Neste estudo analisamos o envolvimento de E3 ligases sob três aspectos da plasticidade muscular esquelética: a perda de massa decorrente do desuso, a manutenção de fibras tipo I e II e a regeneração do tecido muscular. O primeiro objetivo foi determinar se leucina atenuaria a perda de massa provocada pela atrofia. Nossos dados mostraram que este aminoácido evitou a perda de massa, sobretudo através da inibição da expressão de E3 ligases. A seguir, analisamos se a ausência de duas E3 ligases, MuRF1 e MuRF2, poderia alterar a proporção de miofibras tipo I e tipo II. Detectamos que na ausência destas E3 ligases, a identidade de fibras tipo II era perdida, além destas fibras estarem protegidas da atrofia sem MuRF1. Por fim, analisamos o papel de MuRF1 e MuRF2 durante a regeneração. Os resultados mostraram que estas E3 ligases em conjunto são cruciais para a fisiologia das células-satélites e portanto para a regeneração do tecido. Esta tese mostrou que determinadas E3 ligases exercem um papel crucial para a plasticidade muscular. / In the present thesis we analyzed the involvement of E3 ligases under three aspects of skeletal muscle plasticity: mass loss resulting from disuse, maintenance of fiber type I and II and regeneration of muscle tissue. Our first aim was to determine whether leucine, was able to attenuate the mass loss caused by wasting. Our results showed that this amino acid prevented the mass loss, mainly by inhibiting the expression of E3 ligases. The second aim was to determine whether the absence of two E3 ligases, MuRF1 and MuRF2, could alter the proportion of type I and type II fibers. We found that in the absence of these E3 ligases, the identity of type II fibers was lost, and these fibers were protected against atrophy in the absence of MuRF1. Lastly, we analyze the role of MuRF1 and MuRF2 in muscle tissue regeneration. The results showed that these E3 ligases together are crucial to satellite-cells physiology and consequently an adequate tissue regeneration. This thesis show that certain E3 ligases can play a crucial role in muscle plasticity.

Várias condições podem estar associadas com a atrofia muscular, tais como inatividade, envelhecimento, septicemia, diabetes, câncer e uso de glicocorticoides. Todas estas condições levam a atrofia muscular através de mecanismos que incluem aumento da degradação proteica e/ou redução na síntese proteica, envolvendo pelo menos cinco sistemas: lisossomal, da calpaína, das caspases, metaloproteinases e o sistema ubiquitina-proteasoma (SUP). Glicocorticoides, tais como a dexametasona, acarretam atrofia muscular atuando em quase todos esses sistemas, com significante ativação do SUP e lisossomal, afetando uma importante via de trofismo muscular, a via do IGF-1/PI-3K/Akt/mTOR. Ácidos graxos poli-insaturados, como o Ômega-3 (ômega-3), têm sido utilizados de forma benéfica na atenuação da atrofia muscular que ocorre na septicemia e na caquexia associada ao câncer, no entanto, sua atuação sobre a atrofia muscular induzida por glicocorticoides ainda não foi avaliada. Objetivo: Avaliar se a suplementação do ácido graxo ômega-3 influenciaria o desenvolvimento da atrofia muscular induzida pela dexametasona em ratos. Metodologia: Vinte e quatro ratos Wistar suplementados e não suplementados com ômega-3 (40 dias) foram submetidos à administração de dexametasona subcutânea (5mg/Kg/dia) nos últimos 10 dias, formando assim quatro grupos: Controle (CT), dexametasona (DX), ômega3 e dexametasona+ômega3 (DX+ômega3). Através de estudo de comportamento motor, histológico, PCR em tempo real e Western Blotting foram avaliados respectivamente, o número de grandes e pequenos movimentos em campo aberto; a área de secção transversa das fibras musculares (fibras I, IIA e IIB); a expressão dos genes MyoD, Miogenina, MuRF-1, Atrogina-1 e Miostatina; e a expressão de proteínas relacionadas com a via do IGF-1/PI-3K/Akt/mTOR: Akt, GSK3beta, FOXO3a e mTOR, totais e fosforiladas. Resultados: A dexametasona produziu diminuição na quantidade de pequenos movimentos, atrofia muscular em fibras do tipo IIB e diminuição na expressão de P-Akt, P-GSK3ômega e P-FOXO3a/FOXO3a total. A suplementação com Ômega-3 não se mostrou eficaz na atenuação de tais alterações. Por outro lado, o Ômega-3 associado à dexametasona (grupo DX+3) induziu a maior expressão de atrogenes (MuRF-1 e atrogina-1) causando, adicionalmente, maior atrofia muscular em fibras do tipo I e IIA, além de menor expressão gênica de Miogenina. O Ômega-3 de forma isolada conduziu de forma significativa a maior expressão de Miostatina e MyoD, e de forma não significante elevou a expressão proteica de mTOR total e induziu menor ganho de peso corporal dos animais ao fim do estudo. Conclusão: A suplementação de Ômega-3 não foi capaz de atenuar as alterações comportamentais, atrofia muscular e perda de peso corporal causadas pela administração de dexametasona, levando por outro lado a maior atrofia das fibras musculares e aumento na expressão de atrogenes. Desta forma, este estudo sugere que suplementos alimentares usualmente considerados benéficos para saúde, tal como o ácido graxo Ômega-3, podem agir em interação com alguns medicamentos, como os glicocorticoides, potencializando seus efeitos colaterais / Many conditions can be related to muscle atrophy, such as inactivity, aging, sepsis, diabetes, cancer, as well as, glucocorticoid treatment. All these conditions lead to muscle atrophy through mechanisms that include increase of protein degradation and/or decrease of protein synthesis involving at least five systems: lysossomal, calpain, caspases, metaloproteinases and ubiquitin proteasome system (UPS). Glucocorticoids, such as dexamethasone cause muscle atrophy acting in almost all of these systems, with a significant UPS activation and affecting an important pathway related to muscular trophism, IGF-1/PI-3k/Akt/mTOR pathway. Poly-unsaturated fatty acids, such as Omega-3 (omega-3), have been used beneficially to attenuation of muscle atrophy that occur in sepsis and cachexia related to cancer, however, its action in the glucocorticoid-induced muscle atrophy, has never been evaluated. Objective: Assess whether the omega-3 supplementation would influence the development of dexamethasone-induced muscle atrophy in rats. Methods: Twenty four Wistar rats supplemented and non-supplemented with omega-3 (40 days) were submitted to dexamethasone administration (5mg/kg/day) during the last 10 days, thus establishing 4 groups: control (CT), dexamethasone (DX), omega-3 and dexamethasone+omega-3 (DX+ omega-3). The amount of large and small movements in open field; muscle fiber cross sectional areas (I, IIA and IIB); MyoD, Myogenin, MuRF-1, Atrogin-1 and Myostatin gene expression; and protein expression of Akt, GSK3omega, FOXO3a and mTOR, total and phosphorylated forms were assessed, respectively, by: motor behavior testing, histological reactions, Real-time PCR and Western Blotting analysis. Results: Dexamethasone administration induced significant decrease of small motor movements, atrophy in type IIB muscle fibers and decrease of P-Akt, P-GSK3omega and P-FOXO3a/total FOXO3a expression. Omega-3 supplementation was not able to attenuate these changes. Instead, omega-3 associated to dexamethasone (DX+ omega-3 group) additionally induced higher muscle atrophy in type I, IIA muscle fibers, and reduced expression of Myogenin. The isolated use of Omega-3 led to a significant higher expression of Myostatin and MyoD, and a non-significant increase of total mTOR protein expression and less body weight gain at end of study. Conclusion: Supplementation of omega-3 was not able to attenuate motor behavioral changes, muscle atrophy and loss of body weight caused by dexamethasone administration, leading on the other hand to higher muscle fibers atrophy and increase in atrogenes expression. Therefore, this study suggests that food supplements, usually considered benefic to the health, such as Omega-3 fatty acid, may interact with some medications, such as glucocorticoids, potentiating its side effects

Várias condições podem estar associadas com a atrofia muscular, tais como inatividade, envelhecimento, septicemia, diabetes, câncer e uso de glicocorticoides. Todas estas condições levam a atrofia muscular através de mecanismos que incluem aumento da degradação proteica e/ou redução na síntese proteica, envolvendo pelo menos cinco sistemas: lisossomal, da calpaína, das caspases, metaloproteinases e o sistema ubiquitina-proteasoma (SUP). Glicocorticoides, tais como a dexametasona, acarretam atrofia muscular atuando em quase todos esses sistemas, com significante ativação do SUP e lisossomal, afetando uma importante via de trofismo muscular, a via do IGF-1/PI-3K/Akt/mTOR. Ácidos graxos poli-insaturados, como o Ômega-3 (ômega-3), têm sido utilizados de forma benéfica na atenuação da atrofia muscular que ocorre na septicemia e na caquexia associada ao câncer, no entanto, sua atuação sobre a atrofia muscular induzida por glicocorticoides ainda não foi avaliada. Objetivo: Avaliar se a suplementação do ácido graxo ômega-3 influenciaria o desenvolvimento da atrofia muscular induzida pela dexametasona em ratos. Metodologia: Vinte e quatro ratos Wistar suplementados e não suplementados com ômega-3 (40 dias) foram submetidos à administração de dexametasona subcutânea (5mg/Kg/dia) nos últimos 10 dias, formando assim quatro grupos: Controle (CT), dexametasona (DX), ômega3 e dexametasona+ômega3 (DX+ômega3). Através de estudo de comportamento motor, histológico, PCR em tempo real e Western Blotting foram avaliados respectivamente, o número de grandes e pequenos movimentos em campo aberto; a área de secção transversa das fibras musculares (fibras I, IIA e IIB); a expressão dos genes MyoD, Miogenina, MuRF-1, Atrogina-1 e Miostatina; e a expressão de proteínas relacionadas com a via do IGF-1/PI-3K/Akt/mTOR: Akt, GSK3beta, FOXO3a e mTOR, totais e fosforiladas. Resultados: A dexametasona produziu diminuição na quantidade de pequenos movimentos, atrofia muscular em fibras do tipo IIB e diminuição na expressão de P-Akt, P-GSK3ômega e P-FOXO3a/FOXO3a total. A suplementação com Ômega-3 não se mostrou eficaz na atenuação de tais alterações. Por outro lado, o Ômega-3 associado à dexametasona (grupo DX+3) induziu a maior expressão de atrogenes (MuRF-1 e atrogina-1) causando, adicionalmente, maior atrofia muscular em fibras do tipo I e IIA, além de menor expressão gênica de Miogenina. O Ômega-3 de forma isolada conduziu de forma significativa a maior expressão de Miostatina e MyoD, e de forma não significante elevou a expressão proteica de mTOR total e induziu menor ganho de peso corporal dos animais ao fim do estudo. Conclusão: A suplementação de Ômega-3 não foi capaz de atenuar as alterações comportamentais, atrofia muscular e perda de peso corporal causadas pela administração de dexametasona, levando por outro lado a maior atrofia das fibras musculares e aumento na expressão de atrogenes. Desta forma, este estudo sugere que suplementos alimentares usualmente considerados benéficos para saúde, tal como o ácido graxo Ômega-3, podem agir em interação com alguns medicamentos, como os glicocorticoides, potencializando seus efeitos colaterais / Many conditions can be related to muscle atrophy, such as inactivity, aging, sepsis, diabetes, cancer, as well as, glucocorticoid treatment. All these conditions lead to muscle atrophy through mechanisms that include increase of protein degradation and/or decrease of protein synthesis involving at least five systems: lysossomal, calpain, caspases, metaloproteinases and ubiquitin proteasome system (UPS). Glucocorticoids, such as dexamethasone cause muscle atrophy acting in almost all of these systems, with a significant UPS activation and affecting an important pathway related to muscular trophism, IGF-1/PI-3k/Akt/mTOR pathway. Poly-unsaturated fatty acids, such as Omega-3 (omega-3), have been used beneficially to attenuation of muscle atrophy that occur in sepsis and cachexia related to cancer, however, its action in the glucocorticoid-induced muscle atrophy, has never been evaluated. Objective: Assess whether the omega-3 supplementation would influence the development of dexamethasone-induced muscle atrophy in rats. Methods: Twenty four Wistar rats supplemented and non-supplemented with omega-3 (40 days) were submitted to dexamethasone administration (5mg/kg/day) during the last 10 days, thus establishing 4 groups: control (CT), dexamethasone (DX), omega-3 and dexamethasone+omega-3 (DX+ omega-3). The amount of large and small movements in open field; muscle fiber cross sectional areas (I, IIA and IIB); MyoD, Myogenin, MuRF-1, Atrogin-1 and Myostatin gene expression; and protein expression of Akt, GSK3omega, FOXO3a and mTOR, total and phosphorylated forms were assessed, respectively, by: motor behavior testing, histological reactions, Real-time PCR and Western Blotting analysis. Results: Dexamethasone administration induced significant decrease of small motor movements, atrophy in type IIB muscle fibers and decrease of P-Akt, P-GSK3omega and P-FOXO3a/total FOXO3a expression. Omega-3 supplementation was not able to attenuate these changes. Instead, omega-3 associated to dexamethasone (DX+ omega-3 group) additionally induced higher muscle atrophy in type I, IIA muscle fibers, and reduced expression of Myogenin. The isolated use of Omega-3 led to a significant higher expression of Myostatin and MyoD, and a non-significant increase of total mTOR protein expression and less body weight gain at end of study. Conclusion: Supplementation of omega-3 was not able to attenuate motor behavioral changes, muscle atrophy and loss of body weight caused by dexamethasone administration, leading on the other hand to higher muscle fibers atrophy and increase in atrogenes expression. Therefore, this study suggests that food supplements, usually considered benefic to the health, such as Omega-3 fatty acid, may interact with some medications, such as glucocorticoids, potentiating its side effects

O músculo esquelético é o tecido mais abundante do organismo, é importante em diversas habilidades básicas nas atividades de vida diária, como: movimento, postura corporal e respiração, além de outros processos fisiológicos importantes para manutenção do equilíbrio metabólico e defesa imunológica. Para se manter em adequado funcionamento, o músculo esquelético possui uma alta plasticidade, remodelando sua estrutura e função de acordo com as exigências do ambiente. Os microRNAs são pequenos RNAs não codificadores de proteínas que podem regular a expressão gênica a nível pós-transcricional. Nas últimas décadas o conhecimento dos microRNAs na biologia do músculo esquelético vem abrindo portas para novas abordagens que visam otimizar a boa saúde da musculatura esquelética. Neste trabalho, nosso principal objetivo foi identificar e caracterizar microRNAs com potencial de modulação da regeneração e massa muscular esquelética. Utilizamos uma análise in silico para identificar os microRNAs que tem como alvo predito genes associados a vias que regulam a regeneração e massa muscular, em seguida manipulamos in vitro (células C2C12) e in vivo (camundongos C57BL/6) a expressão desses microRNAs, analisando a expressão desses genes e as consequências nas células e no tecido muscular. Na primeira parte deste trabalho, analisamos a hipótese de que certos microRNAs poderiam regular a expressão de MuRF1 e MuRF2 (E3-ligase importantes para o processo de regeneração muscular). Identificamos os microRNAs miR-29c e miR-101a que têm como alvo predito MuRF1, e miR-133a e miR-133b que tem como alvo predito MuRF2. MuRF1 é induzido nos primeiros estágios do processo de regeneração muscular e seus miRs potencialmente reguladores são reprimidos durante esse processo. A superexpressão de miR-29c e miR-101a reduz a expressão de MuRF1 em células C2C12, enquanto que, em um ensaio de luciferase, validamos MuRF1 como alvo direto apenas do miR-29c. Além disso, a superexpressão de miR-29c durante a diferenciação de células C2C12 promove a miogênese, com aumento do diâmetro e índice de fusão de miotubos, enquanto que a superexpressão do miR-101a provocou uma redução no diâmetro dos miotubos. Na segunda parte deste trabalho, identificamos in silico o miR-29c como um potencial regulador da massa muscular esquelética, em seguida através de um método de entrega gênica por meio de eletroporação, superexpressamos o miR-29c no músculo de camundongos. A superexpressão do miR-29c, promoveu um aumento da massa e do número de sarcomeros em serie, com ganho de força e função no músculo e esse efeito foi acompanhado de um remodelamento tecidual com aumento do número de células satélite ativadas. Tomados juntos, nossos resultados revelam que o miR-29c tem um efeito hipertrófico com ganho de função. A superexpressão deste microRNA pode ser uma ferramententa útil para futuras abordagens terapêuticas que visem a manipulação da massa muscular esquelética. / The skeletal muscle is the body most abundant tissue. It plays an important role in daily life activities, such as movement, posture, and breathing. In addition, this tissue is crucial at physiological processes like metabolic equilibrium and immune defense. The substantial adaptability in response to environmental change marks skeletal muscle as a plastic organ. This plasticity could be coordinated by microRNAs, those are small non-protein-coding RNAs that regulate post-transcriptional gene expression. This knowledge has fostered new approaches that aim to optimize the skeletal muscle health. Thus, in this work, we intended to identify and characterize microRNAs that modulate the muscle mass and the regeneration process. An in silico analyses has allowed the identification of microRNAs who possibly bind genes from pathways of skeletal muscle mass control and regeneration. After, we manipulated the expression of those microRNAs on C2C12 cells and C57BL/6 mice. Finally, we measured the transcriptional levels of target genes and the impact of these alterations on the cells and on muscle tissue. In the first section of this work, we hypothesized that microRNAs could regulate MURF1 and MURF2 expression, both E3-ligases important for the regeneration process. In our analysis, MURF1 was a predictable target of miR-29c and miR-101a while for MURF2 were identified miR-133a and 133b. During the regeneration process, MURF1 is up-regulated and its predicted target microRNAs are downregulated. In this context the hyperexpression of both miR-29c and miR-101a in C2C12 cells induced MURF1 down-regulation. Furthermore, miR-29c promotes myogenesis with an increase in myotubes diameter and fusion index. In contrast, miR-101a expression reduces myotubes diameter with no change at the fusion index. Lastly, luciferase assay validated only miR-29c directly target MURF1 3`UTR. In the second section of this work, we identified miR-29c as a potential regulator of skeletal muscle mass. Then through gene delivery by electroporation, we induce miR-29c overexpression in mice skeletal muscle. This procedure promoted an increase in muscle mass as well as a gain in strength, endurance and sarcomere number, furthermore the number of activated satellite cells. Taken together our results found that miR-29c has a hypertrophic effect with gain in muscle function. Thus, the overexpression of this microRNA could be a useful tool for future therapeutics that manipulate muscle mass.

Avaliamos no presente estudo: 1) os efeitos do desuso das patas traseiras de ratos por duas semanas sobre as vias de sinalização de síntese e degradação de proteínas no músculo sóleo e a administração de óleos de peixe ricos em eicosapentaenóico (EPA) ou docosaexaenóico (DHA) e 2) as alterações induzidas pelo desuso no músculo sóleo em camundongos FAT-1. Concluímos que, apesar da variação pequena na razão ácidos graxos ômega-6/ômega-3, efeitos significativos da oferta aumentada de ácidos graxos ômega-3 foram observados na área de seção transversa e vias de sinalização relacionadas à síntese e degradação de proteínas no músculo sóleo nos dois protocolos. / We investigated herein: 1) the effects skeletal muscle disuse atrophy induced by two-week hind limb suspension (HS) on protein synthesis and degradation signaling in soleus muscle and the administration of either eicosapentaenoic (EPA) or docosahexaenoic (DHA)-rich fish oil supplementation, and 2) the changes induced by hind limb disuse on soleus muscle of Fat-1 transgenic mice. We concluded that, in spite of the small variation in the omega-6/omega-3 fatty acid ratio, significant effects of the increased omega-3 fatty acid levels were observed on the CSA and signaling pathways associated with soleus muscle protein synthesis and degradation in both experimental protocols.

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 objetivo do presente estudo foi analisar estrutural e ultra-estruturalmente os músculos EM e CM adultos e idosos empregando métodos de microscopia de luz, microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão. Os resultados revelaram os feixes de fibras colágenas que constituem o endomísio, perimísio e epimísio presentes no tecido muscular. Nos capilares dos músculos adultos observou-se a presença de pseudópodos endoteliais projetando-se para o lúmen capilar; a referida estrutura não foi encontrada nos capilares dos músculos idosos examinados. A reação histoquímica de NADH-tr permitiu a identificação dos tipos de fibras: Oxidativa (O), Glicolítica-oxidativa (GO) e Glicolítica (G) nas regiões superficial e profunda dos músculos EM e CM de animais adultos e idosos. Todavia, constatou-se aumento da área de secção transversa das fibras O, GO e G. Paralelamente, os dados mostraram diminuição da densidade total das fibras, revelando a plasticidade e atrofia muscular nos músculos de animais com envelhecimento. / The aim of the present study was to analyse structural and ultrastructure of SM and CM of adults and aged animals employing light microscopy, scanning electron microscopy, transmission electron microscopy methods. The results revealed the bundles of collagen fibers which constituted the endomysium, perimysium and epimysium in the muscle tissue. In the capillaries of the adults muscles observed the presence of endotheliais pseudopod projected to the capillary lumen; this structure do not found in the capillaries of the examined aged muscles. The histochemical reaction of NADH-tr, allowed to identify three types of fibers: Oxidative (O), Oxidative-Glycolytic (OG) and Glycolytic (G) in the surface and deep regions of the SM and CM muscles of adult and aged animals. However, may observed an increased areas of the cross-section the fibers O, OG and G. Parallely, the data showed decreased total density of the fibers, revealing the muscle atrophy and plasticity of aging animals.

OBJETIVO: Avaliar a capacidade dos parâmetros do eletrorretinograma de padrão reverso de campo total e hemianópico em diferenciar olhos com atrofia em banda do nervo óptico e, a correlação entre as amplitudes do eletrorretinograma de padrão reverso, a espessura da camada de fibras nervosas da retina e macular obtidas pela tomografia de coerência óptica e a perda de campo visual nestes pacientes. MÉTODOS: Quarenta e um olhos de 41 pacientes com perda de campo visual temporal permanente por compressão do quiasma óptico e 41 controles normais foram submetidos ao eletrorretinograma de padrão reverso de estimulação de campo total e hemianópicos (temporal e nasal), a tomografia de coerência óptica, para avaliação das medidas da espessura da camada de fibras nervosas da retina e macular e, ao exame de campo visual, pela perimetria automatizada padrão. O desvio do normal da sensibilidade dos 18º centrais do campo visual foram expressos em decibéis e unidades 1/Lambert. As comparações foram feitas pelo teste t de Student. A correlação entre os parâmetros do campo visual central, do eletrorretinograma de padrão reverso e da tomografia de coerência óptica foi avaliada pela correlação de Pearson e análise de regressão linear. RESULTADOS: Os valores das amplitudes P50, N95, and P50+N95 do eletrorretinograma de padrão reverso de campo total, e de estimulação hemianópica e os valores das medidas da espessura macular e da camada de fibras nervosas da retina obtidas pela tomografia de coerência óptica foram significativamente menores nos olhos com atrofia em banda do que nos controles (P<0,001). Uma correlação significativa foi encontrada entre a perda de sensibilidade no campo visual central e as amplitudes do eletrorretinograma de padrão reverso de estimulação de campo total e nasal, mas não para o temporal. Uma correlação significativa positiva foi observada entre os parâmetros de perda de sensibilidade no campo visual e a maioria dos parâmetros da espessura da camada de fibras nervosas da retina e macular obtidas pela tomografia de coerência óptica. Nenhuma correlação significativa foi observada entre os parâmetros do eletrorretinograma de padrão reverso e a tomografia de coerência óptica, exceto para amplitude P50+N95 do eletrorretinograma de padrão reverso de estimulação de hemicampo nasal. Uma correlação significativa foi observada entre os parâmetros de espessura macular e da camada de fibras nervosas pela tomografia de coerência óptica, exceto entre a espessura da camada de fibras nervosas no segmento de 30º, correspondente as 9 horas do relógio e os parâmetros maculares. CONCLUSÕES: Os valores das amplitudes do eletrorretinograma de padrão reverso foram eficazes em diferenciar olhos com atrofia em banda do nervo óptico de controles normais. Em pacientes com atrofia em banda do nervo óptico, as amplitudes do eletrorretinograma de padrão reverso e medidas da espessura da camada de fibras nervosas da retina e macular correlacionaram de forma significativa com a perda de campo visual, mas não houve correlação entre eles. O eletrorretinograma de padrão reverso e a tomografia de coerência óptica detectaram a perda neural e ambos são métodos diagnósticos úteis na compreensão da correlação estrutura-função em pacientes com compressão do quiasma óptico / PURPOSE: To evaluate the ability of full-field and hemifield pattern electroretinogram parameters to differentiate between healthy eyes and eyes with band atrophy of the optic nerve and also to evaluate the relationship between pattern electroretinogram amplitude, macular and retinal nerve fiber layer thickness by optical coherence tomography, and visual field loss on standard automated perimetry in eyes with BA of optic nerve. METHODS: Forty-one eyes from 41 patients with permanent temporal visual field defects from chiasmal compression and 41 healthy subjects underwent transient fullfield and hemifield (temporal or nasal) stimulation pattern electroretinogram, standard automated perimetry and time domain- optical coherence tomography macular and retinal nerve fiber layer thickness measurements. Comparisons were made using Students t-test. Deviation from normal visual field sensitivity for the central 18° was expressed in dB and 1/Lambert units. Correlations between measurements were verified by Pearsons correlations and linear regression analysis. RESULTS: Full-field P50, N95, and P50+N95 amplitude values were significantly smaller in eyes with band atrophy than in control eyes (P<0.001). Nasal and temporal hemifield pattern electroretinogram studies revealed significant differences in N95 and P50+N95 amplitudes measurements. Pattern electroretinogram and optical coherence tomography measurements were significantly lower in eyes with temporal hemianopia than in normal eyes. A significant correlation was found between visual field sensitivity loss and full-field or nasal, but not temporal, hemifield pattern electroretinogram amplitude. Likewise a significant correlation was found between visual field sensitivity loss and most optical coherence tomography parameters. No significant correlation was observed between optical coherence tomography and pattern electroretinogram parameters, except for nasal hemifield amplitude. A significant correlation was observed between several macular and retinal nerve fiber layer thickness parameters. CONCLUSIONS: Transient pattern electroretinogram amplitude measurements were efficient at differentiating eyes with band atrophy and permanent visual field defects from normal controls. In patients with chiasmal compression, pattern electroretinogram amplitude and optical coherence tomography thickness measurements were significant related to visual field loss, but not to each other. Pattern electroretinogram and optical coherence tomography quantify neuronal loss differently, but both technologies are useful in understanding structure-function relationship in patients with chiasmal compression

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-&#945;) 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

Objetivos: Comparar as alterações de espessura das camadas da retina macular adquiridas com tomografia de coerência óptica (TCO) e as amplitudes das ondas de eletrorretinograma multifocal (ERGmf) convencional e com estímulo lentificado entre olhos com hemianopsia temporal sequelar por compressão quiasmática e controles saudáveis, além de avaliar as correlações entre TCO, ERGmf e campo visual (CV) central. Métodos: Quarenta e três olhos (30 pacientes) com hemianopsia temporal sequelar por tumores hipofisários previamente submetidos a descompressão quiasmática e 37 olhos saudáveis (19 controles) foram submetidos a TCO-DS da mácula, ERGmf e CV tipo 10-2. Após segmentação, foram medidas as espessuras maculares da camada de fibras nervosas da retina (CFNR), camada de células ganglionares (CCG), camada plexiforme interna (CPI), camada nuclear interna (CNI), camada plexiforme externa (CPE), camada nuclear externa (CNE) e camada de fotorreceptores (CFR). Amplitudes e potenciais oscilatórios (PO) multifocais foram adquiridos com o ERGmf convencional e com estímulo lentificado, respectivamente, analisados em valores médios por quadrantes e hemicampos. Resultados: Espessuras da CFNR, CCG e CPI foram significantemente menores em todos os quadrantes, enquanto CNI, CPE e CFR tiveram medidas significantemente maiores nos quadrantes nasais nos pacientes comparados com os controles. Correlações significantes entre a TCO e os valores de CV 10-2 foram positivas para CFNR, CCG e CPI, e negativas para CNI, CPE e CFR. As amplitudes médias dos POs e de N1 do ERGmf se mostraram significantemente reduzidas na hemirretina nasal dos pacientes. Correlações significantes foram encontradas entre as amplitudes de PO e ERGmf para com medidas de TCO da hemirretina nasal interna e externa, respectivamente. Conclusões: Pacientes com hemianopsia temporal sequelar por compressão quiasmática previamente tratada apresentam adelgaçamento significante de CFNR, CCG e CPI e espessamento de CNI, CPE e CFR, associados com amplitudes reduzidas de PO e N1, sugerindo que o dano axonal à retina interna desencadeia lesão secundária das camadas externas da retina nesta condição / Purpose: To compare optical coherence tomography (OCT)-measured macular retinal layers in eyes with permanent temporal hemianopia from chiasmal compression and controls, compare regular and slow-flash multifocal electroretinography (mfERG) in patients and controls, and assess the correlation between OCT, mfERG and central visual field (VF) data. Methods: Forty-three eyes (30 patients) with permanent temporal hemianopia from pituitary tumors previously submitted to chiasm decompression and 37 healthy eyes (19 controls) were submitted to macular SD-OCT, mfERG and 10-2 VF testing. After segmentation, macular retinal nerve fiber layer (RNFL), ganglion cell layer (GCL), inner plexiform layer (IPL), inner nuclear layer (INL), outer plexiform layer (OPL), outer nuclear layer (ONL) and photoreceptor layer plus (PRL+) thickness was measured. Amplitudes and oscillatory potentials (OP) were measured on regular and slow-flash mfERG, respectively, and expressed as mean values per quadrant and hemifield. Results: RNFL, GCL and IPL thickness measurements were significantly reduced in all quadrants while INL, OPL and PRL were significantly increased in the nasal quadrants in patients compared to controls. Significant correlations between OCT and 10-2 SAP measurements were positive for RNFL, GCL and IPL and negative for INL, OPL and PRL. OPs and mfERG N1 amplitudes were significantly reduced in the nasal hemiretina of patients. Significant correlations were found between OP and mfERG amplitudes for inner and outer nasal hemiretina OCT measurements, respectively. Conclusions: Patients with permanent temporal hemianopia from previously treated chiasmal compression displayed significant RNFL, GCL, IPL thinning and INL, OPL and PRL thickening associated with reduced OP and mfERG N1 amplitudes, suggesting axonal injury to the inner retina leads to secondary damage to the outer retina in this condition