Submitted by Carlos Alberto Arcaro Filho (carlos_arcaro@hotmail.com) on 2018-07-13T23:08:25Z No. of bitstreams: 1 Tese Final - Carlos Alberto Arcaro Filho.pdf: 7378512 bytes, checksum: cb295c066a7be41be3508e2daf64d24f (MD5) / Approved for entry into archive by Maria Irani Coito null (irani@fcfar.unesp.br) on 2018-07-16T13:17:13Z (GMT) No. of bitstreams: 1 arcarofilho_ca_dr_arafcf_int.pdf: 7378512 bytes, checksum: cb295c066a7be41be3508e2daf64d24f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-16T13:17:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arcarofilho_ca_dr_arafcf_int.pdf: 7378512 bytes, checksum: cb295c066a7be41be3508e2daf64d24f (MD5) Previous issue date: 2018-04-27 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Considerando os avanços no conhecimento acerca dos mecanismos que controlam o metabolismo de proteínas na musculatura esquelética que permitiram a busca por novas opções para o tratamento das atrofias musculares, o presente estudo teve como objetivo a compreensão do potencial antiproteolítico de inibidores de fosfodiesterase, PDE (pentoxifilina, inibidor não-seletivo de PDE; rolipram, inibidor seletivo de PDE4) em músculos esqueléticos de ratos submetidos à atrofia muscular devido à insuficiência insulínica (diabetes mellitus experimental), com ênfase na elucidação da participação de componentes da sinalização do AMP cíclico (AMPc) nesta resposta. Ratos normais e diabéticos (60 mg/kg de estreptozotocina, administração intravenosa) foram tratados com salina (NS e DS) ou com 2 mg/kg de rolipram (NROL e DROL), ou com 25 mg/kg de pentoxifilina (NPTX e DPTX) durante 3 dias, por via intraperitoneal. Após três dias de tratamento, músculos soleus e extensor digitorum longus (EDL) foram removidos, pesados, congelados e processados para diversas análises: (i) conteúdo de AMPc (ensaio imunoenzimático); (ii) atividades das proteases proteassoma, calpaínas e caspase-3 (uso de substratos específicos fluorigênicos); (iii) níveis proteicos e/ou níveis de fosforilação de componentes das vias proteolíticas, efetores intracelulares sinalizatórios e fatores de transcrição (Western blotting); (iv) determinação dos níveis séricos de insulina e citocinas pró-inflamatórias. Foram realizados experimentos ex-vivo, para verificar a ação direta dos fármacos no controle da proteólise muscular e ativação de efetores intracelulares, via incubações dos músculos na presença de rolipram ou de agonistas de EPAC (Exchange protein directly activated by cAMP) e de PKA (proteína quinase dependente de AMPc), proteínas efetoras ativadas pelo AMPc. Também foram realizados experimentos no Laboratório do Prof. Dr. Marco Sandri, no Venetian Institute of Molecular Medicine, Padova, Itália, para a avaliação do papel de PDE4D no controle do processo autofágico-lisossomal em músculos esqueléticos de camundongos jejuados. Os tratamentos de animais diabéticos com rolipram (DROL) ou com pentoxifilina (DPTX) promoveram uma redução nas atividades do proteassoma e calpaínas em soleus e EDL, bem como nos níveis de componentes-chave do sistema proteolítico ubiquitina-proteassoma (MuRF-1, atrogin-1, conjugados poliubiquitinados), e aumento nos níveis de calpastatina (inibidor das calpaínas). Interesante ressaltar que o grupo DROL apresentou redução na atividade e níveis proteicos de caspase-3, em ambos os músculos, enquanto que o grupo DPTX apenas em músculos EDL. Contribuindo com a redução observada na atividade de caspase-3, houve uma redução nos níveis de Bax (proteína pró-apoptótica) e aumento nos níveis de Bcl-2 (proteína anti-apoptótica) em ambos os músculos de animais DROL. Animais diabéticos tratados com salina (DS) apresentaram aumento nas atividades das três proteases, bem como nos níveis de componentes participantes destes processos proteolíticos. Animais normais e diabéticos tratados com salina (NS e DS) apresentaram níveis de AMPc basais e semelhantes entre si, tanto em soleus quanto em EDL, enquanto que os tratamentos de ratos normais e diabéticos com pentoxifilina (NPTX e DPTX) ou rolipram (NROL e DROL) promoveram aumentos de AMPc, em ambos os músculos. Um dos mecanismos que podem estar envolvidos na inibição da proteólise muscular após aumentos nas concentrações de AMPc envolve a proteína EPAC, responsável por integrar a sinalização do AMPc e a sinalização insulínica via ativação da quinase AKT. Animais diabéticos tratados com pentoxifilina ou com rolipram apresentaram aumento nos níveis proteicos de EPAC 1 e na fosforilação de AKT, quando comparados ao grupo DS. Observamos também um aumento na fosforilação inibitória de fatores de transcrição FoxO 1 e 3a em ambos os músculos de animais DROL. Podemos sugerir que parte das ações de rolipram que culminaram em ativação de AKT e inibição de FoxO na musculatura esquelética possam estar associadas aos aumentos observados nos níveis circulantes de insulina em animais DROL. Investigamos, apenas nos animais tratados com rolipram, a possibilidade de participação da proteína PKA no controle da proteólise muscular. Em animais DROL houve ativação da PKA, verificada tanto pelo aumento na fosforilação de substratos de PKA, bem como do fator de transcrição CREB, em soleus e EDL. Vale destacar que animais DS apresentaram níveis reduzidos de p-CREB e de substratos fosforilados por PKA em soleus e EDL. Animais diabéticos tratados com os inibidores de PDE apresentaram uma diminuição de citocinas pró-inflamatórias séricas (TNF-, PTX e ROL; IL-1, ROL) e aumento nos níveis de insulina sérica (ROL) em relação aos animais DS. Nos estudos ex vivo, as incubações de músculos soleus e EDL com rolipram levaram a uma redução da proteólise total, bem como aumento na fosforilação de substratos de PKA e de AKT. Músculos soleus e EDL incubados com agonistas de EPAC apresentaram aumento na fosforilação de AKT, enquanto que a incubação com agonista de PKA promoveu aumento na fosforilação dos substratos de PKA (em ambos os músculos) e aumento na fosforilação de AKT (apenas em EDL), quando comparados aos músculos incubados na ausência do fármaco. Nos estudos para compreensão do papel de PDE4D no controle do processo autofágico-lisossomal, observou-se que o silenciamento gênico da PDE4D em músculos tibialis anterior promoveu uma preservação da massa muscular e da área da fibra em animais jejuados, quando comparados ao músculo controle. Músculos flexor digitorium brevis, silenciados para PDE4D, apresentaram diminuição na expressão de proteínas-chave do processo autofágico-lisossomal, tais como LC3 e p62. Estes resultados evidenciam os mecanismos que podem estar envolvidos na ação direta de inibidores de PDE no controle do metabolismo proteico muscular esquelético, via ativação de duas vias dependentes de AMPc: (i) a via PKA/CREB, que pode participar do controle da transcrição de Bcl-2 e calpastatina, bem como na inativação direta de caspases, inibindo assim os processos proteolíticos dependentes de caspase-3 e calpaínas, (ii) a via EPAC/AKT, via fosforilação e inibição de FoxO 1 e 3A, regulando a expressão dos atrogenes (MuRF-1 e atrogin-1) e promovendo uma diminuição na atividade do sistema ubiquitina-proteassoma. Além disso, o tratamento com inibidores de PDE diminuem o processo inflamatório e aumentam os níveis circulantes de insulina, ações que podem contribuir para os efeitos antiproteolíticos. Evidências iniciais também sugerem que PDE4D participa no controle do sistema autofágico-lisossomal na musculatura esquelética. Todos estes resultados indicam que PDE participam no controle de processos proteolíticos, portanto inibidores de PDE emergem como uma opção interessante na ativação da sinalização do AMPc na musculatura esquelética, com vistas à utilização futura no tratamento de quadros de perda de massa muscular durante situações de atrofia. / Considering the advances in the knowledge of the mechanisms controlling the protein metabolism in skeletal muscles that allowed the discover of new options for the treatment of muscle atrophies, the present study aimed to understand the antiproteolytic potential of phosphodiesterase (PDE) inhibitors (pentoxifylline, a non-selective PDE inhibitor; rolipram, a selective PDE 4 inhibitor), in skeletal muscles of rats submitted to muscle atrophy due to insulin insufficiency (experimental diabetes mellitus), with emphasis on the elucidation of the participation of cyclic AMP (cAMP) signaling components. Normal and diabetic rats (60 mg/kg streptozotocin, intravenous administration) were treated intraperitoneally with saline (NS and DS) or with 2 mg/kg rolipram (NROL and DROL) or with 25 mg/kg pentoxifylline (NPTX and DPTX) for 3 days. After three days of treatments, soleus and extensor digitorum longus (EDL) muscles were removed, weighed, frozen and processed for several analyzes: (i) cAMP content; (ii) activities of proteasome, calpain and caspase-3 (use of specific fluorigenic substrates); (iii) protein levels and/or phosphorylation levels of components of proteolytic pathways, intracellular signaling effectors and transcription factors (Western blotting); (iv) determination of serum insulin and proinflammatory cytokines levels. Ex vivo experiments were performed to verify the direct action of the drugs in the control of muscle proteolysis and activation of intracellular effectors, via muscle incubations in the presence of rolipram or agonists of EPAC (Exchange protein directly activated by cAMP) and PKA (cAMP-dependent protein kinase), intracellular effectors activated by cAMP. Experiments were also carried out in the Laboratory of Prof. Dr. Marco Sandri at the Venetian Institute of Molecular Medicine, Padova, Italy, for the evaluation of the role of PDE4D in controlling the autophagic-lysosomal process in skeletal muscles of starved mice. Treatments of diabetic animals with rolipram (DROL) or pentoxifylline (DPTX) promoted a reduction in the activities of proteasome and calpain in soleus and EDL, as well as reduced the levels of key components of the ubiquitin-proteasome system (MuRF-1, atrogin-1, polyubiquitinated conjugates), and increased the levels of calpastatin (calpain inhibitor). Interestingly, DROL rats showed a reduction in the activity and in the protein levels of caspase-3 in both muscles, whereas DPTX rat had reductions only in EDL muscles. Contributing to the reduction in caspase-3 activity, it was observed a reduction in the content of Bax (pro-apoptotic protein) and an increase of Bcl-2 (anti-apoptotic protein) in both muscles of DROL rats. Diabetic animals treated with saline (DS) showed an increase in the activities of the three proteases, as well as increases in the levels of components belonging to these proteolytic processes. Normal and diabetic animals treated with saline (NS and DS) had basal and similar levels of cAMP in both soleus and EDL, whereas the treatments of normal and diabetic rats with pentoxifylline (NPTX and DPTX) or with rolipram (NROL and DROL) promoted increases in cAMP in both muscles. One of the mechanisms that may be involved in the muscle proteolysis inhibition after increases in cAMP involves the EPAC protein, responsible for integrating the cAMP and the insulin signaling pathways via AKT activation. Diabetic animals treated with pentoxifylline or with rolipram showed an increase in the protein levels of EPAC 1 and in the phosphorylation of AKT, when compared with the DS group. We also observed an increase in the phosphorylation (inhibitory) of FoxO 1 and 3a in both muscles of DROL rats. It can be suggested that part of the rolipram actions causing AKT activation and FoxO inhibition in skeletal muscles may be associated with the increases in the circulating levels of insulin observed in DROL animals. It was investigated, only in animals treated with rolipram, the possible involvement of PKA in the control of muscle proteolysis. DROL rats had activation of PKA, verified both by the increase in the phosphorylation of PKA substrates, as well as in the phophorylation of the transcription factor CREB, in soleus and EDL. DS rats had decreased levels of p-CREB and of the PKA substrates, in soleus and EDL. Diabetic animals treated with PDE inhibitors showed a decrease in serum proinflammatory cytokines (TNF-, PTX and ROL; IL-1, ROL) when compared with DS. In ex vivo studies, incubations of soleus and EDL with rolipram caused a reduction of the total proteolysis as well as an increase in the phosphorylation of PKA substrates and and of AKT. Soleus and EDL muscles incubated with EPAC agonist showed increased in the AKT phosphorylation, whereas incubation with PKA agonist promoted an increase in the phosphorylation of PKA substrates (in both muscles) and and increase in the AKT phosphorylation (EDL), when compared with muscles incubated in the absence of the drugs. In studies to understand the role of PDE4D in the control of the autophagic-lysosomal process, it was observed that the PDE4D gene silencing in anterior tibialis muscles caused a preservation of the muscle mass and fiber area in fasted animals when compared with control muscle. Flexor digitorium brevis muscles, silenced for PDE4D, showed a decreased expression of key proteins of the autophagic-lysosomal process, such as LC3 and p62. These results suggested the mechanisms that may be involved in the direct action of PDE inhibitors in the control of skeletal muscle protein metabolism, through activation of two cAMP-dependent pathways: (i) the PKA/CREB pathway, which may participate in transcriptional control of Bcl-2 and calpastatin, as well as causing direct inactivation of caspases, thus inhibiting the proteolytic processes dependent on caspase-3 and calpains, (ii) the EPAC/AKT pathway, via phosphorylation and inhibition of FoxO 1 and 3a factors, regulating the expression of atrogenes (MuRF-1 and atrogin-1) and promoting a decrease in activity of ubiquitin-proteasome system. Treatments with PDE inhibitors also decreased the inflammatory process and increased the circulating linsulin levels, which may be contributing to the antiproteolytic responses. Initial evidence also suggests that PDE4D participates in the control of the autophagy-lysosomal system in skeletal muscles. All these results indicate that PDE participate in the control of proteolytic processes, therefore PDE inhibitors emerge as an interesting option to activate the cAMP signaling in the skeletal muscles, which may be used in the future in treatments muscle mass loss during atrophy situations. / FAPESP: Processo 2013/18861-2 / FAPESP: Processo 2014/12202-0 / FAPESP: Processo 2017/02348-5

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5212.pdf: 1422285 bytes, checksum: 87b49935d019c76fe85fe17404e72415 (MD5) Previous issue date: 2013-03-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / Dexamethasone (Dexa) has been widely used as anti-inflammatory and anti-allergic treatment, however, its chronic use provokes peripheral insulin resistance, hypertension, weight loss and muscle atrophy. Low intensity aerobic training has been indicated for prevention and treatment of diabetes, hypertension and metabolic syndrome, however, its effects on muscle atrophy are still uncertain. Muscle atrophy may be determined by an imbalance between atrophic (FOXO3a, atrogin-1, Murf-1) and hypertrophic (AKT, mTOR) proteins, but almost nothing is known about the effects of Dexa on these proteins. Resistance training (RT) has been recommended for treatment of pathologies which involves muscle atrophy, however little is known about the effects of low intensity RT on the muscle atrophy induced by Dexa. This study investigated whether low intensity RT, performed before and concomitant with Dexa treatment could prevent and / or attenuate muscle atrophy induced by Dexa. Also, it examined the role of proteins that control muscle homeostasis in this response. Forty-eight rats were allocated into 4 groups: sedentary control (SC), sedentary and treated with Dexa (SD), trained control (TC) and trained and treated with Dexa (TD). After an adaptation period, the rats underwent to an resistance exercise protocol (ladder,60% maximal loading, 5 days / week, 70 days) or kept sedentary. During the last 10 days, the rats were treated with Dexa (0.5 mg / kg of bodyweight per day, i.p.). Fasting glycemia was measured before and after exercise training and treatment periods. Bodyweight (BW) was measured weekly before treatment and daily during drug treatment. The tibialis anterior (TA), flexor hallucis longus (FHL) and soleus muscles were removed and homogenized. Protein production of AKT, mTOR, FOXO3a, atrogin-1 and Murf-1 was analyzed in the muscles. Two-way ANOVA with Tukey post-hoc were used (p<0.05). Dexa treatment increased glycemia by 46%, reduced BW by 19% and food intake by 45% in sedentary animals. The RT, that was effective to increase physical capacity of the rats (+118%) prevented the increase in glycemia, but did not avoid the BW reduction. Dexa provoked TA muscle atrophy (-21%), which was determined by reduction of AKT (-29%) and increase of Murf-1 (+25%). RT attenuated the increased the Murf-1 protein production (-37%), however it did not avoid TA muscle atrophy. In the FHL, it was observed muscle atrophy (-28%) determined by reduction of AKT (-27%) and increase of Murf-1 (+55%). RT increased mTOR in TC (+36%) and TD (+72%) groups and also reduced atrogin-1 protein production in TD, which contributed to attenuate FHL muscle atrophy. Soleus muscle was not altered neither by training nor treatment. These data together suggest that low intensity RT was effective in attenuating FHL muscle atrophy due to a combination of increase in hypertrophic and decrease in atrophic protein production. / A Dexametasona (Dexa) vem sendo amplamente usada no tratamento de inflamações e alergias, porém seu uso crônico provoca resistência periférica à insulina, hipertensão arterial, perda de peso corporal e atrofia muscular. O exercício físico aeróbio contínuo, de baixa intensidade, tem sido empregado na prevenção e tratamento de diabetes, hipertensão arterial e síndrome metabólica, no entanto, seus efeitos sobre a atrofia muscular ainda são incertos. Atrofia muscular pode ser determinada por um desequilíbrio entre proteínas atróficas (FOXO3a, atrogina-1 Murf-1) e hipertróficas (AKT, mTOR), mas quase nada se sabe sobre os efeitos da Dexa sobre estas proteínas. O exercício resistido (TR) tem sido recomendado como tratamento de patologias que envolvem atrofia muscular, no entanto pouco se sabe sobre os efeitos do TR de baixa intensidade sobre a atrofia muscular induzida pela Dexa. Este estudo investigou se o TR de baixa intensidade, realizado antes e concomitante ao tratamento com Dexa, poderia prevenir e/ou atenuar a atrofia muscular. Além disso, verificou o papel das proteínas que controlam a homeostase muscular nesta resposta. Quarenta e oito ratos foram alocados em 4 grupos: sedentário controle (SC), sedentário e tratado com Dexa (SD), treinado controle (TC) e treinado e tratado com Dexa (TD). Após um período de adaptação, este ratos foram submetidos ao protocolo de treinamento resistido (escalada, 60% do carregamento máximo, 5 dias / semana, 70 dias) ou mantidos sedentários. Durante os últimos 10 dias, os animais foram tratados com Dexa (0,5 mg/kg de peso corporal por dia, i.p.). A glicemia de jejum foi medida antes e após os períodos de treinamento físico e tratamento com a Dexa. O peso corporal (PC) foi mensurado semanalmente antes do tratamento e diariamente durante o tratamento. Os músculos tibial anterior (TA), flexor longo do Halux (FHL) e sóleo foram retirados e homogeneizados. Verificou-se a produção das proteínas AKT, mTOR, FOXO3a, Atrogina-1 e Murf-1 nos músculos. Anova de 2 caminhos, com post-hoc de Tukey, foram utilizados (p<0,05). O tratamento com Dexa determinou aumento da glicemia de jejum em 46%, redução de 19% do PC e de 45% na ingestão alimentar nos sedentários. O TR, que foi efetivo em aumentar a capacidade física dos animais (+118%) preveniu o aumento da glicemia, mas não atenuou a redução de PC. A Dexa promoveu atrofia muscular no TA (-21%), que foi causada por redução da produção proteica de AKT (-29%) e aumento da Murf-1 (+25%). O TR atenuou o aumento da Murf-1 (- 37%), no entanto, não foi efetivo em atenuar a atrofia no TA. No FHL, ocorreu atrofia (-28%) determinada pela redução da AKT (-27%) e aumento da Murf-1 (+55%). O TR promoveu aumento da mTOR no TC (+36%) e no TD (+72%) bem como reduziu a produção proteica de atrogina-1 no TD, o que contribuiu para atenuar a atrofia muscular no FHL. O sóleo não foi alterado nem pela Dexa nem pelo TR. Estes dados sugerem que o TR, de baixa intensidade, foi eficaz em atenuar a atrofia muscular no FHL por uma combinação entre redução de proteínas atróficas acompanhada de aumento de proteínas hipertróficas

Orientador: Maeli Dal Pai Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-16T01:12:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Souza_RodrigoWagnerAlves_M.pdf: 2186081 bytes, checksum: 2a1578159471f249151f3b90ca0b76fb (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O treinamento físico pode promover adaptações benéficas ao músculo esquelético. Entretanto, o treinamento de alta intensidade associado com um tempo insuficiente de recuperação, similar às condições de sobretreinamento, pode ocasionar efeitos prejudiciais. Os fatores reguladores miogênicos (MRFs) e o fator de crescimento IGF-1 são importantes reguladores da massa muscular no treinamento físico. Neste contexto, testamos a hipótese que o treinamento de alta intensidade com curto tempo de recuperação, poderia influenciar a morfologia, as isoformas da cadeia pesada de miosina (MHC), e a expressão dos MRFs MyoD e Miogenina e do IGF-1, no músculo esquelético de ratos. Ratos Wistar machos (200-250g) foram divididos em 4 grupos: treinado 8 semanas (T8), controle 8 semanas (C8), treinado 12 semanas (T12) e controle 12 semanas (C12). Os grupos T8 e T12 realizaram um programa de treinamento resistido de alta intensidade (5 dias/semana), envolvendo sessões de saltos em uma cuba contendo água. Ao término de cada período, os animais foram sacrificados e o músculo plantar retirado e submetido às análises morfológica e histoquímica, análises das MHCs e expressão gênica da MyoD, Miogenina e IGF-1. Do início ao final do experimento todos os grupos aumentaram o peso corporal, no entanto, o grupo T12 foi estatisticamente menor em relação ao C12. Com relação à área de secção transversal, observou-se uma redução das fibras IIC e IIAD no grupo T8 e IIA e IID no grupo T12 em relação aos seus controles. O grupo treinado por 12 semanas apresentou um aumento da frequência das fibras IIBD e redução nas frequências das fibras I, IIA e IID, em relação ao grupo controle; esses dados ainda foram corroborados pela redução das isoformas MHCI e MHCIIa e aumento da MHCIIb. A MHCIId não mostrou diferença significativa. A expressão gênica do grupo T12 apontou uma diminuição da MyoD e um aumento do IGF-1 comparado com o grupo C12; já, a expressão da Miogenina foi semelhante entre os grupos. Estes dados mostram que o modelo utilizado, semelhante às condições do sobretreinamento, promoveu a atrofia muscular e a transição das fibras musculares para uma atividade contrátil mais rápida. Estes fatos podem estar associados a uma menor atividade das células satélites. Em adição, o aumento da expressão do IGF-1, decorrente do treinamento, pode ter ocorrido na tentativa de prevenir o processo atrófico. / Abstract: Physical training can promote beneficial changes in skeletal muscle. However, the high-intensity resistance training associated with insufficient recovery time may cause harmful effects. Myogenic regulatory factors (MRFs) and the growth factor IGF-1 are important mediators of muscle mass during physical training. In this context, we tested the hypothesis that high-intensity resistance training with short recovery time, similar to overtraining conditions, could influence the morphology, the myosin heavy chain (MHC) isoforms and the expression of MRFs MyoD and myogenin, and IGF-1 in skeletal muscle of rats. Male Wistar rats (200-250 g) were divided into 4 groups: trained 8 weeks (T8), control 8 weeks (C8), trained 12 weeks (T12) and control 12 weeks (C12). T8 and T12 groups were subjected to a high-intesnsity resistance training program (5 days/week), involving jumps sessions into water, carrying progressive overload equivalent to percentage of body weight. At the end of each period the animals were sacrificed and the plantaris muscles were removed and submited to morphological and histochemical analysis, myosin heavy chain (MHC) analysis and the gene expression of MyoD, Myogenin and IGF-1. From beginning to end of the experiment all groups increased body weight, however, in T12 body weight was lower compared to the C12. Regarding the cross-sectional area, there was a significant reduction of the IIC fibers and IIAD in T8 group and IIA and IID in T12 compared to their controls. The group trained by 12 weeks showed an increase in the IIBD, accompanied by a reduction in the I, IIA and IID muscle fibers frequency, compared to control group; these data have been corroborated by the reduction of MHCI and MHCIIa isoforms and increased of MHCIIb isoform. The MHCIId showed no significant differences. The gene expression of the T12 group showed a decrease in MyoD and an increase in IGF-1 compared with the C12 group; already, the expression of Myogenin was similar between groups. These data show that the model used, similar to the conditions of overtraining, promoted muscular atrophy and muscle fiber transition to a faster contractile activity. These facts may be associated with a lower activity of satellite cells. In addition, increased expression of IGF-1, due to training, may have occurred in an attempt to prevent the atrophic process. / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

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.

A sarcopenia é definida como a perda de massa e de função musculares que ocorre com o envelhecimento. A massa muscular é mantida como resultado do constante balanço entre síntese e degradação proteicas e com o avanço da idade, ocorrem alterações das fibras musculares que têm seu diâmetro reduzido, mudanças na proporção dos diferentes tipos de fibras e redução de proteínas contráteis. Para caracterizar a sarcopenia em ratos Wistar em diferentes idades foram medidas força voluntária máxima, atividade proteassomal e expressão total de Akt 1, p70S6K, MuRF 1 e Atrogina 1 em músculos Sóleo e EDL. Caracterizamos pela primeira vez a sarcopenia em ratos com 13 meses de idade a partir de reduzida massa tecidual dos músculos Sóleo e EDL e de força voluntária máxima avaliada por protocolo de teste de força com uso de escada. A atividade catalítica do proteassoma exibe padrão distinto de acordo com o músculo avaliado e a idade dos animais. / The sarcopenia is defined as the mass and muscle function loss that occurs with the ageing. The muscle mass is maintained as result of the constant balance between synthesis and protein degradation and with the advance of age, occur changes of muscle fibers that has its diameter reduced, changes in the proportion of different types of fibers and reduction of contractile protein. To characterize the sarcopenia in Wistar rats in different ages were measured maximum volunteered strength, proteasome activity and total expression of Akt 1, p70S6K, MuRF 1 and Atrogin 1 in Soleus and EDL muscle. For the first time we characterized the sarcopenia in 13 months old rats from the reduced tissue mass of Soleus and EDL muscle and of maximum volunteered strength analyzed by a protocol ladder climbing test. The catalytic activity of proteasome show a distinct pattern according to the analyzed muscle and the animals\' age.

Hipotrofía nos músculos que estabilizam a coluna tem sido identificada nos pacientes com lombalgia. Entretanto, não se sabe se a perda muscular é causa ou conseqüência desta disfunção, nem se ela é influenciada pelo tipo de alteração discal que o indivíduo apresenta. Este estudo testou a hipótese de que a hipotrofía dos pacientes com lombalgia seja dependente do tipo de alteração discal. Para avaliar a condição muscular em diferentes tipos de alteração discal, optou-se por um estudo retrospectivo e por uma seleção aleatória de 78 exames de ressonância magnética de indivíduos com lombalgia. Em cada exame foram realizadas medidas quantitativas da porcentagem de gordura na área de secção transversa dos mm. multífidus e psoas, nos três últimos níveis da coluna lombar. A alteração discal foi encontrada em 95% dos exames, sendo o abaulamento o achado de imagem mais freqüente, seguido pela protrusão discal. A porcentagem de gordura variou conforme o tipo de alteração discal. Nos níveis com abaulamento há em ambos os músculos estudados 6% a mais de tecido gorduroso do que nos níveis onde há protrusão e esta diferença foi estatisticamente significante. Músculos nos níveis onde há protrusão sem fissura no anel fibroso apresentaram maior substituição gordurosa do que aqueles onde há protrusão com fissura. A porcentagem de gordura foi influenciada por características anatômicas como músculo estudado e nível da coluna, e por características como idade e sexo dos sujeitos. Estes resultados indicam que a hipotrofía muscular em pacientes com lombalgia não é um processo uniforme e generalizado, mas sim correlacionado a diferentes variáveis, entre elas o tipo de alteração discal que o paciente apresenta. / Low back pain patients present atrophy on muscles responsible for spine stabilization. However, it is not clear if muscle waste is related to the cause or if it is a consequence of this disfunction. Nor it is clear if muscle athophy is affected by the type of disc pathology. This study tested the hypothesis that muscle waste in low back pain patients influenced by the type of disc derangement. Magnetic resonance scans of 78 low back pain patients were randomly analysed. Cross sectional area percentage of fat tissue in multifidi and psoas major muscles was measured on the lower levels of the lumbar spine. Disc pathology was found in 95% of the exams and disc bulge was the most frequent abnormality, followed by disc protrusion. Fat percentage varied according to disc pathology and this difference was statistically significant. Muscles on levels with disc bulge presented 6% more fat deposits than muscles on levels with disc protrusion. Muscles on levels with discs without anular tear present more fat infiltration than muscles on levels with anular tear. Fat percentage was also influenced by anatomic aspects such as evaluated muscle and spine level, and sample characteristics as age and sex. The results indicated that muscle atrophy in low back pain patients is not a uniform and generalized feature. It is correlated to different variables, such as type of disc pathology

A estimulação elétrica neuromuscular (EENM) é um importante recurso utilizado na medicina esportiva para acelerar processos de recuperação. O objetivo deste estudo foi analisar os efeitos da EENM durante a imobilização do músculo gastrocnêmio, em posições de alongamento (LP) e encurtamento (SP). Para tanto, 60 ratas fêmeas jovens WISTAR foram distribuídas em seis grupos e acompanhadas durante 7 dias: controle (C), eletroestimuladas (EE), imobilizadas em encurtamento (ISP), imobilizadas em alongamento (ILP), imobilizadas em encurtamento e eletroestimuladas (ISP+EE) e imobilizadas em alongamento e eletroestimuladas (ILP+EE). Para a imobilização, o membro posterior direito foi envolvido por uma malha tubular e ataduras de algodão juntamente à atadura gessada. A EENM foi utilizada com uma freqüência de 50 Hz, 10 minutos por dia, totalizando 20 contrações em cada sessão. Após 7 dias os animais foram submetidos à eutanásia e os músculos gastrocnêmios foram retirados para a realização do ensaio mecânico de tração em uma máquina universal de ensaios (EMIC®). A partir dos gráficos carga versus alongamento foram calculadas as seguintes propriedades mecânicas: alongamento no limite de proporcionalidade (ALP), carga no limite de proporcionalidade (CLP), alongamento no limite máximo (ALM), carga no limite máximo (CLM) e rigidez. As imobilizações SP e LP promoveram reduções significativas (p<0,05) nas propriedades de ALP, CLP, ALM e CLM sendo mais acentuada, principalmente, no grupo ISP. Quando utilizada a EENM, houve acréscimo significativo (p<0,05) destas propriedades somente no grupo ISP. Já, em relação à rigidez, foi observada redução significativa (p<0,05) somente do grupo C para o grupo ISP. Quando utilizada a EENM, a rigidez do grupo ILP+EE foi significativamente (p<0,05) maior e mais próxima do grupo C que a do grupo ISP+EE. Neste modelo experimental, a imobilização dos músculos em alongamento atrasou a queda das propriedades e a estimulação elétrica, contribuiu para a manutenção das propriedades mecânicas durante o período de imobilização, principalmente no grupo ILP+EE. / The neuromuscular electric stimulation (NMES) is an important tool used in sport medicine to accelerate the recovery process. The objective of this study was to analyze the effects of NMES during the immobilization of the gastrocnemius muscle, in lengthened (LP) and shortened positions (SP). Sixty young female rats WISTAR were distributed into six groups and followed for 7 days: control (C), electric stimulation (ES), immobilized in shortened (ISP), immobilized in lengthened (ILP), immobilized in shortened and electric stimulation (ISP+ES) and immobilized in lengthened and electric stimulation (ILP+ES). For the immobilization, the right hind limb was involved by a tubular mesh and cotton rolls and plaster. NMES was used in a frequency of 50 Hz, 10 minutes a day, totaling 20 contractions in each session. After 7 days the animals were killed and their gastrocnemius muscles of the right side were submitted to a mechanical test in traction in an universal test machine (EMIC®). From the curves load versus elongation the following mechanical properties were obtained: elongation in the yield limit (EPL), load in the yield limit (LPL), elongation in the ultimate load (EUL), ultimate load (UL) and stiffness. The immobilizations SP and LP promoted significant reductions (p<0,05) in the properties of EPL, LPL, EUL and UL being more accentuated mainly in group ISP. When used NMES, there was significant increment (p<0,05) of such properties only in group ISP. As for stiffness, significant reduction was observed (p<0,05) only of the group C for group ISP. When the NMES was used, the stiffness of group ILP+EE was significantly (p<0,05) higher and closer to group C than for group ISP+EE. We conclude that in this experimental model the immobilization of the muscles in the lengthened position delayed the reduction of the properties and the electric stimulation contributed to the maintenance of the mechanical properties during the immobilization period, mainly for group ILP+ES.

Em quadros mais avançados da insuficiência cardíaca (IC), além do comprometimento do miocárdio, observa-se uma importante perda de massa muscular esquelética, a qual contribui para o mau prognóstico e orbimortalidade dos pacientes. As espécies reativas de oxigênio (ROS) parecem estar diretamente envolvidas no desenvolvimento e progressão da atrofia muscular em doenças crônico-degenerativas. De fato, já é sabido que a IC está associada ao estresse oxidativo na musculatura esquelética, o qual parece contribuir para o catabolismo proteico culminando em atrofia muscular na síndrome, apesar desta relação de causa e efeito ainda ser pouco investigada. No entanto, as fontes envolvidas na produção exacerbada de ROS na musculatura esquelética em ratos com infarto do miocárdio ainda não foram caracterizadas. Como a NADPH oxidase é um complexo enzimático especializado em produzir ROS, e sabendo que esta família de enzimas pró-oxidantes é ativada for agentes pró-inflamatórios e alguns agonistas de receptores acoplados à proteína G que estão aumentados na IC, na primeira parte do projeto de pesquisa testou-se a hipótese de que as NADPH oxidases estariam hiperativadas nos músculos plantar e sóleo de ratos submetidos ao infarto do miocárdio, contribuindo para um quadro de estresse oxidativo e consequente hiperativação do sistema proteolítico ubiquitina proteassoma (SUP), culminando assim na atrofia deste tecido. Para testar esta hipótese, ratos Wistar foram submetidos à cirurgia de infarto do miocárdio ou Sham e, quatro semanas pós-cirurgias, foram submetidos a oito semanas de tratamento com uma substância inibidora da NADPH oxidase (apocinina) ou placebo. Foram quantificados nos músculos plantar e sóleo: níveis de mRNA de componentes da família Nox da NADPH oxidase presentes no tecido muscular, bem como a atividade desse complexo enzimático; marcadores de estresse oxidativo; atividade de enzimas antioxidantes e concentração total de glutationa; níveis de mRNA de componentes do SUP e atividade do proteassoma; e o trofismo muscular (Subprojeto 1). A segunda parte deste projeto testou a hipótese de que o treinamento físico aeróbico (TFA) previniria a hiperativação das NADPH oxidases na musculatura esquelética de ratos submetidos ao infarto do miocárdio, contribuindo para uma diminuição do quadro de estresse oxidativo e menor ativação do SUP, prevenindo assim a atrofia deste tecido. Para testar esta hipótese, ratos Sham e infartados foram submetidos a oito semanas de TFA ou permaneceram sedentários (Subprojeto 2). As variáveis estudadas foram as mesmas relacionadas ao subprojeto 1. Os resultados do subprojeto 1 demonstraram que o infarto do miocárdio em ratos promove atrofia do músculo plantar desencadeada em parte pela ativação da NADPH oxidase, promovendo uma maior produção de ROS e consequente hiperativação do SUP. Além disso, o infarto do miocárdio promove atrofia do músculo sóleo, a qual também está associada a um aumento dos níveis de ROS e da atividade do proteassoma, porém independente da ativação da NADPH oxidase. Em relação ao subprojeto 2, nossos dados também demonstram que o TFA previne parcialmente a atrofia do músculo plantar de ratos infartados, prevenindo a hiperativação da NADPH oxidase e a hiperativação do SUP induzida pelo infarto do miocárdio. Essa intervenção não farmacológica também previne a atrofia do músculo sóleo dos ratos infartados associada à redução das ROS e à redução da hiperativação do SUP induzida pelo infarto do miocárdio, porém de forma independente da atividade do complexo enzimático NADPH oxidase. Dessa forma, concluímos que a NADPH oxidase está envolvida de maneira músculo-específica com a produção de ROS levando a ativação do SUP e à atrofia muscular associada ao infarto crônico do miocárdio. O TFA é capaz de prevenir a atrofia muscular esquelética induzida pelo infarto do miocárdio associada a redução das ROS em ambos os músculos estudados. No musculo plantar, esta resposta esta relacionada a uma redução na hiperativação do complexo enzimático NADPH oxidase, ressaltando a contribuição desse complexo para a geração de ROS em músculos glicolíticos de ratos infartados. O TFA consiste em importante ferramenta não farmacológica agindo na homeostase redox e proteica no musculo esquelético de ratos infartados / Although heart failure (HF) is a syndrome of cardiac origin, it promotes significant skeletal muscle atrophy in more advanced stages, which contributes to poor prognosis and increased mortality rate. Reactive oxygen species (ROS) seem to be directly involved in the development and progression of muscle atrophy in chronic degenerative diseases. In fact, HF is associated with skeletal muscle oxidative stress, which seems to contribute to protein catabolism and muscle atrophy. However, it is important to highlight that the sources involved in the exacerbated skeletal muscle ROS production in HF have not been characterized yet. NADPH oxidase enzyme complex is an important source of ROS production activated by proinflammatory cytokines and some G-protein-coupled receptors, which are increased in HF. Therefore, in the first part of the thesis, we tested whether NADPH oxidases would be overactivated in plantaris and soleus muscles of rats submitted to myocardial infarction, thus contributing to oxidative stress and consequent ubiquitin proteasome proteolytic system (UPS) hyperactivation, ultimately leading to muscle atrophy. To test this hypothesis, Wistar rats underwent myocardial infarction or Sham surgery and, four weeks post-surgery, rats underwent eight weeks of treatment with an NADPH oxidase inhibitor (apocynin) or placebo. It was quantified in plantaris and soleus muscles: mRNA levels of skeletal muscle-NOX family, as well as NADPH oxidase activity; oxidative stress markers; antioxidant enzymes activity and total glutathione concentration; mRNA levels of UPS components and proteasome activity; and muscle trophicity (Subproject 1). In the second part of the thesis we tested whether aerobic exercise training (AET) would prevent NADPH oxidases overactivity in plantaris and soleus muscles of rats submitted to myocardial infarction, thus decreasing oxidative stress and UPS hyperactivation, preventing skeletal muscle atrophy. To test this hypothesis, Sham and infarcted rats underwent eight weeks of AET or remained sedentary (Subproject 2). The variables studied were the same as in Subproject 1. The results of the subproject 1 demonstrated that myocardial infarction in rats induces plantaris muscle atrophy triggered in part by overactivation of NADPH oxidase promoting increased ROS production paralleled by UPS hyperactivation. Moreover, myocardial infarction induced soleus muscle atrophy, which was also associated with increased ROS levels and proteasome overactivity, but independently of NADPH oxidase activation. Regarding the subproject 2, our data showed that AET partially prevented plantaris muscle atrophy in infarcted rats, preventing myocardial infarction-induced NADPH oxidase hyperactivation and UPS hyperactivation. AET also prevented soleus muscle atrophy in infarcted rats, which was associated with a ROS levels reduction and prevention of myocardial infarction-induced UPS hyperactivation, but independently of NADPH oxidase activity. Collectively, our data give support for the involvement of NADPH oxidase as a source of ROS production leading to UPS activation and skeletal muscle atrophy associated with chronic myocardial infarction, however this occurs in a muscle specific pattern. AET prevents myocardial infarction-induced skeletal muscle atrophy and exacerbated ROS levels in both plantaris and soleus muscles. In plantaris muscle, this response is related to a prevention of NADPH oxidase hyperactivation, highlighting the contribution of this enzyme complex to ROS production in glycolytic muscles of infarcted rats. Finally, AET is an important nonpharmacologic tool acting in skeletal muscle redox and protein homeostasis of infarcted rats

Introdução. A insuficiência cardíaca (IC) é caracterizada por exacerbação da atividade nervosa simpática muscular (ANSM), baixa tolerância ao esforço e dispneia. Além disso, é característico nessa população o desequilíbrio entre o anabolismo e catabolismo, favorecendo dessa maneira uma acentuada perda da massa magra muscular, o que agrava ainda mais a qualidade de vida nos pacientes com IC. Dentre as alterações anabólicas observadas na IC avançada destaca-se a diminuição dos hormônios GH, IGF-1 e testosterona. A testosterona, um importante hormônio para as características masculinizantes e na manutenção da massa muscular, apresenta acentuada redução com o avançar da doença. Esta perda da massa magra, leva ao processo de caquexia muscular e consequente atrofia, com diminuição da força e da capacidade funcional do paciente com IC. A reposição de testosterona nesses pacientes tem sido estudada e se mostra uma importante terapêutica para melhorar a capacidade funcional e força muscular. Porém, não se conhece claramente o papel deste tratamento medicamentoso sobre o processo anabólico muscular, bem como na melhora da composição corporal. O exercício físico como tratamento não medicamentoso tem sido amplamente recomendado na IC por reduzir a ANSM, melhorar o fluxo sanguíneo periférico, aumentar a força muscular e melhorar a qualidade de vida. Entretanto, a combinação das estratégias do exercício físico associado à terapia de reposição de testosterona, não é conhecido em pacientes com IC. Métodos. 24 pacientes com IC foram randomizados em 3 grupos: Treinamento (TR, n=9), Testosterona (T, n=8) e Treino+Testosterona (TRT, n=7). A ANSM foi avaliada pela técnica de Microneurografia. O fluxo sanguíneo do antebraço foi avaliado pela pletismografia de oclusão venosa. A composição corporal foi avaliada pela densitometria (DEXA). A biópsia do músculo vasto-lateral foi feita para avaliarmos a área de secção transversa da fibra e a tipagem de fibras musculares. A qualidade de vida foi avaliada pelo questionário de Minnesota. O treinamento físico aeróbio em bicicleta foi realizado 3 vezes por semana, com 40 minutos de exercício por sessão, pelo período de 4 meses. A reposição de testosterona foi realizada pela administração intramuscular de undecilato de testosterona pelo período de 4 meses. Resultados. Após 4 meses de intervenção, observamos restauração dos níveis de testosterona em todos os grupos. A ANSM reduziu nos grupos TR e TRT. Não houve aumento do fluxo sanguíneo entre os grupos. O consumo de oxigênio aumentou em todos os grupos, porém apenas o grupo TRT aumentou a potência máxima ao exercício. A massa magra apresentou aumento significativo apenas no grupo TRT. Não observamos mudança no conteúdo mineral ósseo entre os grupos. Apenas o grupo TRT aumentou de maneira significativa a área de secção transversa das fibras tipo I (oxidativas). A qualidade de vida melhorou apenas nos grupos TR e TRT. Conclusões. O exercício físico associado à terapia de reposição de testosterona se mostrou mais eficaz em reduzir a ANSM, aumentar a capacidade funcional, a força muscular, a massa magra com um importante aumento das fibras do tipo I. Nossos resultados enfatizam a importância do exercício físico em pacientes com IC e traz uma nova perspectiva com a associação da testosterona para pacientes com hipogonadismo / Introduction. Heart failure (HF) is characterized by exacerbation of muscle sympathetic nerve activity (MSNA), exercise intolerance and dyspnea. Furthermore, is characteristic in this population the imbalance between anabolism and catabolism which lead to loss of skeletal muscle mass worsening quality of life in HF patients. Prior studies have demonstrated decrease in anabolic hormones such as GH, IGF-1 and testosterone. Testosterone, an important hormone for masculinization feature and maintenance of muscle mass, shows sharp decline in advanced HF. Loss muscle mass leads to cachexia and atrophy which decrease strength and functional capacity in HF patients. Testosterone replacement in these patients has been studied and shows an important therapeutic to enhance functional capacity and muscle strength. However it is not known the role of this medical treatment on muscle anabolic process as well as on body composition. Physical exercise as a non-medication treatment has been widely recommended to reduce MSNA, enhance peripheral blood flow, increase muscle strength and improve quality of life. However, the combination of the strategies of physical exercise associated with testosterone replacement therapy is not known in HF patients. Methods. 24 HF patients were randomized in 3 groups: Training (TR, n=9), Testosterone (T, n=8) and Training+Testosterone (TRT, n=7). MSNA was recorded by microneurography technic. Forearm blood flow was evaluated by venous occlusion plethysmography. Body composition was measured by densitometry (DEXA). Muscle biopsy was done in vastus lateralis to evaluate the cross-sectional area and type of fibers. Quality of life was assessed by Minnesota living with heart failure questionnaire. Aerobic exercise training on a bicycle was performed 3 times per week, with 40 minutes of exercise per session, for a period of 4 months. Testosterone replacement was performed by intramuscular administration of testosterone undecylate for a period of 4 months. Results. After 4 months testosterone levels were restored in all groups. MSNA decreased in TR and TRT groups. There was no increase in blood flow between groups. Oxygen consumption increased in all groups, but only the TRT group showed increase in maximum power to exercise. Lean body mass increased significantly only in the TRT group. We did not observe changes in bone mineral content between groups. Only TRT group significantly increased the cross-sectional area of type I fibers (oxidative). The quality of life improved only in TR and TRT groups. Conclusions. Exercise training associated with testosterone replacement therapy was more effective in reducing MSNA, increase functional capacity, muscle strength, lean mass with a significant increase in type I fibers. Our results emphasize the importance of physical exercise in patients with HF and bring a new perspective to association testosterone for patients with hypogonadism

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