L’épissage en cis des précurseurs d’ARN messager (pre-ARNm) est une stratégie intéressante afin de réparer des gènes dont la régulation transcriptionnelle est déterminante pour la fonction de la protéine. Les mutations touchant le gène dysferline (DYSF) sont liées au développement de dystrophies musculaires: la dystrophie musculaire des ceintures de type 2B et la myopathie distale de Miyoshi. Une stratégie à modifier l’épissage en cis des pre-ARNm du gène DYSF est le procédé SMaRT (pour spliceosome-mediated mRNA trans-splicing), une technique de réparation de l'ARN messager au moyen d'un complexe de trans-épissage appelé PTM (pour pre-mRNA trans-splicing molecule). Le procédé SMaRT utilisant le complexe PTM permet le remplacement d’importantes portions de pre-ARNm tout en préservant l’intégrité totale du transcrit. Dans un soucis d’obtenir un trans-epissage efficace, seuls les introns codant pour les pre-ARNm de DYSF présentant de forts signaux d’épissage répartis de façon disparate ainsi que des tailles très différentes furent ciblées par les PTMs dans des myoblasts humains ne possédant pas de dysferlin. Le trans-épissage de deux introns ciblés du gène DYSF engendra une formation correcte de la protéine dysferlin dans des mutants DYSF-/- de souris. Les niveaux de protéine fonctionnelle furent toutefois modérés, mais similaires aux taux de récupération obtenus par des stratégies précédentes de trans-épissage ciblant d’autres gènes. Néanmoins, parmi les introns ciblés avec succès dans cette étude et dans des essais précédents, des critères concordants ont pu être identifiés afin de faciliter le choix des introns à cibler pour de futures stratégies de trans-épissage. / RNA-based therapy is an approach to cure genetic disorders with no intervention into endogenous spatiotemporal gene regulation. I established two approaches for the dysferlin gene, (i) spliceosome-mediated pre-mRNA trans-splicing (SmaRT) and (ii) exon-skipping, in order to rescue dysferlin mutations leading to Limb Girdle Muscular Dystrophy 2B and Miyoshi Myopathy. SmaRT permits the correction of numerous mutations of a gene by a single pre-mRNA trans-splicing molecule (PTM) by exchanging multiple exons of a gene for a healthy mRNA sequence. The PTM binds to intronic sequence and competes with the endogenous pre-mRNA for the binding of the spliceosome. I designed PTMs to exchange the 3’ part of the dysferlin messenger and determined two functioning PTMs bytransduction of human myoblasts and intramuscular injection in wild-type and DYSF-/- mice and could show dysferlin protein rescue in DYSF-/- mice.By exon-skipping exons carrying mutations can be excised from pre-mRNA in masking exon or intron internal sequences defining the exon in the splicing process. I employed antisense oligonucleotides (AONs) of tricyclo-DNA in order to excise dysferlin exon 32. It was shown to be particularly feasible for systemic application, making it suitable for diseases affecting different compartments of skeletal muscle and other organs. The dysferlin exon 32 has been shown to be dispensable for known functions of the dysferlin protein. I designed tc-DNA AONs leading to efficient skipping in patient myoblasts and in wild-type mice following intramuscular injection. I am collaborating to investigate effects of exon 32 skipping in an Exon-32-STOP mouse model.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Objective: To report the clinical and muscle biopsy findings from the recessive forms of limb girdle muscular dystrophies (LGMD type 2) seen in the state of CearÃ, Northeast of Brazil. Design: Case series. Setting: Tertiary care clinic, University hospital. Patients and Methods: We studied 41 patients from 32 families with chronic progressive weakness in a limb-girdle distribution seen at a tertiary care hospital. All patients were born in the State of CearÃ. Patients with autossomal dominant pattern or facial involvement were excluded. Muscle biopsies specimens were immunostained for dystrophin, sarcoglycan, dysferlin, myotilin, merosin and emerin on all cases. Results: We found a specific protein deficiency in 24 patients (58.5%) from 20 families. Among these patients 11 (45.8%) had sarcoglycanopathy and 13 (54.2%) had dysferlinopathy and the pattern of inheritance was autosomal recessive or sporadic. Eletrocardiographic changes were seen in 6 (54.5%) patients with sarcoglycanopathy. Conclusion: Sarcoglicanopathies and disferlinopathies represent more than 60% of the cases of families with LGMD type 2 in this series from Northeast Brazil. Immunohistochemistry is still a very important tool for classification of LGMDs if genetic testing is not available or limited. Further studies are necessary to characterize the genetic background of the different LGMD families and to further characterize the other subtypes of LGMD type 2 in Brazil. / Objetivo: CaracterizaÃÃo clÃnica e de achados da biÃpsia muscular de formas recessivas de distrofias musculares de cinturas (DMPC tipo 2) no Estado do CearÃ, Nordeste do Brasil. Desenho: SÃrie de casos. Local: Hospital universitÃrio; atendimento terciÃrio. Pacientes e mÃtodos: Foram estudados 41 pacientes de 32 famÃlias com fraqueza crÃnica progressiva em distribuiÃÃo de cinturas atendidos em hospital terciÃrio. Todos os pacientes nasceram no Estado do CearÃ. Pacientes com padrÃo de heranÃa autossÃmico dominante ou com fraqueza facial foram excluÃdos. Os espÃcimes das biÃpsias musculares foram imunomarcados para distrofina, sarcoglicano, disferlina, miotilina, merosina e emerina em todos os casos. Resultados: Foi encontrado um padrÃo especÃfico de deficiÃncia protÃica em 24 pacientes (58,5%) de 20 famÃlias. Entre estes pacientes 11 (45,8%) tinham sarcoglicanopatia e 13 (54,2%) tinham disferlinopatia e o padrÃo de heranÃa foi recessivo ou esporÃdico. AlteraÃÃes eletrocardiogrÃficas foram observadas em 6 (54,5%) pacientes com sarcoglicanopatia. ConclusÃo: Sarcoglicanopatias e disferlinopatias representam mais de 60% dos casos de famÃlias com DMPC tipo 2 nesta sÃrie do Nosrdeste brasileiro. ImunohistoquÃmica ainda à uma ferramenta muito importante para classificaÃÃo das DMPCs se o teste genÃtico nÃo està disponÃvel ou à limitado. Estudos futuros sÃo necessÃrios para caracterizar o perfil genÃtico de diferentes famÃlias com DMPC, bem como caracterizar outros subtipos de DMPC tipo 2 no Brasil.

O tecido muscular tem uma alta capacidade de regeneração após lesão, que está diretamente ligada à presença de células satélites (SCs). Essas células são as principais células-tronco do músculo e também têm um papel fundamental no desenvolvimento muscular na embriogênese. Embora quiescente nos músculos adultos normais, as SCs podem ser ativadas por sinais específicos após lesão muscular. Em doenças caracterizadas por processo de degeneração crônica, como distrofias musculares, as SCs são constantemente ativadas, e esta condição pode levar à depleção do pool de SCs e consequente falha no processo regenerativo. Nós estudamos as SCs musculares nas linhagens distróficas murinas DMDmdx, Largemyd, DMDmdx/Largemyd, em comparação a camundongos normais, com o principal objetivo de avaliar o comportamento das SCs em músculos distróficos com diferentes graus de degeneração histopatológica. A expressão de genes e proteínas de fatores de transcrição relacionados a SCs foram estudadas no músculo, e os resultados foram comparados com as características histopatológicas de regeneração e degeneração e estado de proliferação de células musculares. Nossos resultados mostraram que o músculo distrófico mantém seu pool de células satélites, expressando PAX7, um importante fator muscular para autorrenovação do pool de SCs, em níveis semelhantes em todas as linhagens distróficas e controle normal. As células isoladas de músculo distrófico apresentaram uma maior proporção de células em proliferação, como observado pela análise dos marcadores de ciclo celular no músculo gastrocnêmio dissociado, com maior número de células na fase G2/M. A cascata de genes de regeneração é ativada no músculo distrófico, com altos níveis de expressão de fatores de regeneração muscular, como MYOD e Myogenin. O músculo distrófico mantém a capacidade de formar novas fibras, observada por um número significativo de fibras recém formadas, que expressam dMHC, em todas as linhagens analisadas. No entanto, essas novas fibras mostram características de maturação incompleta, como tamanho pequeno e pouca variação em seu calibre, que pode ser determinante para sua disfunção. A degeneração muscular é intensa apesar da regeneração, com infiltração significativa de tecido conjuntivo em camundongos distróficos. Em conclusão, nossos achados sugerem que os músculos distróficos, independentemente do grau de degeneração, mantêm o pool de células satélites com capacidade proliferativa e estão prontos para responder aos estímulos regenerativos. Por outro lado, a maturação dessas novas fibras é incompleta e não previne a degeneração do músculo / Muscle tissue has a high regeneration capacity after injury, which is directly linked to satellite cells (SCs). These cells are the main stem cells of the muscle and also have a key role in muscle development in embryogenesis. Although quiescent in normal adult muscles, SCs can be activated by specific signals upon muscle injury. In diseases characterized by chronic degeneration process, such as muscular dystrophies, the SCs are constantly activated, leading to depletion of the SC pool and consequent failure of the regenerative process. We studied muscle SCs in the mouse dystrophic strains DMDmdx, Largemyd, DMDmdx/Largemyd, comparing to wild-type mice, with the main objective to evaluate SCs behavior in dystrophic muscles with different degrees of histopathological degeneration. Gene and protein expression of transcription factors related to SCs were studied in the muscle, and the results were compared to regenerating and degenerating histopathologic pattern and proliferative state of muscle cells. Our results showed that the dystrophic muscle retains its satellite cells pool, expressing PAX7, an important muscle factor for self-renewal of the SCs pool, at similar levels in all dystrophic strains and wild-type. Dystrophic muscle single cells presented a higher proportion of proliferating cells, as observed by the analysis of cell cycle markers in dissociated gastrocnemius muscle, with a greater number of cells in the G2/M phase. The cascade of regeneration genes is activated in the dystrophic muscle, with high levels of expression of muscle regenerating factors, such as MYOD and Myogenin. Dystrophic muscle retains the ability to form new fibers, as observed by a significant number of new fibers expressing dMHC in all dystrophic strains. However, these new fibers show incomplete maturation characteristics, such as small size and no variation in fiber caliber, which could be determinant for its dysfunction. Muscle degeneration is intense in spite of regeneration, with significant more connective tissue infiltration in dystrophic mice than wild-typemice. In conclusion, our findings suggest that dystrophic muscles, independently of the degree of degeneration, retain the pool of satellite cells with proliferating capacity and ready to respond to regenerating stimuli. On the other hand, the maturation of these new fibers is incomplete and do not prevent the degeneration of the muscle

O objetivo foi construir escala do sentar e levantar da cadeira para distrofia muscular de Duchenne (EAF-1), testar confiabilidade e correlacioná-la com tempo de execução, idade e Escala de Vignos. A construção ocorreu por meio da avaliação de 30 crianças com distrofia muscular de Duchenne (5 a 12 anos), totalizando 120 registros do sentar e levantar. Utilizou-se Índice de Correlação Intra-Classe (ICC) e Coeficiente Kappa Ponderado. A escala abrange três fases para o sentar e três para o levantar, com escores de 0 a 44 e 0 a 54 respectivamente. Encontrou-se na repetibilidade ICC >= 0,91 e Kappa > 0,91 para o sentar; ICC >= 0,91 e Kappa > 0,87 para o levantar e na reprodutibilidade ICC >= 0,90 e Kappa > 0,88 para o sentar; ICC >= 0,89 e Kappa > 0,94 para o levantar; boa correlação com tempo do sentar e levantar (r = 0.69 e r = 0.66) e entre idade e sentar (r = 0.44). EAF-1 apresentou confiabilidade de excelente a muito boa, permitindo avaliação detalhada da função. / The aim was to construction a scale of sitting and standing from chair for Duchenne muscular dystrophy (EAF-1), to test reliability and to correlate it with running time, age and Vignos scale. The construction occurred by means of 30 childrens evaluation with Duchenne muscular dystrophy (aged 5-12 years), totalizing 120 registers of sitting and standing. It was used Intraclass Correlation Coefficient (ICC) and Weighted Kappa Coefficient. The scale comprises three phases for sitting and three for standing, with scores from 0 to 44 and from 0 to 54, respectively. In the repeatability was found ICC 0,91 and Kappa > 0,91 for sitting; ICC >= 0,91 and Kappa > 0,87 for standing and in the reproducibility ICC >= 0,90 and Kappa > 0,88 for sitting; ICC >= 0,89 and Kappa > 0,94 for standing; good correlation with time of sitting and standing (r = 0.69 e r = 0.66) and between age and sitting (r = 0.44). Excellent reliability was presented by EAF-1, which permits detailed evaluation function.

A distrofina é uma das proteínas que formam o complexo glicoproteico necessário para a integridade da fibra muscular e sua disfunção causa uma doença genética letal para os seres humanos, a distrofia muscular de Duchenne (DMD). Além do papel fundamental no tecido muscular, a distrofina é necessária para a fisiologia da retina e, portanto, para o processamento da informação visual. Estudos anteriores mostraram prejuízo assimétrico no eletrorretinograma (ERG), maior para aumento da luminância (via ON) que para diminuição (via OFF). Além disso, prejuízos na visão de cores e contrastes eram mais frequentes e severos em pacientes com alterações genéticas que comprometem a expressão da isoforma Dp260. O objetivo do presente estudo foi verificar através de protocolos eletrofisiológicos e psicofísicos se existiam diferenças nas respostas mediadas pelas vias visuais ON e OFF em jovens com DMD e como estas se relacionavam com o genótipo. Foram avaliados 19 jovens com DMD (idade média = 15,2 ± 3,4 anos) cujos resultados foram comparados com os de sujeitos controles pareados por idade. Os métodos utilizados foram o ERG de campo total e medidas psicofísicas de sensibilidade ao contraste (SC) espacial e temporal de luminância. Protocolos tradicionalmente empregados foram associados a protocolos cujos estímulos visuais ativam, preferencialmente, a via ON ou a via OFF. Para o ERG de campo total foram utilizados seis protocolos: 1. ERG escotópico, 2. ERG fotópico, 3 e 4. ERG mesópico ON e OFF, 5 e 6. ERG fotópico ON e OFF. Para os quatro últimos foram utilizados estímulos intermitentes com modulação da luminância em dente de serra, com aumento rápido de luminância e diminuição gradual (ON) e o contrário (OFF). Para a avaliação psicofísica foi determinada: 1. SC para grades senoidais e SC temporal, e 2. SC a estímulos de tabuleiro de xadrez com aumento (ON) ou diminuição (OFF) da luminância média relativa ao fundo, apresentados com duração curta (sistema magnocelular) ou longa (sistema parvocelular). Os resultados mostraram redução da amplitude da onda-b dos ERGs escotópico e fotópico e prejuízos na SC espacial e temporal de luminância, concordando com a literatura. A contribuição inédita do presente estudo foi mostrar alteração nos ERGs ON e OFF para atividade dos bastonetes e no ERG ON para atividade exclusiva dos cones. Na avaliação psicofísica, houve redução da SC para os protocolos ON sem diferença entre magnocelular e parvocelular. Em conclusão, as alterações encontradas estão principalmente relacionadas com a atividade ON da retina. A alteração psicofísica da SC espacial de luminância de jovens com DMD deve estar relacionada, ao menos em parte, com prejuízos retinianos devidos à ausência da Dp260 ou da própria distrofina total (Dp427). Estudos futuros devem aprofundar a investigação utilizando protocolos do ERG que estimulam, preferencialmente, as vias magnocelular e parvocelular, e ampliar o número de pacientes avaliados para se obter as correlações entre as alterações genéticas e os prejuízos visuais / The dystrophin is one of the proteins that form the glycoprotein complex necessary for the integrity of the muscular fibers. Its dysfunction causes a genetic disease called the Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) which is lethal for humans. Besides its fundamental role in the muscle tissues the dystrophin is also necessary in the physiology of the retina, in the processing of visual information. Previous studies have demonstrated asymmetric deviations in the electroretinogram (ERG) of DMDs with bigger changes to stimuli with increasing (ON pathway) than to decreasing (OFF pathway) luminance. Moreover deficiencies in color vision and contrast sensitivity have been more frequent and severe in patients having genetic alterations related to the expression of the Dp260 isoform. The aim of the present study was to apply electrophysiological and psychophysical protocols to verify the suspected alterations in DMD patients regarding the ON and OFF visual pathways and relate the results to their genotypes. 19 DMD patients (mean age = 15.2 ± 3.4 years) were tested and their results were compared to that of an age-matched control group. Fullfield ERG and spatial and temporal luminance contrast sensitivity tests were used during the examinations. Classical protocols were applied together with the ones preferentially stimulating the ON and the OFF visual pathways. The full-field ERG test consisted of six protocols: 1. Scotopic ERG, 2. Photopic ERG, 3. and 4. Mesopic ON and OFF ERG, 5. and 6. Photopic ON and OFF ERG. For the latter four protocols flicker stimuli were used with sawtooth modulation of rapid increase and slower decrease in luminance (ON) and rapid decrease and slower increase in luminance (OFF). The psychophysical evaluation comprised 1. Spatial contrast sensitivity test with sinusoidal gratings and temporal contrast sensitivity test, and 2. Contrast sensitivity tests with checkerboard stimuli with increasing (ON) and decreasing (OFF) luminance relative to the background. These latter were presented for both short (magnocellular system) and long (parvocellular system) durations. In agreement with the literature the results show reduced amplitudes in the ERGs scotopic and photopic b-waves and also impairment in the spatial and temporal contrast sensitivities. This studys novel contribution was the presentation of the alterations in both rod driven ON and OFF ERGs and solely in the cone driven ON ERG. The psychophysical analysis showed reduced contrast sensitivity in the ON protocol similar for both magno- and parvocellular oriented stimuli. In summary the encountered alterations suggest damages in the ON mechanism of the retina. The changes in spatial luminance contrast sensitivity of DMD patients are related, at least partially, to the lack of Dp260 or to the loss of the entire dystrophin (Dp427). Future studies shall investigate this in more details applying ERG protocols to stimulate magno- and parvocellular activities, and increase the number of patients to be able to determine correlations between visual dysfunctions and genetic mutations

O músculo esquelético é um tecido que tem a capacidade de se regenerar após lesão, seja ela patológica ou induzida. Para tanto, células musculares progenitoras, presentes no músculo adulto, atuam fundindo-se entre si, ou com as fibras musculares danificadas, para formar novas fibras. A via da macroautofagia, implicada na degradação e reciclagem de proteínas e organelas danificadas via lisossomo, é essencial para a manutenção da massa muscular, mas já foi também implicada na diferenciação e funcionamento de células progenitoras do músculo. Além disso, essa via está desregulada em diversas doenças neuromusculares, o que destaca seu papel nesse tecido. Nesse estudo, a regulação da autofagia foi investigada em diferentes situações de formação e degradação do músculo. Para estudar o processo de diferenciação muscular in vitro utilizamos um modelo de células musculares imortalizadas normais, e de paciente com miopatia ligada ao X com autofagia excessiva (XMEA). A análise dos genes e proteínas p62, BNIP3, BECLIN1, VPS34, ATG12 e LC3, além de alvos de mTOR, mostrou um padrão similar de expressão em mioblastos indiferenciados e miotubos diferenciados a partir de células controle e nas derivadas de paciente XMEA. Estes resultados sugerem que a desregulação da via autofágica relacionada à doença provavelmente surge em estágios mais avançados, como se observa em doenças de acúmulo lisossomal. A investigação da diferenciação muscular nessas células mostrou um aumento na capacidade de fusão de mioblastos XMEA, que não foi relacionado a mudanças na expressão de genes envolvidos na miogênese. Isso indica que o defeito primário relacionado a XMEA, como a deficiência da ATPase vacuolar, pode interferir no processo de diferenciação muscular. Para estudar o músculo em condições patológicas, utilizamos modelos animais para distrofias musculares que possuem distintos graus de afecção do músculo, como o DMDmdx, modelo para distrofia muscular de Duchenne, o SJL/J, modelo para distrofia muscular de cinturas tipo 2B e o Largemyd, modelo para distrofia muscular congênita 1D. Observamos que não há alterações globais na expressão de genes e proteínas da autofagia. Adicionalmente, cada modelo murino teve alterações pontuais, destacando a ausência de correlação entre o grau de degeneração do músculo e as alterações observadas na via autofágica. Por outro lado, quando uma lesão muscular é induzida em músculo normal, houve uma diminuição da expressão de todos os genes estudados, Bnip3, Beclin1, Vps34, Atg12, Lc3 e Gabarapl1, com possível acúmulo das proteínas autofágicas p62 e Beclin1. Com a recuperação do músculo, após cinco dias da lesão, a maior parte dos genes estudados teve sua expressão normalizada. Tais resultados indicam que a lesão aguda se relaciona a uma resposta drástica e recuperação rápida na via da autofagia. Em conjunto, nossos resultados mostram que a via da autofagia é diferencialmente afetada a depender do estímulo dado ao músculo, seja ele de regeneração e formação de novas células musculares ou de degeneração. Dessa forma, este estudo pode ter implicações para o desenvolvimento de terapias que tenham como alvo a via autofágica, já que indica que o momento da intervenção terapêutica pode ser importante, assim como o estímulo que levou a alterações no tecido muscular / The skeletal muscle is a tissue that has the ability to regenerate upon lesion, whether it occurs pathologically or induced. Therefore, progenitor muscle cells, present in the adult muscle, act by fusing with each other or with damaged fibers in order to recover the tissue. The macroautophagy pathway, related to degradation and recycling of proteins and damaged organelles via lysosome, is essential for the maintenance of muscle mass, and it was also implicated in the differentiation and functioning of muscle progenitor cells. Besides that, this pathway is deregulated in several neuromuscular disorders, highlighting its important role in this tissue. In this study, the autophagic regulation was investigated in distinct contexts of muscle formation and degradation. To study the muscle differentiation process in vitro, we used a model of immortalized muscle cells from both a normal control and a patient with X-linked myopathy with excessive autophagy (XMEA). The genes and proteins p62, BNIP3, BECLIN1, VPS34, ATG12, LC3 and mTOR targets showed a similar pattern of expression in both undifferentiated myoblasts and differentiated myotubes, from both control cells and XMEA patient-derived cells. This fact suggests that autophagic deregulation might arise in later stages of the disease, in a pattern observed in disorders with protein accumulation. The investigation of muscle differentiation in the studied cells showed an enhancement of the myoblast fusion capacity in XMEA cells, which was not related to changes in the expression of myogenic genes. This observation indicates that the primary defect related to the XMEA pathology, as the deficiency of the vacuolar ATPase, might interfere in the process of muscle differentiation. In order to evaluate muscle in pathological conditions, we studied animal models for muscular dystrophies that have distinct patterns of muscle affection, such as the DMDmdx, model for the Duchenne muscular dystrophy, the SJL/J, model for the limb-girdle muscle dystrophy type 2B and the Largemyd, model for the congenital muscular dystrophy type 1D. We did not find any global alterations in the expression of autophagic genes and proteins. Additionally, each animal model had discrete changes, highlighting the absence of correlation between the pattern of muscle degeneration and alterations in the autophagy pathway. On the other hand, when a lesion is induced in normal muscle, there is a decrease in the expression of all studied genes, such as Bnip3, Beclin1, Vps34, Atg12, Lc3 and Gabarapl1, with a possible accumulation of the autophagic proteins p62 and Beclin1. With muscle recovery, five days after lesion, most of the studied genes had their expression returning to normal levels. These results indicate that the acute lesion is related to a drastic response and rapid recovery of the autophagic pathway. Together, our results show that autophagy is differentially affected depending on the stimulus given to the muscle, either of regeneration and formation of new muscle cells or degeneration. In that sense, this study may have implications for the development of therapies that target autophagy, since it indicates that the time point of therapeutic interventions may be important, as well as the stimulus that led to alterations in the skeletal muscle tissue

Introdução: A Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) é caracterizada como uma fraqueza muscular progressiva que leva à incapacidade. Devido às dificuldades funcionais enfrentadas pelos indivíduos com DMD, o uso da tecnologia assistiva é essencial para proporcionar ou promover habilidades funcionais. Na DMD, além do comprometimento musculoesquelético, uma disfunção autonômica cardíaca também tem sido relatada. Assim, visamos investigar as respostas autonômicas agudas de indivíduos com DMD durante a realização de uma tarefa no computador. Método: A variabilidade da frequência cardíaca foi avaliada através de métodos lineares e não lineares, utilizando uma cinta torácica com equipamento de monitoramento de eletrocardiograma (ECG). Assim, 45 indivíduos foram incluídos no grupo com DMD e 45 no grupo de desenvolvimento típico (controle), avaliados for 20 minutos em repouso sentado e 5 minutos com a realização de uma tarefa no computador. Resultados: Os indivíduos com DMD apresentaram menor modulação cardíaca parassimpática durante o repouso, que diminuiu ainda mais durante a tarefa no computador. Conclusão: Indivíduos com DMD exibiram respostas autonômicas cardíacas mais intensas durante a tarefa no computador / Introduction: Duchenne muscular dystrophy (DMD) is characterized by progressive muscle weakness that leads to disability. Due to functional difficulties faced by individuals with DMD, the use of assistive technology is essential to provide or expand functional abilities. In DMD, as well as musculoskeletal impairment, cardiac autonomic dysfunction has also been reported. Thus, we aimed to investigate acute cardiac autonomic responses in a computer task of DMD subjects. Method: Heart rate variability was evaluated through linear and nonlinear methods, using a breast strap electrocardiogram (ECG) measuring device. Thus, 45 subjects were included in the group with DMD and 45 in the typical development (control) group, assessed for 20 minutes sitting at rest and five minutes with a task on the computer. Results: Individuals with DMD had lower parasympathetic cardiac modulation at rest, which decreased further during the task on the computer. Conclusion: Individuals with DMD exhibited more intense cardiac autonomic responses during computer tasks

Os movimentos do membro superior na distrofia muscular de Duchenne devem ser avaliados para acompanhar a evolução clínica e estabelecer abordagens terapêuticas. Testes que cronometram o desempenho em tarefas funcionais representam uma forma precisa de avaliar a independência funcional e monitorar a progressão da doença. O tempo necessário para a realização de uma tarefa pode refletir a evolução e predizer a habilidade funcional. Contudo, o desempenho pode ser influenciado por movimentos compensatórios, que são comumente adotados para a manutenção da independência funcional. Esta Tese é composta por quatro artigos científicos, que objetivaram: (1) investigar a relação entre as características cinesiológicas, avaliadas pelo teste Performance of Upper Limb e tempo no Teste de Jebsen-Taylor; (2) investigar possíveis diferenças e relações entre o desempenho do membro superior dominante e do membro superior não-dominante de pacientes com distrofia muscular de Duchenne e comparar o desempenho dos pacientes com o de controles saudáveis; (3) descrever a confiabilidade teste-reteste e a consistência interna dos tempos de pacientes com distrofia muscular de Duchenne no Teste de Jebsen-Taylor e (4) comparar os movimentos compensatórios de pacientes e controles saudáveis na tarefa de levar uma colher à boca. Os quatro estudos foram realizados de forma prospectiva observacional. Os resultados mostraram que (1) o Teste de Jebsen-Taylor está correlacionado com o Teste padrão-ouro (Performance of Upper Limb) e o tempo reflete a função motora de membros superiores de pacientes com distrofia muscular de Duchenne; (2) não há diferença na assimetria entre os membros superiores de pacientes quando comparados a indivíduos saudáveis; o desempenho do membro superior dominante é fortemente correlacionado com o do membro superior não-dominante; (3) o Teste de Jebsen-Taylor possui boas propriedades psicométricas e (4) ao levar uma colher à boca, pacientes realizam movimentos compensatórios, como aumento da flexão de cabeça e de cotovelo. Como conclusão, o Teste de Jebsen-Taylor contribui para a avaliação da função motora do membro superior em pacientes com distrofia muscular de Duchenne, por meio da medida do tempo e dos movimentos compensatórios. Os dados normativos apresentados nesta Tese podem ser usados como parâmetros para acompanhamento clínico e terapêutico de pacientes com distrofia muscular de Duchenne / The upper limb movements in Duchenne muscular dystrophy must be evaluated to monitor clinical evolution and establish therapeutic approaches. Tests that measure timed performance on functional tasks represent an accurate way of assessing functional independence and monitoring disease progression. Timed performance can accurately reflect evolution and predict functional skills. However, performance can be influenced by compensatory movements that are commonly adopted to maintain functional independence. This Thesis comprises four articles that aimed to: (1) investigate the relationship between the kinesiological characteristics evaluated by Performance of Upper Limb test and timed performance of the Jebsen-Taylor Test; (2) to investigate possible differences and relationships between the performance of the dominant and the non-dominant upper limbs of patients with Duchenne muscular dystrophy and to compare the performance of patients with healthy controls; (3) describe the timed performance of patients with muscular dystrophy and to investigate the test-retest reliability and internal consistency of the Jebsen-Taylor Test and (4) compare the compensatory movements of patients and healthy controls in bringing a spoon to the mouth. The four studies were observational and prospective. The results showed that (1) Jebsen-Taylor Test is strongly correlated to the gold standard test (Performance of Upper Limb) and timed performance reflects upper limb motor function in patients with Duchenne muscular dystrophy; (2) upper limbs asymmetry in patients with Duchenne muscular dystrophy is not higher than in healthy individuals, and the dominant upper limb performance is strongly correlated to the non-dominant upper limb performance; (3) Jebsen-Taylor test has good psychometric properties and (4) patients perform compensatory movements while bringing a spoon to the mouth, as increased head flexion and increased elbow flexion. In conclusion, Jebsen-Taylor test contributes to upper limb motor function assessment in patients with Duchenne muscular dystrophy, as it measures time and compensatory movements. This thesis provides normative data that can be parameters for clinical and therapeutic follow up of patients with muscular dystrophy

Introdução: As Distrofias Musculares Congênitas (DMCs) são um grupo clínica e geneticamente heterogêneo de doenças musculares que se manifestam ao nascimento ou no primeiro ano de vida, sendo caracterizadas por hipotonia, fraqueza muscular, retardo do desenvolvimento motor e retrações fibrotendíneas. O músculo esquelético apresenta-se distrófico, mas sem alterações estruturais específicas. Em quase metade dos casos a doença é causada pela deficiência da laminina alfa;-2 (merosina). Outras deficiências proteicas descritas incluem: colágeno VI, selenoproteína N1, várias glicosiltransferases responsáveis pela glicosilação da alfa- distroglicana e lamina A/C. Vários genes já foram identificados. Objetivo: o objetivo deste estudo foi a caracterização clínica, histológica e molecular das crianças com DMC por deficiência de lamina A/C. Método: Foram incluídos 13 pacientes com diagnóstico clínico e histológico de DMC, com expressão muscular normal para distrofina, sarcoglicanas, merosina, colágeno 6 e disferlina. Os pacientes foram reavaliados segundo protocolo clínico e neurológico. As biópsias musculares realizadas previamente foram revisadas e o estudo das mutações no gene da lamina A/C foi realizado através de sequenciamento de toda região codificadora do gene. Resultados: Identificamos mutações em 30,7% dos pacientes (quatro casos) com fenótipo clínico de DMC por deficiência de lamina A/C. Todas as mutações encontradas (p.E358K, p.R249W, e p.N39S) ocorreram em heterozigose e de novo e já haviam sido descritas na literatura em pacientes com distrofias musculares. Em geral, estes pacientes apresentavam um grave comprometimento motor com o característico aspecto de cabeça caída, com início dos sintomas nos primeiros dois anos de vida. A CPK estava elevada entre 2 a 6 vezes o padrão superior da normalidade. O padrão histológico variou desde um músculo levemente até gravemente distrófico. Curiosamente, no estudo histológico do músculo, um dos pacientes apresentou agregados intracitoplasmáticos. Um outro paciente apresentava associadamente alterações neurogênicas ao estudo eletroneuromiográfico. Em todos os casos observamos complicações respiratórias, cardíacas e distúrbios de deglutição. Houve um caso de morte súbita, provavelmente em decorrência de arritmia cardíaca. Conclusões: A correlação genótipo-fenótipo permanece difícil, mas todos os casos apresentaram sinal da cabeça caída, comprometimento respiratório, cardíaco e biópsia muscular distrófica. A ampliação do conhecimento clínico e histológico pode orientar o diagnóstico e direcionar para o estudo molecular adequado, além de permitir o diagnóstico precoce das complicações, tão frequentes na DMC por deficiência de lamina A/C. Os exons 1, 4 e 6 são os mais frequentemente mutados e devem ser pesquisados inicialmente. Esta série de casos contribui também por demonstrar a distribuição universal da doença / Background: The Congenital Muscular Dystrophies (CMD) are a clinically and genetically heterogeneous group of myopathies characterized by muscle hypotonia, delayed motor development and early onset of progressive muscle weakness with dystrophic pattern on muscle biopsy. The clinical course is broadly variable and can comprise the involvement of the brain and eyes. Almost half of the cases is caused by deficiency of laminin-alfa 2 (merosin). Other protein deficiencies described include: collagen VI, selenoprotein N1, several glycosyltransferases responsible for glycosylation of alfa-dystroglycan and lamin A/C. Several genes have been identified and the increased knowledge of new clinical and histological forms of CMD can guide diagnosis and direct appropriate molecular studies. LMNA-related CMD is often characterized by muscle weakness and a dropped head developed in the early years of life. Regarding lamin A/C deficiency, the immunohistochemical findings can be normal, probably because the protein change is functional only; this makes diagnosis using muscle samples more difficult. Objectives: The aim of this study was to characterize the clinical, histological and molecular aspects in patients with CMD related to deficiency of lamin A/C. Methods: thirteen children with clinical and histological diagnosis of CMD with normal muscle expression for dystrophin, merosin, collagen 6, sarcoglycans and dysferlin were included in this study. The LMNA gene was sequenced after amplification of all coding exons. In addition, the muscle biopsies were revised. Results: In 30.7% (four cases) of our patients with typical clinical phenotype of lamin A/C deficiency were detected mutations on LMNA gene and all of them presented dropped-head syndrome, restrictive ventilator insufficiency, cardiac changes, increased serum CPK level and myopathic/dystrophic aspect on muscle biopsy. Two of the patients had normal motor development milestones in the first months of life and subsequently developed cervical and limb weakness. The other two patients presented a more severe motor involvement and failure to walk. One patient showed associated peripheral neuropathy. Curiously one case had myofibrillar aggregates on muscle biopsy. All mutations (p.E358K, p.R249W and p.N39S) were heterozygous and de novo and had been previously described in patients with muscular dystrophy. Conclusion: Genotype/phenotype correlation in CMD remains difficult. However patients with LMNA mutation and CMD seems to have a more homogeneous phenotype characterized by dropped head, severe motor disability, and cardiac and pulmonary involvement. Mutations on exons 1, 4 and 6 should be tested first. This case series also contributes for showing the universal distribution of the disease

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