Resumo não disponível.

Os agonistas beta-adrenérgicos (βAA) são conhecidos por aumentar a hipertrofia muscular e lipólise, neste caso uma maneira de se reduzir o efeito da lipólise seria a imunocastração. Dessa forma, o objetivo deste projeto foi avaliar o efeito dos βAA e da imunocastração sobre a qualidade da carne de bovinos Nelore. Foram utilizados noventa e seis bovinos Nelore, sendo que metade dos animais (n=48) receberam uma dose da vacina de imunocastração, e após 30 dias receberam a segunda dose. A outra metade dos animais (n=48) não recebeu nenhuma dose da vacina. Durante 70 dias os animais foram alimentados com uma dieta padrão composta de 24% volumoso e 76% de concentrado. Após 70 dias de confinamento os animais foram divididos em três grupos, dentro de bloco (peso inicial) e condição sexual e foram alimentados por 30 dias, com umas das seguintes dietas: CON - dieta padrão utilizada na fase anterior, sem a adição de βAA; ZIL - dieta padrão acrescida de 80 mg/dia Cloridrato de Zilpaterol; RAC - dieta padrão acrescida de 300 mg/dia Cloridrato de Ractopamina. Ao final desse período os animais foram abatidos e colhidas amostras do músculo Longissimus dorsi para as avaliações de qualidade de carne, lipídeos totais, perfil de ácidos graxos, análise sensorial do consumidor, perfil morfométrico muscular, expressão dos genes calpaína e calpastatina, comprimento de sarcômero. Para a maioria das características avaliadas não foram observadas interações entre os tratamentos. Ao avaliar o efeito da condição sexual, os animais imunocastrados apresentaram maiores intensidades de cor L, a e b, lipídios totais, ácidos oleico, palmítico e total de monoinsaturados e maior frequência para as fibras oxidativas (FO) e glicolíticas (FG) em relação aos não-castrados. Contudo, os animais não-castrados tiveram uma tendência a apresentarem uma carne mais macia na análise sensorial e obtiveram maior frequência das fibras oxidativasglicolíticas (FOG) em relação aos imunocastrados. Quanto ao efeito dos βAA, o grupo ZIL apresentaram uma carne menos macia na força de cisalhamento, maiores concentrações de ácidos heptadecanoico, linoleico, araquidonico ácido C20:3 N6C8C11C14, ômega 6, maior frequência para as FO e menor para FG em comparação ao grupo RAC e CON. No entanto, os animais do grupo CON e ZIL apresentaram maior área para as FO em comparação ao grupo RAC, enquanto que para as FOG, os animais do grupo CON tiveram maior área do que os animais do grupo RAC e ZIL. Na análise sensorial, os grupos RAC e ZIL receberam menores notas para os atributos textura e qualidade global em relação ao CON. Não foi observado efeito da condição sexual e dos βAA sobre a expressão dos genes e comprimento de sarcômero. Conclui-se que a condição sexual e a suplementação com os βAA podem alterar a qualidade da carne, perfil de ácidos graxos e morfométrico muscular, sem, contudo, alterar a expressão dos genes e do comprimento de sarcômero. / The Beta adrenergic agonist (βAA) are knowed for increase muscle hypertrophy and lipolysis, in this case on way for decrease the lipolysis effect is use the immunocastration. The objective of this research was evaluated the effect of βAA and immunocastration on meat quality of Nellore . Ninety-six Nellore were fed in this trial; half of the animals (n = 48) received one dose of immunocastration vaccine on d 0, and received another dose at d 30. The other half of animals (n = 48) received no vaccine. Animals were fed with a standard diet consisting of 24% forage and 76% concentrate for 70 d. After 70 d of the standard diet, animals were divided into three groups, and were fed 30 d with one of the following diets: CON - standard diet used in the previous phase, without the addition of βAA; ZIL - standard diet plus 80 mg/d Zilpaterol hydrochloride; RAC - standard diet plus 300 mg/d Ractopamine hydrochloride. After this period, animals were harvested and the Longissimus dorsi sample were colleted to evaluate meat quality, total lipid content, fatty acid profile, consumer sensory analysis, muscle morfometric profile, genes expression of calpain and calpastatin and sarcomere length. For almost of characteristics evaluated, were not observed interactions between treatments. The effect of sexual condition, imunocastrated animals showed higher intensity of color L, a and b, total lipidics, oleic, palmitic and total monounsaturated acids and more frequency for oxidative fibers (FO) and glycolytic fibers (FG) in relation at noncastrated. However, non-castrated animals had a tendency to show a meat tender in sensory analysis and more frequency of oxidative-glicolytics fibres (FOG) in relation to imunocastrated. The βAA effect, ZIL group showed a meat less tender, higher concentrations of heptadecanoic, linoleic, araquidic acids, C20:3 N6C8C11C14, ômega 6, higher frequency for FO and less for FG than RAC and CON group. Animals of CON and ZIL group showed more FO area than RAC group, while for the FOG, animals from COM group showed more area than animals from RAC and ZIL group. In the sensory analysis, RAC and ZIL group received lower grades for tenderness and global quality in relation to COM group. Was no observed effect of sexual condition and βAA for genes expressions and sarcomere length. As conclusion, sexual condition and βAA affected the meat quality, fatty acid profile, muscle fibers, but not affect genes expression and sarcomere lenght.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de utilização de marcadores moleculares em genes candidatos da calpaína (CAPN) e calpastatina (CAST) como ferramenta auxiliar para programas de melhoramento de características relacionadas ao crescimento e maciez da carne. Foram avaliados 605 bovinos da raça Nelore, pertencentes à Agropecuária CFM Ltda, com idade média ao abate de 24 meses. Após a extração do DNA de amostras de sangue, por desproteinização em presença de NaCl, a identificação e determinação do polimorfismo para os marcadores moleculares CAPN316, CAPN530, CAPN4751, CAPN4753 e UOGACAST1, foi realizada pelo sistema de detecção TaqManTM utilizando-se PCR em Tempo Real. A análise de maciez da carne, aos 7, 14 e 21 dias de maturação, foi realizada com amostras de carne do Longissimus dorsi, retiradas entre a 12ª e 13ª costela e cisalhadas utilizando-se um Warner Bratzler Shear Force. Nenhum efeito significativo dos marcadores avaliados foi observado para as características de crescimento. Foi verificado efeito significativo, em relação à maciez da carne, para os seguintes polimorfismos: aos 7, 14 e 21 dias de maturação para o marcador CAPN4751; aos 21 dias para o marcador CAPN4753 e aos 14 e 21 dias para o marcador UOGCAST1. Em relação aos efeitos das combinações genotípicas para os marcadores dois a dois, os resultados foram significativos para a combinação CAPN4751/UOGCAST1 nos três tempos de maturação. Para a combinação de marcadores CAPN4753/UOGCAST1 também foram verificados resultados significativos para carnes maturadas aos 14 e 21 dias. Os resultados observados neste trabalho sugerem a possibilidade da utilização de seleção assistida por marcadores (MAS), visando o aumento da qualidade da carne em bovinos da raça Nelore. / The objective of this study was to evaluate the potential utilization of molecular markers on candidate calpain and calpastati n genes as an auxiliary tool for breeding programs on traits related to growth and meat tenderness. A total of 605 Nellore animals, raised by CFM Agro-pecuária Ltda, were used in this study and slaughtered with 24 months in average. After DNA blood samples extraction, by desproteinization in presence of NaCl, the polymorphism (CAPN316, CAPN530, CAPN4751, CAPN4753 and UOGACAST1) identification and determination was realized by TaqManTM detection system using real time PCR. The meat tenderness analysis, at the 7, 14 and 21 days of maturation was realized with Longissimus dorsi meat samples, taken at the 12th and 13th rib interval and Warner Bratzler Peak Shear Force measurements were used. There were no significant effects of molecular markers in growth traits. There were significant effects, regarding to meat tenderness, for following polymorphisms: at 7, 14 and 21 days of maturation, for CAPN4751 marker; at 21 days of maturation, for CAPN4753, and finally, at 14 and 21 days of maturation, for UOGCAST1 marker. In respect to genotypic combination effects analysis for pairwise marker, the results were significant for CAPN4751/UOGCAST1 in three days of maturation. In combination effects for CAPN4753/UOGCAST1 markers, significant effects were also observed for meat tenderness at 14 and 21 days. Theses results suggest that marked selection assisted (MAS) can be used to improve meat quality in Nellore beef cattle.

O tipo biológico influenciado pela genética Bos taurus indicus garante maior adaptação aos animais em regiões com altas temperaturas, no entanto exibe alguns atributos de carcaça e associados à palatabilidade da carne inferiores quando comparados ao tipo biológico predominantemente Bos taurus taurus. Existe a hipótese de que tais diferenças estejam associadas ao conteúdo mitocondrial na musculatura destes animais. Objetivou-se avaliar as diferenças no metabolismo oxidativo, pela medida de respiração mitocondrial em fibras permeabilizadas submetidas a duas temperaturas (38,5 e 40 °C) utilizando respirômetro de alta resolução (Oroboros Instruments), do Longissimus lumborum imediatamente após abate, entre os tipos biológicos Brahman e Angus com taxa e extensão da proteólise distintas ao longo de 14 dias de maturação. Foram investigadas as atividades enzimáticas de lactato desidrogenase e citrato sintase, pH, bem como autólise de &mu;-calpaína e degradação de proteínas miofibrilares de 18 animais das raças Brahman (6), Brangus (6) e Angus (6). A taxa de acidificação das carcaças foi diferente entre os tipos biológicos (P = 0,049) e entre os tempos postmortem (P < 0,001), sendo que as carcaças dos animais Brahman às 6h postmortem apresentaram pH tão alto quanto as carcaças de Brangus e Angus às 3h posmortem. A atividade de citrato sintase 1h postmortem também foi diferente (P = 0,086) entre os tipos biológicos, sendo que maior atividade (P = 0,075) foi identificada em Brahman comparado a Brangus. O fluxo de consumo de oxigênio mitocondrial no estado 4 (ST4_O), apresentou interação (P = 0,050) entre os tipos biológicos e temperatura, assim como a respiração mitocondrial do sistema de transporte de elétrons desacoplado da produção de ATP (P = 0,047), ambos superiores para Brahman a 38,5 °C na comparação entre tipos biológicos. Todavia, ocorreu uma queda da ST4_O, apenas para os animais Brahman, quando a temperatura foi aumentada. A maior resistência a acidificação e maior respiração mitocondrial imediatamente após o abate para o tipo biológico Brahman, foram acompanhadas pela redução (P = 0,058) da autólise completa de &mu;-calpaína às 24h postmortem. A degradação da titina após 7d de maturação foi reduzida (P = 0,056) e se manteve menor (P = 0,003) aos 14d para Brahman comparado aos outros tipos biológicos. O aparecimento da banda 150 kDa da alfa-II-espectrina às 24h postmortem também é menor (P = 0,011) para Brahman, assim como a degradação da desmina (P = 0,019) e troponina-T (P = 0,001). As duas últimas proteínas tiveram sua degradação reduzida ao longo dos 14d postmortem para este tipo biológico. Portanto, o tipo biológico Brahman tem um mecanismo muscular adaptativo que envolve maior conteúdo mitocondrial, com maior vazamento de prótons pelo sistema de transporte de elétrons e que pode estar relacionado a redução da taxa de ativação da &mu;-calpaína, redução da degradação proteica e, consequentemente, a redução da taxa e da extensão do amaciamento da carne destes animais. / Biological type influenced by Bos taurus indicus ensures higher animals adaptation to warm environment, however exhibit less desirable carcass and palatability traits when compared to predominant Bos taurus taurus biological types. There is a hypothesis that muscle mitochondrial content is associated with those differences. It was aimed to evaluate the oxidative metabolism, measuring mitochondrial respiration in permeabilized fibers sumitted to two temperatures (38.5 and 40 °C) using high resolution respirometry (Oroboros Instruments), in Longissimus lumborum imediately after slaughter between biological types Brahman and Angus with different proteolysis rate and extension during 14d aging. Were investigated lactate dehydrogenase and citrate sinthase activities, pH, as well as &mu;-calpain autolysis and protein degradation between 18 animals from breeds Brahman (6), Brangus (6) and Angus (6). The carcass pH decline is different between biological types (P = 0.049) and between time postmortem (P < 0.001), with Brahman carcasses showing pH at 6h postmortem as high as Brangus and Angus pH at 3h postmortem. Citrate sinthase activity 1h postmortem is different (P = 0,086) between biological types, with Brahman showing higher (P = 0.075) values than Brangus animals. The mitochondrial oxygen flux consumption at state 4 (ST4_O) showed interaction (P = 0.050) between biological types and temperature, as well as respiration for electron transport system uncopled from ATP production (P = 0.047), both higher for Brahman at 38.5 °C in biological types comparison. However, decreased ST4_O was observed only for Brahman animals when temperature was increased. Higher resistance to pH decline and higher mitochondrial respiration after slaughter to Brahman cattle were followed by reduced (P = 0.058) complete &mu;-calpain autolysis at 24h postmortem. Titin degradation after 7d aging was reduced (P = 0.056) and kept lower (P = 0.031) after 14d to Brahman when compared to other biological types. The 150 kDa band from alpha-IIspectrin degradation at 24h postmortem is lower (P = 0.011) to Brahman, as well as desmin degradation (P = 0.019) and troponin-T (P = 0.001). Desmin and troponin-T had its degradation reduced extended until 14d aging for this biological type. Therefore, Brahman biological type has an adaptive muscular mechanism that involves higher mitochondrial content, with higher proton leak in electron transport system and that can be related with reduced rate for &mu;-calpain activation, reduced protein degradation and, consequentely, reduced rate and extension to beef tenderization for these animals.

Introdução: A hipertrofia cardíaca induzida por sobrecarga hemodinâmica crônica (HC) é caracterizada por espessamento das paredes do ventrículo esquerdo e do tecido intersticial. As atividades aumentadas de calpaína-1 e metaloproteinase de matriz(MMP)-2 são observadas em diferentes modelos de hipertensão arterial e estão relacionadas com as mudanças fisiopatológicas na HC. Por outro lado, a atividade de MMP-2 parece ser modulada positivamente por ativação de calpaína-1 em diferentes modelos. O objetivo deste trabalho é analizar se a calpaína-1 contribui para o aumento da atividade de MMP-2 no coração e se esse mecanismo resulta nas mudanças crônicas cardíacas na hipertensão renovascular. Métodos: Ratos Wistar submetidos ao modelo de 2-rins-1 clipe (2R-1C)(180-200g) e seus respectivos controles (Sham) foram tratados com verapamil (VRP), um bloqueador de canais para cálcio tipo L (BCCL, 8mg/kg/bid) ou veículo durante 8 semanas. O BCCL reduz as concentrações intracelulares de cálcio, o que leva à diminuição da ativação de calpaína-1, e então à possível modulação da atividade e expressão proteica de MMP-2. Pressão arterial sistólica (PAS) dos ratos foi monitorada durante 10 semanas de hipertensão por pletismografia de cauda. O ventrículo esquerdo (VE) foi analisado por histologia e ecocardiografia para avaliação das dimensões ventriculares. A atividade de calpaína-1 e MMP-2 foi avaliada por zimografia em gel. A expessão proteica de calpaína-1 e MMP-2 foi avaliada por western blot e imunofluorescência. Os corações foram submetidos à avaliação funcional por Langendorff. Todos os protocolos foram aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa Animal da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (43/2017). Resultados: Após 10 semanas, a PAS teve um aumento sustentado nos animais 2R-1C e o tratamento com VRP não foi capaz de reduzí-la em nenhum tempo de hipertensão. O peso corporal não apresentou diferença significativa entre os grupos. O grupo hipertenso teve um aumento da massa cardíaca quando comparado ao sham e o tratamento com verapamil reduziu esse parâmetro. A análise da espessura do ventrículo esquerdo demonstra que o VRP é capaz de reverter a HC induzida por sobrecarga pressórica nos animais hipertensos. Os animais 2R-1C apresentaram um aumento singificativo na expressão proteica e atividade de calpaína-1 e o VRP foi capaz de diminuir esses níveis. Foi observado aumento da atividade das isoformas de MMP-2 nos ratos 2R-1C quando comparados aos controles e o VRP foi capaz de reduzir a atividade da isoforma de 64kDa. A contratilidade cardíaca intrínseca dos animais 2R-1C sugere uma disfunção cardíaca quando comparados aos controles sham, embora a fração de ejeção desses animais esteja preservada. O VRP não foi capaz de alterar esses parâmetros. Conclusão: O VRP pode contribuir para a redução da hipertrofia cardíaca por diminuir a expressão proteica de calpaína-1 e MMP-2 na hipertensão renovascular. Apoio financeiro: Capes, CNPq, FAPESP / Introduction: The chronic hemodynamic overload-induced cardiac hypertrophy (CH) is characterized by thickening of the left ventricle walls and hypertrophy of the cardiomyocytes and interstitial tissue. Increased activity of calpain-1 and matrix metalloproteinase(MMP)-2 was observed in different models of arterial hypertension models and contributes to the pathophysiologic changes shown in CH. On the other hand, MMP-2 activity is also positively modulated by activation of calpain-1 in different animal models of cardiovascular diseases. The objectives here are to analyze whether calpain-1 contributes to increase the activity of MMP-2 in the heart and whether this mechanism results in chronic cardiac changes in the renovascular hypertension. Methods: Two kidney-one clip (2K1C) hypertensive male Wistar rats (180-200g) and their respective controls (Sham) were orally treated with verapamil (VRP), a L-type calcium channels blocker (LCCB, 8mg/kg/bid), or vehicle during 8 weeks. The LCCB reduces the intracellular concentration of calcium, thus decreasing the activation of calpain-1, and then may modulate the activity of MMP-2. Systolic blood pressure (SBP) was monitored in the rats during 10 weeks of hypertension. Left ventricle (LV) was analyzed by histology and echocardiography to evaluate ventricle thickening. Calpain- 1 and MMP-2 activities were analyzed by zymography and their expression by immunofluorescence and western blot. Hearts were submitted to functional evaluation by Langendorff. All the protocols were approved by the Ethical Committee in Animal Research of Ribeirao Preto Medical School (43/2017). Results: After 10 weeks, the systolic blood pressure had sustained increase and treatment with VRP was not able to decrease it in any time of hypertension. The body weight did not present significant changes between the groups. Hypertensive group had significant increase in the ventricle/body weight ratio (VW/BW) when compared to sham and treatment with VRP decreased it. Analysis of ventricle thickening showed that VRP is able to revert CHinduced pressure overload. The 2K-1C rats showed a significant increase in the activity and expression of calpain-1 in the heart and VRP reverted it. It was also observed increased activity of MMP-2 forms in the hypertensive rats and VRP decreased the 64kDa MMP-2 activity. The 2K-1C group had cardiac dysfunction when compared to controls groups, and VRP did not alter it. The ejection fraction was not changed in 2K- 1C rats. Conclusion: VRP decreased expression and activity of calpain-1 and MMP-2 in the hearts of 2K-1C rats and then contributed to ameliorate hypertension-induced cardiac hypertrophy

Introdução: A hipertrofia cardíaca induzida por sobrecarga hemodinâmica crônica (HC) é caracterizada por espessamento das paredes do ventrículo esquerdo e do tecido intersticial. As atividades aumentadas de calpaína-1 e metaloproteinase de matriz(MMP)-2 são observadas em diferentes modelos de hipertensão arterial e estão relacionadas com as mudanças fisiopatológicas na HC. Por outro lado, a atividade de MMP-2 parece ser modulada positivamente por ativação de calpaína-1 em diferentes modelos. O objetivo deste trabalho é analizar se a calpaína-1 contribui para o aumento da atividade de MMP-2 no coração e se esse mecanismo resulta nas mudanças crônicas cardíacas na hipertensão renovascular. Métodos: Ratos Wistar submetidos ao modelo de 2-rins-1 clipe (2R-1C)(180-200g) e seus respectivos controles (Sham) foram tratados com verapamil (VRP), um bloqueador de canais para cálcio tipo L (BCCL, 8mg/kg/bid) ou veículo durante 8 semanas. O BCCL reduz as concentrações intracelulares de cálcio, o que leva à diminuição da ativação de calpaína-1, e então à possível modulação da atividade e expressão proteica de MMP-2. Pressão arterial sistólica (PAS) dos ratos foi monitorada durante 10 semanas de hipertensão por pletismografia de cauda. O ventrículo esquerdo (VE) foi analisado por histologia e ecocardiografia para avaliação das dimensões ventriculares. A atividade de calpaína-1 e MMP-2 foi avaliada por zimografia em gel. A expessão proteica de calpaína-1 e MMP-2 foi avaliada por western blot e imunofluorescência. Os corações foram submetidos à avaliação funcional por Langendorff. Todos os protocolos foram aprovados pelo Comitê de Ética em Pesquisa Animal da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (43/2017). Resultados: Após 10 semanas, a PAS teve um aumento sustentado nos animais 2R-1C e o tratamento com VRP não foi capaz de reduzí-la em nenhum tempo de hipertensão. O peso corporal não apresentou diferença significativa entre os grupos. O grupo hipertenso teve um aumento da massa cardíaca quando comparado ao sham e o tratamento com verapamil reduziu esse parâmetro. A análise da espessura do ventrículo esquerdo demonstra que o VRP é capaz de reverter a HC induzida por sobrecarga pressórica nos animais hipertensos. Os animais 2R-1C apresentaram um aumento singificativo na expressão proteica e atividade de calpaína-1 e o VRP foi capaz de diminuir esses níveis. Foi observado aumento da atividade das isoformas de MMP-2 nos ratos 2R-1C quando comparados aos controles e o VRP foi capaz de reduzir a atividade da isoforma de 64kDa. A contratilidade cardíaca intrínseca dos animais 2R-1C sugere uma disfunção cardíaca quando comparados aos controles sham, embora a fração de ejeção desses animais esteja preservada. O VRP não foi capaz de alterar esses parâmetros. Conclusão: O VRP pode contribuir para a redução da hipertrofia cardíaca por diminuir a expressão proteica de calpaína-1 e MMP-2 na hipertensão renovascular. Apoio financeiro: Capes, CNPq, FAPESP / Introduction: The chronic hemodynamic overload-induced cardiac hypertrophy (CH) is characterized by thickening of the left ventricle walls and hypertrophy of the cardiomyocytes and interstitial tissue. Increased activity of calpain-1 and matrix metalloproteinase(MMP)-2 was observed in different models of arterial hypertension models and contributes to the pathophysiologic changes shown in CH. On the other hand, MMP-2 activity is also positively modulated by activation of calpain-1 in different animal models of cardiovascular diseases. The objectives here are to analyze whether calpain-1 contributes to increase the activity of MMP-2 in the heart and whether this mechanism results in chronic cardiac changes in the renovascular hypertension. Methods: Two kidney-one clip (2K1C) hypertensive male Wistar rats (180-200g) and their respective controls (Sham) were orally treated with verapamil (VRP), a L-type calcium channels blocker (LCCB, 8mg/kg/bid), or vehicle during 8 weeks. The LCCB reduces the intracellular concentration of calcium, thus decreasing the activation of calpain-1, and then may modulate the activity of MMP-2. Systolic blood pressure (SBP) was monitored in the rats during 10 weeks of hypertension. Left ventricle (LV) was analyzed by histology and echocardiography to evaluate ventricle thickening. Calpain- 1 and MMP-2 activities were analyzed by zymography and their expression by immunofluorescence and western blot. Hearts were submitted to functional evaluation by Langendorff. All the protocols were approved by the Ethical Committee in Animal Research of Ribeirao Preto Medical School (43/2017). Results: After 10 weeks, the systolic blood pressure had sustained increase and treatment with VRP was not able to decrease it in any time of hypertension. The body weight did not present significant changes between the groups. Hypertensive group had significant increase in the ventricle/body weight ratio (VW/BW) when compared to sham and treatment with VRP decreased it. Analysis of ventricle thickening showed that VRP is able to revert CHinduced pressure overload. The 2K-1C rats showed a significant increase in the activity and expression of calpain-1 in the heart and VRP reverted it. It was also observed increased activity of MMP-2 forms in the hypertensive rats and VRP decreased the 64kDa MMP-2 activity. The 2K-1C group had cardiac dysfunction when compared to controls groups, and VRP did not alter it. The ejection fraction was not changed in 2K- 1C rats. Conclusion: VRP decreased expression and activity of calpain-1 and MMP-2 in the hearts of 2K-1C rats and then contributed to ameliorate hypertension-induced cardiac hypertrophy

O tipo biológico influenciado pela genética Bos taurus indicus garante maior adaptação aos animais em regiões com altas temperaturas, no entanto exibe alguns atributos de carcaça e associados à palatabilidade da carne inferiores quando comparados ao tipo biológico predominantemente Bos taurus taurus. Existe a hipótese de que tais diferenças estejam associadas ao conteúdo mitocondrial na musculatura destes animais. Objetivou-se avaliar as diferenças no metabolismo oxidativo, pela medida de respiração mitocondrial em fibras permeabilizadas submetidas a duas temperaturas (38,5 e 40 °C) utilizando respirômetro de alta resolução (Oroboros Instruments), do Longissimus lumborum imediatamente após abate, entre os tipos biológicos Brahman e Angus com taxa e extensão da proteólise distintas ao longo de 14 dias de maturação. Foram investigadas as atividades enzimáticas de lactato desidrogenase e citrato sintase, pH, bem como autólise de &mu;-calpaína e degradação de proteínas miofibrilares de 18 animais das raças Brahman (6), Brangus (6) e Angus (6). A taxa de acidificação das carcaças foi diferente entre os tipos biológicos (P = 0,049) e entre os tempos postmortem (P < 0,001), sendo que as carcaças dos animais Brahman às 6h postmortem apresentaram pH tão alto quanto as carcaças de Brangus e Angus às 3h posmortem. A atividade de citrato sintase 1h postmortem também foi diferente (P = 0,086) entre os tipos biológicos, sendo que maior atividade (P = 0,075) foi identificada em Brahman comparado a Brangus. O fluxo de consumo de oxigênio mitocondrial no estado 4 (ST4_O), apresentou interação (P = 0,050) entre os tipos biológicos e temperatura, assim como a respiração mitocondrial do sistema de transporte de elétrons desacoplado da produção de ATP (P = 0,047), ambos superiores para Brahman a 38,5 °C na comparação entre tipos biológicos. Todavia, ocorreu uma queda da ST4_O, apenas para os animais Brahman, quando a temperatura foi aumentada. A maior resistência a acidificação e maior respiração mitocondrial imediatamente após o abate para o tipo biológico Brahman, foram acompanhadas pela redução (P = 0,058) da autólise completa de &mu;-calpaína às 24h postmortem. A degradação da titina após 7d de maturação foi reduzida (P = 0,056) e se manteve menor (P = 0,003) aos 14d para Brahman comparado aos outros tipos biológicos. O aparecimento da banda 150 kDa da alfa-II-espectrina às 24h postmortem também é menor (P = 0,011) para Brahman, assim como a degradação da desmina (P = 0,019) e troponina-T (P = 0,001). As duas últimas proteínas tiveram sua degradação reduzida ao longo dos 14d postmortem para este tipo biológico. Portanto, o tipo biológico Brahman tem um mecanismo muscular adaptativo que envolve maior conteúdo mitocondrial, com maior vazamento de prótons pelo sistema de transporte de elétrons e que pode estar relacionado a redução da taxa de ativação da &mu;-calpaína, redução da degradação proteica e, consequentemente, a redução da taxa e da extensão do amaciamento da carne destes animais. / Biological type influenced by Bos taurus indicus ensures higher animals adaptation to warm environment, however exhibit less desirable carcass and palatability traits when compared to predominant Bos taurus taurus biological types. There is a hypothesis that muscle mitochondrial content is associated with those differences. It was aimed to evaluate the oxidative metabolism, measuring mitochondrial respiration in permeabilized fibers sumitted to two temperatures (38.5 and 40 °C) using high resolution respirometry (Oroboros Instruments), in Longissimus lumborum imediately after slaughter between biological types Brahman and Angus with different proteolysis rate and extension during 14d aging. Were investigated lactate dehydrogenase and citrate sinthase activities, pH, as well as &mu;-calpain autolysis and protein degradation between 18 animals from breeds Brahman (6), Brangus (6) and Angus (6). The carcass pH decline is different between biological types (P = 0.049) and between time postmortem (P < 0.001), with Brahman carcasses showing pH at 6h postmortem as high as Brangus and Angus pH at 3h postmortem. Citrate sinthase activity 1h postmortem is different (P = 0,086) between biological types, with Brahman showing higher (P = 0.075) values than Brangus animals. The mitochondrial oxygen flux consumption at state 4 (ST4_O) showed interaction (P = 0.050) between biological types and temperature, as well as respiration for electron transport system uncopled from ATP production (P = 0.047), both higher for Brahman at 38.5 °C in biological types comparison. However, decreased ST4_O was observed only for Brahman animals when temperature was increased. Higher resistance to pH decline and higher mitochondrial respiration after slaughter to Brahman cattle were followed by reduced (P = 0.058) complete &mu;-calpain autolysis at 24h postmortem. Titin degradation after 7d aging was reduced (P = 0.056) and kept lower (P = 0.031) after 14d to Brahman when compared to other biological types. The 150 kDa band from alpha-IIspectrin degradation at 24h postmortem is lower (P = 0.011) to Brahman, as well as desmin degradation (P = 0.019) and troponin-T (P = 0.001). Desmin and troponin-T had its degradation reduced extended until 14d aging for this biological type. Therefore, Brahman biological type has an adaptive muscular mechanism that involves higher mitochondrial content, with higher proton leak in electron transport system and that can be related with reduced rate for &mu;-calpain activation, reduced protein degradation and, consequentely, reduced rate and extension to beef tenderization for these animals.

Contextualização - A distrofia muscular de cinturas tipo 2A ou calpainopatia é uma desordem causada pelas mutações no gene CAPN3 (15q15.1) que codifica a calpaína. Entender como ocorre a perda de força muscular, da mobilidade articular e suas relações com a função nestes pacientes pode auxiliar na melhor compreensão da evolução da doença e indicar os biomarcadores pertinentes para o acompanhamento desta doença. Objetivo - Descrever e correlacionar a força muscular, a amplitude de movimentos articulares (ADM) e a função de um grupo de pacientes brasileiros com distrofia muscular de cinturas tipo 2A (calpainopatia). Método - Trata-se de um estudo transversal. A população estudada foi composta por 50 pacientes acompanhados no Centro de Pesquisa sobre o Genoma Humano e Células Tronco (CEGH-CEL) do Instituto de Biociências da Universidade de São Paulo, São Paulo, Brasil. Foram coletados os dados de força muscular (Medical Research Council - MRC), amplitude de movimento, escala de Vignos, escala de Medida de Independência Funcional (MIF), teste de caminhada de 10 metros (TC10m) e Escala Egen Klassifikation (EK). Para análise de correlação entre a força muscular e função foram utilizados os testes de correlação de Pearson e de Spearman. Resultados - Houve correlação positiva forte entre o índice de força muscular de cotovelo e o escore da Escala de Medida de independência funcional total (MIFT) (rho=0.70) e correlação negativa forte entre a Escala de Vignos e escore da MIFT (rho= -0.90). No teste de caminhada de 10 metros, a média do tempo utilizado pelos participantes foi de 17.82 segundos. Os resultados mostraram correlação negativa moderada entre o escore da escala EK e o índice de força muscular (MRC) dos segmentos corporais do cotovelo (rho= -0.51) e punho (r= -0.40) para o subgrupo cadeirantes. A amplitude de movimento não é um biomarcador pertinente para o acompanhamento da doença, pois não apresentou correlação com as demais variáveis deste estudo. A maioria dos pacientes apresentou limitações articulares na região de joelho e tornozelo, condizentes com outras pesquisas. A comparação da força muscular entre os músculos extensores dos joelhos direito e esquerdo mostrou diferença significativa (p < 0.02). Conclusão - Amostra brasileira apresentou incidência similar com os países do continente europeu (32%). Os escores de força muscular mostraram correlação com a função motora. Nossos achados permitem determinar, com melhor embasamento, os biomarcadores funcionais força muscular e função como os mais indicados na prática clínica e de pesquisa / Contextualization - Limb-girdle muscular dystrophy type 2A or calpainopathy is a disorder caused by mutation in the CAPN3 gene (15q15.1) that codes for calpain. Understanding how loss of muscular strength, joint mobility and their relationship with the function in these patients can help in better understanding the evolution of the disease and indicate the biomarkers pertinent to the follow-up of this disease. Objective - To describe and correlate muscle strength, range of joint movements (ROM) and function of a group of Brazilian patients with limb-girdle muscular dystrophy type 2A (calpainopathy). Method - This is a cross-sectional study. The studied population was composed for 50 patients at the Center for the Study of the Human Genome (CSHG) of the Institute of Biosciences of the University of São Paulo, São Paulo, Brazil. The data recorded were muscle strength (Medical Research Council - MRC), range of motion, Vignos scale, Functional Independence Measure (FIM), 10-meter walk test and Egen Klassifikation scale (EK). Para análise de correlação entre a força muscular e função foram utilizados os testes de correlação de Pearson e de Spearman. Results - There was a strong positive correlation between MRC and FIM (rho=0.70) and negative correlation between the Vignos Scale and FIM (rho= -0.90). The 10-meter walk test, the mean time used by participants was 17.82 seconds. The results showed a moderate negative correlation between the EK scale score and the MRC of the elbow (rho = -0.51) and wrist (r = -0.40) for the wheelchair subgroup. The range of motion is not a biomarker pertinent to the disease follow-up, since it did not present a correlation with the other variables of this study. The patients had contractures around the knee and ankle, is in keeping with what other studies. The comparison of muscle strength between the extensor muscles of the right and left knees showed a significant difference (p < 0.02). Conclusion - Brazilian sample had an incidence similar with the countries of the European continent (32%). The scores of muscle strength and motor function showed correlation. Our findings allow us to determine, with better foundation, functional biomarkers muscle strength and function as the most indicated in clinical practice and research

Introdução: As distrofias musculares de cinturas (limb-girdle muscular dystrophies - LGMD) são causadas por mutações em uma grande variedade de genes que codificam proteínas musculares, podendo ser herdadas de forma autossômica dominante ou recessiva. O diagnóstico é feito tanto através de exame de biópsia muscular que mostra um padrão histológico distrófico ao lado de deficiência específica de proteínas musculares quanto por estudo genético. Em alguns subtipos de LGMD não é possível fazer o diagnóstico específico pela biópsia muscular, tais como na deficiência da calpaína-3 (CAPN3) e da proteína relacionada a fukutina (FKRP). Nestes casos, portanto, o exame molecular é de grande valor para a confirmação do diagnóstico. Objetivos: Analisar os genes CAPN3 e FKRP em pacientes com diagnóstico histológico de LGMD e verificar a expressão proteica da CAPN3 nesses pacientes, correlacionando com as mutações identificadas e com o quadro clínico e histológico dos mesmos. Resultados: Fizeram parte deste estudo 36 pacientes com LGMD provenientes do ambulatório de miopatias do HC-FMUSP em que a biópsia muscular não identificou deficiência de distrofina, disferlina, caveolina-3 e sarcoglicanas. Destes, nove (25%) foram diagnosticados com LGMD2A, seis (17%) com LGMD2I e em 21 (58%) não foi possível identificar o subtipo específico. Foram encontradas mutações patogênicas no gene CAPN3 em oito pacientes, sendo em homozigose em dois casos, heterozigose composta em cinco casos e em heterozigose em um caso. Em um caso o diagnóstico de LGMD2A foi realizado baseado apenas na análise da expressão da proteína CAPN3 no tecido muscular. Em seis pacientes foram identificadas mutações patogênicas no FKRP, sendo em homozigose em cinco casos e em heterozigose em um caso. A maioria dos pacientes com LGMD2I (cinco casos) apresentava a mutação c.826C > A. Foi observada ausência total ou parcial da expressão da CAPN3 em pacientes com LGMD2A. Conclusões: O presente estudo mostrou que mutações nos genes CAPN3 e FKRP são frequentes em pacientes com diagnóstico clínico e histológico de LGMD. A análise da expressão da CAPN3 se mostrou como uma importante ferramenta no diagnóstico da LGMD2A / Introduction: The Limb-Girdle Muscular Dystrophies (LGMD) are caused by mutations on a wide variety of genes that encode muscular proteins which can be inherited in dominant or recessive autosomal forms. The diagnosis is made either by genetic study or by muscle biopsy which shows a dystrophic histologic pattern with specific deficiency of muscular proteins. On some LGMD subtypes such as calpain-3 (CAPN3) and fukutin related protein (FKRP) deficiencies it is not possible to make a specific diagnosis by muscle biopsy. In these cases, the molecular exam is of great value to confirm the diagnosis. Objectives: Analyze the CAPN3 and FKRP genes in patients with histological diagnoses of LGMD, and verify the protein expression of CAPN3 on these patients correlating it with the identified mutations and their clinical and histological pattern. Results: Thirty-six patients with LGMD, where the muscular biopsy did not identify deficiency of dystrophin, dysferlin, caveolin-3 and sarcoglycans, from the Muscle Ambulatory of HC-FMUSP took part in this study. Of these, nine (25%) were diagnosed with LGMD2A, six (17%) with LGMD2I, and on 21 of them (58%), it was not possible to identify the specific subtype. Pathogenic mutations on CAPN3 were found in eight patients, being homozygous in two cases, compound heterozygous in five cases and heterozygous in one case. The diagnosis of LGMD2A in one patient was done based exclusively by CAPN3 protein analysis on the muscle tissue. Pathogenic mutations on FKRP were found in six patients, being homozygous in five cases and heterozygous in one case. Most of the patients with LGMD2I (five cases) presented the mutation c.826C > A. It was observed total or partial absence of the CAPN3 expression in patients with LGMD2A. Conclusions: The study showed that mutations on CAPN3 and FKRP are frequent in patients with clinical and histological diagnosis of LGMD. The CAPN3 expression analysis proved as an important tool in the LGMD2A diagnosis

O complexo distrofina-glicoproteínas associadas (DGC) localiza-se no sarcolema das células musculares esqueléticas e cardíacas e tem como função principal proporcionar ligação mecânica entre o citoesqueleto intracelular e a matriz extracelular. Estudos prévios realizados em nosso laboratório, focalizando o complexo DGC, demonstraram perda de proteínas importantes desse complexo. As situações avaliadas anteriormente foram: infecção experimental por Trypanosoma cruzi (T. cruzi) e sépsis experimental. Em ambas as situações verificou-se a perda da distrofina acompanhada por disfunção contrátil e aumento nos níveis da calpaína, protease dependente de cálcio implicada na proteólise da distrofina. Todavia, o mecanismo responsável pela ativação das calpaínas e proteólise da distrofina na infecção experimental por T. cruzi e na sépsis experimental não está totalmente definido. O objetivo desse trabalho foi avaliar in vitro o mecanismo responsável pela ativação das calpaínas nas culturas de cardiomiócitos desafiadas com o soro dos animais infectados experimentalmente com T. cruzi ou com o soro dos animais submetidos à sépsis grave experimental. Camundongos C57BL/6 foram submetidos à sépsis grave ou infectados com a cepa Y de T. cruzi. No pico de expressão das citocinas pró-inflamatórias, 12 dias após inoculação do parasito ou 6 horas após a indução da sépsis, o sangue foi coletado e o soro separado. Corações de camundongos recém-nascidos foram isolados para o cultivo dos cardiomiócitos. No quinto dia após o início das culturas, as células foram estimuladas com 10% do soro de animais infectados com T. cruzi ou o soro de animais submetidos à sépsis grave durante 24 horas. Após, as células foram coletadas para análises de Western blotting e imunofluorescência para verificar a expressão da distrofina e calpaína-1. Avaliou-se também, por imunofluorescência, a expressão do NF-B. Os cardiomiócitos foram estimulados e tratados com o dantrolene, inibidor da liberação de cálcio do retículo sarcoplasmático, ou ALLN, inibidor da calpaína-1, e após coletados para verificar a expressão da distrofina e calpaína-1 por Western blotting e imunofluorescência. Nossos resultados mostraram uma redução significativa na expressão da distrofina com desarranjo das miofibrilas contráteis e formação de bolhas citoplasmáticas, além de um aumento nos níveis da calpaína-1 e do NF-B. O tratamento com dantrolene nas culturas estimuladas com o soro de animais infectados experimentalmente com T. cruzi ou com o soro dos animais submetidos à sépsis grave, recuperou a expressão da distrofina e reduziu os níveis da calpaína-1. O tratamento com ALLN nos cardiomiócitos estimulados com o soro de animais infectados experimentalmente com T. cruzi recuperou a expressão da distrofina e não alterou os níveis da calpaína-1. Nas culturas estimuladas com o soro dos animais submetidos à sépsis grave, o tratamento com o ALLN recuperou a expressão da distrofina e reduziu os níveis da calpaína-1. Nossos resultados demonstraram que citocinas pró-inflamatórias presentes no soro dos animais infectados experimentalmente com T. cruzi como também no soro dos animais submetidos à sépsis grave induziriam um aumento no influxo de cálcio com consequente ativação das calpaínas, as quais atuariam na ativação do NF-B e na degradação da distrofina. Esse mecanismo poderia ser responsável pela proteólise da distrofina cardíaca observada na infecção experimental por Trypanosoma cruzi como também sépsis experimental. Mais estudos são necessários para elucidar este mecanismo, principalmente em relação a inibidores dos canais de cálcio, das citocinas pró-inflamatórias e das calpaínas, com o objetivo de fornecer novas vias de intervenção na prevenção de alterações cardíacas observadas na doença de Chagas e na sépsis. / The dystrophin-glycoprotein complex (DGC), located in the sarcolemma of cardiac and skeletal muscle cells and concentrated along the plasma membrane in costameric structures provides a framework that connects the intracellular cytoskeleton to the extracellular matrix. Previous studies from our laboratory clearly demonstrated disruption of DGC proteins in experimentally-induced T. cruzi infection and experimental sepsis. Both situation presented dystrophin disruption associated with contractile dysfunction and increased calpain levels, calcium dependent protease responsible for dystrophin proteolysis. However, the mechanism responsible for calpain activation and dystrophin proteolysis in experimentally-induced T. cruzi infection and experimental sepsis is not totally understood. The aim of this study was to evaluate in vitro the mechanism responsible for calpain activation in cultured cardiomyocytes challenged with serum from animals experimentally infected with T. cruzi or subjected to severe sepsis. Mice C57BL/6 were subjected to sepsis induction or infected with Y strain from T. cruzi. At the peak of proinflammatory cytokines expression, 12 days after parasite inoculation or 6 hours after sepsis induction, the blood was collected and the serum separated. Hearts from newborn mice were isolated for culture of cardiomyocytes. After 5 days of incubation, the cardiac cells were stimulated with 10% of serum from animals experimentally infected with T. cruzi or subjected to severe sepsis during 24 hours, and collected for Western blotting and immunofluorescence analysis to verify dystrophin and calpain-1 expression. The expression of NF-B was evaluated by immunofluorescence. The treatments with dantrolene, inhibitor of calcium release from sarcoplasmic reticulum, or ALLN, calpain-1 inhibitor, were performed in cultured cardiomyocytes stimulated during 24 hours with serum from animals infected with T. cruzi or subjected to severe sepsis, and dystrophin and calpain-1 expression were analyzed by Western blotting and immunofluorescence. Our results demonstrated loss of dystrophin associated with myofibers derangement and presence of cytoplasmic blebs as well increase of calpain-1 and NF-B expression. The dantrolene treatment in cultures stimulated with serum from animals infected with T. cruzi or subjected to severe sepsis recovey dystrophin expression and reduced calpain-1 levels. The ALLN treatment in cardiomyocytes stimulated with serum from animals infected with T. cruzi recovery dystrophin expression and preserved calpain-1 levels. In cultures stimulated with serum from animals subjected to severe sepsis, the ALLN treatment recovery dystrophin expression and decreased calpain-1 levels. Our results demonstrated that proinflammatory cytokines in serum from mice infected with T. cruzi or subjected to severe sepsis could induce an increase calcium influx with calpain activation, which could act in NF-B activation and dystrophin disruption. Possibly, this mechanism could be responsible to dystrophin proteolysis observed in experimentally-induced acute T. cruzi infection and experimental sepsis. More studies are needed to elucidate this mechanism, especially in relation to calcium channel blockers and inhibitors of pro-inflammatory cytokines and calpains, which may provide new routes for intervention to prevent cardiac damage in Chagas disease and sepsis.