2 nos músculos bíceps braquial (BB), diafragma (DIA) e quadríceps femoral (QDR) do camundongo mdx. Camundongos mdx (14 dias de vida pós-natal) receberam 300mg/Kg de EPA diluído em óleo mineral, via gavagem, diariamente, por 16 dias. Camundongos mdx não tratados e camundongos C57BL/10 não tratados receberam óleo mineral via gavagem, pelo mesmo período. Verificamos que o EPA diminuiu a mionecrose (redução da CK no plasma) e aumentou o número de fibras com núcleo periférico, principalmente no BB e DIA. Em todos os músculos estudados, o tratamento com EPA diminuiu significativamente a área total de inflamação. Nos músculos BB e DIA, o tratamento com EPA aumentou a área de macrófagos M2. No QDR, observou-se predominância de regeneração muscular após o EPA, evidenciada por extensas áreas contendo fibras com núcleo central, em diferentes estágios de regeneração. Estes resultados sugerem que o EPA altera o balanço entre os macrófagos M1 e M2, promovendo diminuição de macrófagos M1, citotóxicos, o que pode contribuir para a proteção contra a mionecrose dos músculos distróficos / Abstract: Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a progressive myopathy characterized by the absence of dystrophin and progressive muscle necrosis. In the mdx mice model of DMD, the inflammatory response is exacerbated and distinct macrophage populations, M1 and M2, influence muscle degeneration and regeneration, respectively, regulating the progression of the disease. Antiinflammatory steroids are the choice pharmacological therapy for DMD. However, their side effects stimulate the development of new drug therapies for this disease. In the present study, we observed the effects of eicosapentaenoic acid (EPA) on M1 and M2 macrophages in the biceps brachii (BB), diaphragm (DIA) and quadriceps (QDR) muscles of the mdx mice. Mdx mice (14 days old) received 300mg/kg of EPA diluted in mineral oil by gavage, daily, for 16 days. Untreated mdx and C57BL/10 mice received mineral oil by gavage for the same period. We observed that EPA decreased myonecrosis (reduced plasma CK) and increased the number of fibers with peripheral nuclei, mainly in the BB and DIA. In all muscles, treatment with EPA significantly decreased the total area of inflammation. In DIA and BB muscles, treatment with EPA increased the area of M2 macrophage. In the QDR, there was a predominance of muscle regeneration after EPA, with extensive areas containing fibers with central nuclei at different stages of regeneration. These results suggest that EPA affects the balance of M1 and M2 macrophages in dystrophic muscles, with a trend towards a decrease in the cytotoxic M1 phenotype, which may contribute to the protection against myonecrosis in the dystrophic muscles / Mestrado / Anatomia / Mestra em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Maria Julia Marques / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-21T09:08:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Apolinario_LeticiaMontanholi_M.pdf: 1840325 bytes, checksum: aac9928181ab48946d6ed91bfa3a9c50 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) é uma doença recessiva ligada ao cromossomo X. Os glicocorticoides são amplamente utilizados para o tratamento da DMD, entretanto os efeitos colaterais decorrente de seu uso contínuo motivam a busca por novas terapias farmacológicas. Ácidos graxos poli-insaturados têm sido empregados para o tratamento de várias doenças, exercendo seus efeitos através de mecanismos pouco conhecidos... O resumo, na íntegra, poderá ser visualizado no texto completo da tese digital / Abstract: Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) is an X-linked recessive disease that leads to myonecrosis and cardiorespiratory failure. Glucocorticoids are so far the choice treatment for DMD. However their side effects due to continuous use motivate the search for new therapies¿ The complete Abstract is available with the full electronic document / Mestrado / Anatomia / Mestra em Biologia Celular e Estrutural

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

Orientador: Maria Julia Marques / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-09-11T21:17:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Taniguti_AnaPaulaTiemi_D.pdf: 2092152 bytes, checksum: 12213bebdeb4e5920c800ccf1d164d9a (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O camundongo mdx é o animal mais utilizado como modelo da distrofia muscular de Duchenne (DMD), diferindo dos humanos doentes por apresentar ciclos de regeneração muscular e reduzida fibrose. Este trabalho tem como objetivos: 1. desenvolver protocolo experimental para promover fibrose muscular através de exercício de corrida em esteira e 2. verificar se a suramina inibe a fibrose induzida experimentalmente. A suramina tem efeito anti-fibrótico, sendo um potencial agente farmacológico para tratamento da DMD visando sucesso de terapias celulares. Foram utilizados camundongos mdx (n=42) e C57BL/10 (n=11) com seis meses de idade. Os camundongos mdx foram divididos em quatro grupos experimentais: grupo sedentário e tratado com salina (n=11), grupo sedentário e tratado com suramina (n=11), grupo exercitado e tratado com salina (n=10) e grupo exercitado e tratado com suramina (n=10). Os animais foram submetidos à corrida em esteira diariamente e o tratamento com suramina (60mg/kg) foi realizado em dias alternados, via intra-peritoneal. Após sete semanas, os animais foram sacrificados e o músculo tibial anterior, bíceps braquial, diafragma e coração coletados e congelados para análise histológica e protéica por western blot. O plasma sanguíneo foi submetido à análise de creatina-quinase. A força de tração dos membros anteriores foi medida no início e no final do protocolo experimental utilizando-se Grip Strength Meter e o músculo diafragma submetido ao estudo in vitro para verificar a força de contração. Verificamos que o protocolo de corrida em esteira foi adequado para induzir a fibrose e inibir a regeneração nos músculos da pata dos camundongos mdx. O aumento da área de fibrose foi acompanhado pelo aumento dos níveis de TGF-?1, aumento de creatina-quinase e diminuição da força de tração. O tratamento com suramina diminuiu a fibrose nos músculos exercitados e acelerou o processo de regeneração. Adicionalmente, observamos que a suramina reduziu o número de fibras marcadas com azul de Evans, diminuiu os níveis da CK e impediu a perda da força de tração bem como a força de contração do músculo diafragma. Concluímos que o protocolo de corrida em esteira foi eficaz na indução de fibrose nos músculos tibial anterior e bíceps braquial. O efeito anti-fibrótico da suramina torna-a droga potencialmente útil para a terapia farmacológica da DMD / Abstract: The mdx mouse is commonly used as a model to study Duchenne muscular dystrophy (DMD) however shows cycles of muscle regeneration and reduced fibrosis. The purposes of this study were (1) to induce muscle fibrosis through eccentric running exercise in mdx mice and (2) to verify the effects of suramin on muscle fibrosis. Six-month-old mdx (n=42) and control (C57BL/10, n=11) mice were used. Mdx mice were divided in four groups: sedentary and saline-treated (n=11); sedentary and suramintreated (n=11); exercised and saline-treated (n=10) and exercised and suramin-treated (n=10). The mdx mice belonging to the exercised groups were placed on treadmill to run daily, for seven weeks. Suramin was injected at a dose of 60mg/kg i.p. on alternate days. At the end of the experimental protocol, the mice were sacrificed and the tibialis anterior, biceps brachii, diaphragm and heart muscles were dissected, frozen in liquid nitrogen and used to histological and western blot analysis. Blood was obtained to determine creatine-kinase (CK) levels. The forelimb force was measured by an adapted Grip Strength Meter. Force of contraction of diaphragm in vitro was verified. Our results showed that the experimental protocol was adequate to induce muscle fibrosis in mdx mice. The occurrence of fibrosis was accompanied by elevated levels of TGF- ?1 and serum CK and decreased forelimb force. Suramin reduced muscle fibrosis, decreased the number of muscle fibers stained with Evans blue, reduced serum CK levels and prevented the loss of muscle force in exercised mdx and diaphragm strips in vitro. We concluded that the downhill running protocol was effective for inducing fibrosis in tibialis anterior and biceps brachii muscles of mdx mice. Suramin seems to be a potential useful therapeutic alternative for DMD treatment / Doutorado / Anatomia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

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Orientador: Humberto Santo Neto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-13T16:30:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barbin_IsabelCristinaChagas_M.pdf: 1008389 bytes, checksum: 5452120032625931602b36f22c3e2986 (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) é uma miopatia caracterizada pela ausência de distrofina, uma proteína estrutural da membrana plasmática. A ausência da distrofina faz com que a fibra muscular esquelética e cardíaca sofram alterações funcionais seguida de necrose. Com o avançar da idade cerca de 40% dos pacientes desenvolvem cardiomiopatia devido à progressiva fibrose miocárdica (FM) e vão a óbito por esta razão. Portanto, tratamento que impeça a progressão da FM é de importância em pacientes com DMD. O camundongo mdx, modelo animal da distrofia, também apresenta progressiva FM e por isso tem servido de modelo experimental para a cardiomiopatia na DMD. Parte da FM em camundongos mdx tem sido atribuída à deficiência em óxido nítrico. Desta forma, terapias baseadas na administração exógena de óxido nítrico têm sido aventadas e a L-arginina, substrato para óxido nítrico sintase tem se revelado uma candidata para tal. Esse trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da administração de longo tempo da L-arginina sobre a progressão da FM em camundongos mdx. Os animais foram tratados com L-arginina durante 60 semanas. Os corações foram retirados e preparados para avaliação histomorfométrica da FM através de coloração com tricrômico de Masson. Lâminas coradas com hematoxilina e eosina (H&E) serviram para observação histológica e quantificação da densidade de células inflamatórias. Corações de camundongos mdx de mesma idade que aqueles tratados com L-arginina serviram como controle. Nossos resultados mostram que a área média de FM nos camundongos que receberam L-Arginina não foi diferente (p> 0,05) da dos camundongos do grupo controle (29.5 ± 2.5 % para controle vs 31.4 ± 2 % para L-arginina). De outro lado, a densidade de células inflamatórias foi significativamente inferior nos camundongos que receberam L-arginina comparados ao controle (169.3 ± 6.7 células/mm2 no controle vs 102 ± 6 células/mm2 em L-arginina). Baseado nisto, conclui-se que a administração por longo tempo de L-arginina não é capaz de prevenir a FM sugerindo que o uso da L-arginina pode não ser eficaz na prevenção da FM em DMD. Durante a realização do trabalho verificou-se que a administração de Larginina aumenta a já conhecida susceptibilidade dos camundongos mdx desenvolverem tumores. Cerca de 40% dos camundongos mdx que receberam L-arginina por longo tempo apresentaram tumores cuja análise histopatológica, incluindo-se a expressão de MyoD revela serem rabdomiossarcomas. Uma análise mais detalhada mostra que a maioria deles é do tipo embrionário e um do tipo alveolar. Esses resultados são importantes uma vez que esse protocolo poderá ser empregado para indução desse tipo de câncer e consequentemente servir como modelo experimental para o mesmo. / Abstract: The Duchenne Muscle Dystrophy (DMD) is a myopathy characterized by dystrophin absence, which is a structural protein of the plasma membrane. The dystrophin absence leads to functional alterations followed by necrosis in the skeletal and cardiac muscle fiber. As the patients grow older, about 40% of them develop cardiomyopathy due to progressive myocardial fibrosis (MF), and eventually die because of this. Therefore, a treatment that avoids the MF progression is very important to DMD patients. The mouse mdx, animal model of dystrophy, also presents progressive FM and thus, has been used as an experimental model for cardiomyopathy in DMD. The MF in mice mdx has been partially attributed to the deficiency of nitric oxide. This way, therapies based on the exogenous administration of nitric oxide have been quoted and the L-arginine, which is a substrate of the synthase nitric, has been revealed to be a strong candidate to these therapies. The aim of this current project is evaluating the effect of long-term administration of L-arginine on the progression of MF in mice mdx. The animals were treated with L-arginine for 60 weeks. The hearts were taken out and prepared for histomorphometric evaluation of the myocardial fibrosis through the colouring with Masson's trichrome. Slides stained with hematoxilin and eosin (H&E) were used for histological observation and quantification of the density of inflamatory cells. Hearts of mice mdx at the same age of those ones treated with L-arginine were used as control. Our results show that the average area of MF in mice which received L-arginine wasn't different (p>0,05) from the area of the control group (29,5 ± 2,5% for the control vs 31,4 ± 2% for the L-arginine). On the other hand, the density of inflamatory cells was significantly smaller in mice which received L-arginine compared to the control (169.3 ± 6.7 cells/mm² in the control vs 102 ± 6 cells/mm² in L-arginine). Based on this, we can conclude that the long-term administration of L-arginine is not enough to prevent the MF, suggesting that the use of L-arginine may not be effective to prevent the MF in DMD. During the research achievement, we could verify that the L-arginine administration increases the already known susceptibility of mice mdx of developing tumors. About 40% of the mice mdx which received L-arginine for a long time presented tumors whose histopathological analysis, including the MyoD expression, reveals them to be rhabdomyosarcomas. A further analysis reveals that most of them is the embrionic kind and one is the alveolar kind. These results are important since this protocol can be used to induce this kind of cancer and consequently serve as an experimental model for it. / Mestrado / Anatomia / Mestre em Biologia Celular e Estrutural