As distrofias musculares de cinturas (DMC) representam um grupo heterogêneo de desordens hereditárias e degenerativas da musculatura esquelética, com evolução progressiva, caracterizadas principalmente pelo acometimento predominante das cinturas escapular e/ou pélvica. São classificadas de acordo com o padrão de herança e o gene envolvido, podendo ser autossômicas dominantes ou autossômicas recessivas. Embora as disfunções mitocondriais tenham sido pouco descritas nas DMC, alguns estudos apresentaram evidências morfológicas e bioquímicas de alterações secundárias na cadeia respiratória mitocondrial. As razões envolvidas em tais disfunções na DMC permanecem pouco compreendidas. Portanto, é imprescindível uma caracterização detalhada da disfunção mitocondrial nos pacientes com DMC para uma melhor compreensão dos processos fisiopatológicos envolvidos na doença. Os objetivos do estudo foram: quantificar a CoQ10 em fragmentos do músculo esquelético de pacientes com DMC; quantificar a atividade enzimática de cada complexo da cadeia respiratória isoladamente; quantificar a atividade dos complexos II+III em conjunto como avaliação indireta da CoQ10; verificar a relação entre a área relativa de fibras musculares no fragmento de biópsia e o grau de disfunção mitocondrial nesses fragmentos; correlacionar a função mitocondrial com parâmetros clínicos de pacientes com DMC. Participaram do estudo 21 pacientes com DMC e 9 controles saudáveis. Os parâmetros clínicos incluídos foram idade no momento da biópsia, idade de início dos sintomas e tempo de evolução da doença. A análise do metabolismo mitocondrial foi realizada por: quantificação da coenzima Q10 nos fragmentos de biópsia muscular e quantificação da atividade dos complexos enzimáticos mitocondriais I, II, III, II+III e IV da cadeia respiratória e da enzima da matriz mitocondrial citrato sintase. Foram correlacionados os parâmetros clínicos, a proporção de fibras na biópsia muscular e os resultados das análises bioquímicas para a caracterização da função mitocondrial. A média dos pacientes com DMC em relação à idade no momento da biópsia, início dos sintomas e tempo de evolução da doença foi de 28,9 anos (DP ±11,7), 16,7 anos (DP ±10,3) e 12,1 anos (DP ±10,9), respectivamente. O grupo controle apresentou média de idade no momento da biópsia de 29,6 anos (DP ±10,3). A dosagem média de CoQ10 nos fragmentos de biópsia de pacientes com DMC foi de 17,9 µg/g de tecido (DP ±9,2) e nos fragmentos dos controles foi de 29,5 µg/g de tecido (DP ±4,4). Não foi observada alteração das atividades isoladas dos complexos enzimáticos da cadeia respiratória. Houve deficiência da atividade do conjunto de complexos II+III nos pacientes com DMC. A média da área ocupada por fibras musculares nos pacientes com DMC foi de 58,5% (DP ±26,1%) e nos controles foi de 76,35% (DP ±1,9%). Observou-se correlação moderada entre a quantidade de CoQ10 e a área relativa de fibras musculares (r= 0,57 e p= 0,007). Não houve correlação da CoQ10 com os parâmetros clínicos. No presente estudo, concluímos que existe uma deficiência secundária de CoQ10 em pacientes com DMC, sendo um achado importante para melhor entendimento do acometimento mitocondrial nessa doença e uma abordagem terapêutica mais eficaz. / The limb-girdle muscular dystrophy (LGMD) is a group of inherited and degenerative disorders of the skeletal muscle, with a progressive clinical course and predominant involvement of the scapular and/or pelvic girdles. They are classified according to the pattern of inheritance (autosomal dominant or autosomal recessive) and the gene involved. Mitochondrial dysfunction has been reported in the LGMD, some studies have described morphological and biochemical evidences of secondary mitochondrial respiratory chain alterations in patients with LGMD. The reasons involved in such dysfunctions in the LGMD remain poorly understood. Therefore, a detailed characterization of the mitochondrial dysfunction in patients with LGMD allows a better understanding of the pathophysiological processes involved in the disease. Therefore, a detailed characterization of mitochondrial dysfunction in patients with LGMD is essential for a better understanding of the pathophysiological processes involved in the disease. The purposes of the study were: to quantify CoQ10 in fragments of muscle biopsy of patients with LGMD; quantify the enzymatic activity of each respiratory chain complex isolated; quantify the activity of the II + III complexes together as an indirect measure of CoQ10; to verify the relation between the relative area of muscular fibers in the fragment of biopsy and the degree of mitochondrial dysfunction in these fragments; correlate mitochondrial function with clinical parameters of patients with LGMD. Twenty-one patients with LGMD and nine healthy controls participated in the study. The clinical parameters included were age at the time of biopsy, age of onset of symptoms and time of disease progression. The analysis of mitochondrial metabolism was performed by: quantification of CoQ10 in the muscle biopsy fragments and quantification of the activity of the mitochondrial enzyme complexes I, II, III, II + III and IV of the respiratory chain and the enzyme of the mitochondrial matrix citrate synthase. We analyzed the correlation of the clinical parameters, the proportion of fibers in the muscle biopsy and the results of the biochemical analyzes for the characterization of the mitochondrial function. For the LGMD groups, the mean age at the time of biopsy, onset of symptoms and disease duration was 28.9 years (SD ± 11.7), 16.7 years (SD ± 10.3) and 12.1 years (SD ± 10.9), respectively. The control group presented a mean age at the time of biopsy of 29.6 years (SD ± 10.3). The mean CoQ10 dosage in the biopsy specimens of patients with LGMD was 17.9 ?g / g tissue (SD ± 9.2) and in the fragments of the controls was 29.5 ?g / g tissue (SD ± 4, 4). No alterations were observed in the isolated activities of the enzymatic complexes of the respiratory chain. There was a deficiency of the activity of complexes II + III in patients with LGMD. The mean area occupied by muscle fibers in patients with LGMD was 58.5% (SD ± 26.1%) and in controls it was 76.35% (SD ± 1.9%). A moderate correlation was observed between the amount of CoQ10 and the relative area of muscle fibers (r = 0.57 and p = 0.007). There was no correlation of CoQ10 with clinical parameters. In the present study, we conclude that there is a secondary deficiency of CoQ10 in patients with LGMD, which has important implications in the understanding of mitochondrial involvement in this group of diseases and the development of a more effective therapeutic approach.

O objetivo deste estudo foi analisar os efeitos da suplementação com ácido ascórbico (AA) sobre os aspectos morfológicos do plexo mioentérico de camundongos mdx jovens. Foram utilizados camundongos mdx e controles C57BL/10 machos divididos em seis grupos (n=5): GC30 (Grupo controle com 30 dias de idade); GC60 (Grupo controle com 60 dias de idade); GCS60 (Grupo controle suplementado com ácido ascórbico, com 60 dias de idade); GD30 (Grupo distrófico com 30 dias de idade); GD60 (Grupo distrófico com 60 dias de idade) e GDS60 (Grupo distrófico suplementado com AA, com 60 dias de idade). Após a eutanásia, os segmentos orais do jejuno (SOJ) foram coletados e submetidos a técnicas histoquimicas de evidenciação neuronal: NADH-diaforase, NADPH-diaforase e AChE. Os resultados demonstraram um aumento significativo do peso corporal para os animais distróficos (grupos GD30 e GD60) quando comparados aos seus respectivos controles (grupos GC30 e GC60). A análise quantitativa demonstrou que os animais do grupo GD60 possui área total do intestino delgado significativamente maior que os animais do grupo GC60; Não houve diferenças significativas entre os grupos GCS60 e GDS60. Em todos os grupos de animais com 60 dias, exceto para a densidade de neurônios nitrérgicos que se apresentou maior no grupo GCS60, todos os demais parâmetros (densidade e área do perfil neuronal) foram semelhantes entre os grupos, tanto controle (GC60 e GCS60) como distrófico (GD60 E GDS60), nas duas metodologias de coloração utilizadas (NADH-d e NADPH-d). A análise qualitativa demonstrou que componentes do plexo mioentérico dos animais distróficos suplementados com AA (GDS60) evidenciados positivos a NADPH-d e AChE apresentaram manutenção dos aspectos normais do plexo mioentérico quando comparados aos animais do grupo GD60. / The aim of this study was assessment of the effects of ascorbic acid (AA) supplementation on morphoquantitative aspects of myenteric plexus of jejunum young mdx mice. Dystrophic mdx and control C57BL/10 animals were used and divided in six groups (n = 5): GC30 (control group with 30 days of age); GC60 (control group with 60 days of age); GCS60 (control group supplemented with ascorbic acid, 60 days of age); GD30 (dystrophic group 30 days of age); GD60 (dystrophic group 60 days of age) and GDS60 (dystrophic group supplemented with AA, 60 days of age). After euthanasia, the oral segments of the jejunum (SOJ) were collected and submitted to the histochemical techniques of neuronal evidencing: NADH-diaphorase, NADPHdiaphorase and AChE. The results showed a significant increase of weight in dystrophic mice (groups GD30, GD60 and GDS60) compared to its controls (groups GC30, GC60 and GCS60). The quantitative analysis showed that the GD60 group had a significantly higher small intestine total area than the GC60; no differences significant between GCS60 and GDS60 groups. All groups of animals with 60 days of age, except for the density of nitrergic neurons showed higher in GCS60 group, in all other parameters (the neuronal density and neuronal profile area) were similar between groups, controls (GC60 and GCS60) and dystrophic (GD60 e GDS60), for techniques of the NADH-d e NADPH-d.Morphological analysis of the components of myenteric plexus of dystrophic animals supplemented with AA (group GDS60) and evidenced by the techniques of NADPH-d and AChE, showed repair of the myenteric plexus aspects compared to animals of group no supplemented (GD60).

A Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) é uma doença recessiva ligada ao cromossomo ?X?, causada pela ausência da proteína distrofina que ocorre em vários tecidos, sendo caracterizada por uma severa disfunção da musculatura esquelética ocasionando morte prematura do paciente. Embora controverso, alguns autores reportaram que o GH (hormônio do crescimento) estaria implicado no desenvolvimento da doença e poderia ser utilizado no tratamento da mesma. Desta forma, neste estudo a dosagem sérica de IGF-I (Fator I de crescimento Similar à insulina) um peptídeo GH-dependente que regula as ações do hormônio do crescimento, foi realizada no intuito de verificar se existe correlação ou não entre o desenvolvimento da doença e a concentração sérica de IGF-I. As variações nos níveis deste hormônio foram demonstradas com o decorrer da idade sendo que, nos três primeiros meses todos os animais apresentaram comportamento semelhante com aumento dos níveis de IGF-I, porém no quarto mês os animais Distróficos benignos apresentaram redução média de 34% deste hormônio, enquanto ocorreu aumento de 1% no animal não Distrófico. Ainda, as células granulares adenohipofisárias relacionadas à produção do hormônio de crescimento em cães Golden Retriever com Distrofia Muscular apresentam-se maiores do que nos cães Golden Retriever não distróficos quanto aos seguintes parâmetros (eixo longo, área seccional e volume celular). À microscopia eletrônica de transmissão observamos que as células estudadas apresentam grânulos elétron-densos de parede dupla e distribuídos por todo o citosol. Estes grânulos apresentaram-se maiores nos animais Distróficos quando comparados aos animais não Distróficos. / The Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) is a X linked recessive disease, caused by the absence of dystrophin which is found in a variety of tissues and characterized by a severe disfunction of the skeletal musculature that results in a premature death of the patient. Theoretically, the growth hormone (GH) is considered to be associated to the development of Muscular Dystrophy and that could be used in its treatment. Hence in this study, a IGF-I (Insulin like growth factor-I) seric dosage was performed to verify whether or not there might be a between the evolution of the disease and IGF´s seric concentration. IGF-I is a GH-peptide dependent that regulates the GH actions during the growth. Changes in IGF-I levels were recorded during the dog?s post-natal development. On the first trimester, all animals presented similar IGF-I levels, although in the fourth month, a stark 34% decrease was observed in the dystrophic animals whereas a 1% increase was seen in the healthy dog. Furthermore, the GRMD´s granule-containing cells were larger when compared to the healthy animals. The following parameters in this comparison: long axis, cross-sectional area and cell volume. The ultrastructural study showed electron-dense granules composed by a double membrane and homogeneously distributed through the cell. These granules were larger in the dystrophic animals then in healthy dogs.

Além do comprometimento motor, os pacientes com Distrofia Muscular de Duchenne cursam com queda da função respiratória que está associada à fraqueza muscular. O objetivo do estudo foi avaliar a evolução da função pulmonar e a força dos músculos respiratórios em diferentes estágios da doença, comparando-os com o tempo e idade de início da corticoterapia e com o quadro motor. A função pulmonar e as pressões respiratórias de 87 pacientes com idade entre sete e 23 anos foram avaliadas durante dois anos, totalizando cinco visitas para função pulmonar e três para as pressões respiratórias. Além disto, parte da amostra (n: 21) completou três avaliações de função pulmonar com aproximadamente um ano de intervalo. Para a comparação, considerouse: idade cronológica; idade de início e tempo de duração da corticoterapia, e se o paciente deambulava ou não. Na avaliação transversal, observou-se que em valores absolutos a CVF, o VEF1 e a PImáx, mantiveram-se até a faixa etária de 13 a 14 anos e a PEmáx até nove a 10 anos; em valores relativos (aos valores de pacientes saudáveis) notou-se queda constante da função pulmonar e das pressões respiratórias. No acompanhamento longitudinal, a função pulmonar e a força muscular respiratória mostraram aumento em valores absolutos, principalmente nos pacientes deambuladores, sendo este aumento influenciado pelo crescimento; em valores relativos houve manutenção pelo período de dois anos. Em conclusão, durante o tempo de estudo, a corticoterapia pode ter contribuído para o retardo da progressão da doença, através da intervenção na musculatura respiratória da mesma forma que atua na musculatura proximal dos membros. O tempo e a idade de início do medicamento não mostraram relação clara com a manutenção da função respiratória, porém o início da corticoterapia abaixo de sete anos de idade parece ser mais efetivo para a preservação da força dos músculos respiratórios e da função pulmonar / Besides motor impairment, patients with DMD show loss of respiratory function which one is associated to muscle weakness. The aim of the study was to evaluate the pulmonary function evolution and the respiratory muscle strength in different stages and then to compare them to duration and initial age of corticostheroids treatment age as well as the function motor. The pulmonary function and the maximal respiratory pressure of the 87 patients aged 7-23 years were evaluated over the course of two years. The patients\' pulmonary function was assessed over five visits and their maximum respiratory pressure was assessed during three visits. Moreover, the sample (n = 21) completed three assessments of lung function with approximately one year apart. For comparison, we considered: chronological age, age of onset and duration of corticosteroid therapy, and if patient were ambulant or not. In the transversal evaluation we noticed that CVF, VEF1and PImax in absoluts values showed no changes until age of 13-14 years and no changes for the PEmax until age of 9-10 years. In predicted for their actual height values we noticed a constant decline for loss of pulmonary function and maximal respiratory pressure. In the longitudinal follow, the pulmonary function and the respiratory muscle strength raised in absolutes values, mainly in ambulatory patients due to the growth. In relatives values the pulmonary function and maximal respiratory pressure showed stability for 2 years. In conclusion, during the study, corticosteroid treatment may have contributed to the delay of disease progression, through intervention in the respiratory muscles in the same way that acts in the proximal muscles of limbs. Both time and the initial age of corticosteroids treatment didn´t show relationship with respiratory function. But the beginning of corticosteroids bellow seven years old seems to be more effective for preserving respiratory muscle strength and pulmonary function

OBJETIVO: Avaliar a responsividade da escala de avaliação funcional para pacientes com distrofia muscular de Duchenne (FES-DMD-D4), sentar e levantar do solo, no período de um ano. MÉTODO: Estudo observacional, longitudinal e retrospectivo. Foi estudada, utilizando o software FES-DMDDATA, uma amostra com 25 pacientes na atividade sentar no solo e 28 pacientes para a atividade levantar do solo. As avaliações ocorreram a cada três meses no período de um ano. Para análise estatística da capacidade de resposta foram utilizados índices de tamanho de efeito, como, effect size (ES) e Standardized Response Mean (SRM). RESULTADOS: A responsividade da atividade de sentar no solo foi considerada baixa a moderada em intervalos de três meses (ES de 0.28 a 0.54 e SRM de 0.38 a 0.71), moderada a alta em intervalos de seis meses (ES de 0.69 a 1.07 e SRM de 0.86 a 1.19), alta em intervalos de nove meses (ES de 1.3 a 1.17 e SRM de 1.26 a 1.55) e doze meses (ES de 1.9 e SRM de 1.72). Na atividade levantar do solo, a responsividade variou em baixa, moderada e alta em intervalos de três meses (ES de 0.21 a 0.33 e SRM de 0.45 a 0.83), baixa a alta em intervalos de seis meses (ES de 0.46 a 0.59 e SRM de 0.73 a 0.97), moderada a alta em intervalos de nove meses (ES de 0.76 a 0.88 e SRM de 1.03 a 1.22) e alta em doze meses (ES de 1.14 e SRM de 1.25). CONCLUSÃO: Para detectar alterações clinicamente significativas e consistentes nas atividades funcionais sentar e levantar do solo recomendamos a utilização da FES-DMD-D4 em intervalos a partir de seis meses, pois foi neste período de tempo que a capacidade de resposta variou de moderada a alta / OBJECTIVE: To evaluate responsiveness of functional scale for Duchenne muscular dystrophy - sitting and standing from the ground (FES-DMD - D4) in three months evaluation intervals in a one year follow up. METHODS: Observational, longitudinal and retrospective study. It was studied, using FESDMD- DATA software, films of sample of 25 patients performing sitting on the activity of soil and 28 patients performing the activity of from the ground. The evaluations were performed every three months within one year. The analysis for statistical responsiveness of the instrument we use effect size (ES) and Standardized Response Mean (SRM) tests. RESULTS: The responsiveness of the activity of sitting on the ground was considered low to moderate every three months (ES 0.28 to 0.54 and 0.38 to 0.71 SRM), moderate to high in intervals of six months (ES 0.69 the 1.07 and the 1.19 0.86 SRM), High at intervals of nine months (1,3 ES of the 1.17 and the 1.55 1.26 SRM), and twelve months (ES SRM 1.9 and 1.72). In raising from the ground activity, the responsiveness varied at low, moderate and high in intervals of three months (ES 0.21 to 0.33 and 0.45 to 0.83 SRM), low to high in intervals of six months (ES 0.46 to 0.59 and 0.73 to 0.97 SRM), moderate to high at intervals of nine months (ES 0.76 to 0.88 and 1.03 to 1.22 SRM ) and high in twelve months (ES 1.14 and SRM 1.25). CONCLUSION: To detect clinically significant changes and consistent in functional activities of sitting and standing from the ground we recommend using the FES-DMD-D4 at intervals from six months because it was at this time that the responsiveness was moderate to high

A Distrofia Muscular dos cães Golden Retriever (GRMD) é uma miopatia degenerativa causada pela ausência da proteína distrofina na superfície da membrana da célula muscular. É geneticamente homóloga à distrofia muscular de Duchenne (DMD) que acomete os humanos, portanto, estes cães são considerados modelos experimentais para estudos que buscam tratamentos para pacientes vitimados pela doença. A maior causa de morte na DMD é a insuficiência respiratória ou infecção pulmonar que ocorre em cerca de 75% dos casos. Os músculos respiratórios são sempre afetados e, juntamente com as cifoescolioses e deformidades torácicas, diminuem marcadamente a função respiratória. O padrão respiratório é de respiração rápida e superficial, com volume corrente diminuído, e está associado com a presença de alterações nas pressões parciais dos gases sanguíneos. A complacência pulmonar diminui, resultante de microatelectasias. Os músculos intercostais internos e abdominais, que auxiliam a expiração, também são acometidos, reduzindo a efetividade da tosse e dificultando a eliminação de secreções. Na fase préterminal da doença, nota-se uma redução na pressão parcial de oxigênio arterial associada com a retenção do gás carbônico, podendo observar-se um quadro de cianose, papiloedema e falhas respiratórias. A ventilação nãoinvasiva com pressão positiva (VNIPP) consiste em um método de assistência ventilatória em que uma pressão positiva é aplicada à via aérea do paciente através de máscaras ou outras interfaces sem a utilização da intubação traqueal. Este estudo teve como escopo avaliar possibilidades de terapia respiratória em cães afetados pela GRMD submetidos à VNIPP, identificar os fatores associados ao sucesso ou ao insucesso da VNIPP; caracterizar os padrões de resposta a VNIPP e complicações associadas. Os conhecimentos específicos das modalidades ventilatórias a serem usadas, assim como dos parâmetros ventilatórios a serem empregados na terapia foram fundamentais para a realização deste trabalho. A monitorização das concentrações dos gases sangüíneos, e da saturação de oxigênio, são essenciais para que possam ser estabelecidos parâmetros ventilatórios seguros e confortáveis aos animais e, assim, viabilizar a terapia. No experimento proposto foram estudados cães Golden Retriever, afetados pela distrofia muscular, submetidos à ventilação mecânica não-invasiva com pressão positiva. Para tanto foi consideradas na avaliação respiratória, a gasometria arterial e a oximetria. Apesar do desconforto respiratório e sinais de hipoventilação, clinicamente observado nos animais, não houve confirmação de Insuficiência Respiratória. Portanto concluímos que o suporte ventilatório não-invasivo (Bipap) falhou em demonstrar melhora nas funções respiratórias dos cães da raça Golden Retriever afetados pela distrofia muscular quando usado sob a forma profilática. / The Muscular Dystrophy Golden Retriever dogs (GRMD) is a degenerative myopathy caused by the absence of dystrophin protein on the surface of the membrane of muscle cells. It is genetically counterpart to Duchenne muscular dystrophy (DMD) which affects humans, so these dogs are considered experimental models for studies that seek treatments for patients affected by the disease. The biggest cause of death in DMD is respiratory failure or lung infection that occurs in about 75% of cases. The respiratory muscles are always affected and, together with the cifoescolioses and chest deformities, the markedly reduced respiratory function. The breathing pattern is rapid and superficial, with tidal volume decreased, and is associated with the presence of changes in the partial pressure of blood gases. The lung compliance decreases, resulting from microatelectasias. The intercostal muscles and internal abdominal, which help the expiration, are also affected, reducing the effectiveness of cough and hampering the removal of secretions. In the preterminal disease, there is a reduction in the partial pressure of oxygen blood associated with the retention of carbon dioxide, with a framework of cyanosis, papilloedema and respiratory failure. The non-invasive ventilation with positive pressure (VNIPP) is a method of ventilatory assistance at a positive pressure that is applied to air the patient through masks or other interfaces without the use of intubation. This study was to objective evaluate the potential of respiratory therapy in dogs affected by GRMD submitted to VNIPP, identify the factors associated with the success or failure of VNIPP; characterize the patterns of response to VNIPP and associated complications. The specific knowledge of how to use ventilation and the ventilatory parameters to be used in therapy were fundamental for this work. The monitoring of blood concentrations of the gases, and the saturation of oxygen, are essential in order to be established ventilatory parameters safe and comfortable for animals and thereby facilitate the therapy. In the proposed experiment studied dog Golden Retriever, affected by muscular dystrophy, submitted to non-invasive mechanical ventilation with positive pressure. To do so was considered in assessing breathing, blood gases and oximetry. Despite the signs of respiratory discomfort and hypoventilation, clinically observed in animals, there was no confirmation of respiratory failure. So we find that the non-invasive ventilatory support (Bipap) failed to show improvement in respiratory functions of the breed dogs Golden Retriever affected by muscular dystrophy when used in the form prophylactic.

Le muscle strié squelettique est un tissu richement vascularisé. Cependant, les vaisseaux ne sont pas seulement des pourvoyeurs d'oxygène et de nutriments, mais participent activement à l'homéostasie tissulaire en interagissant avec les cellules souches musculaires. La Dystrophie Musculaire de Duchenne (DMD) est une pathologie associée à un dommage musculaire, des cycles de nécrose/régénération, un remodelage tissulaire et une plasticité vasculaire. Nous avons en effet, démontré par des études in vivo un défaut d'organisation du réseau vasculaire en 3D grâce au croisement entre une souris mdx et une souris Flk1-GFP (modèle murin de la DMD fluorescente pour les cellules endothéliales), ainsi qu'une atteinte histologique du réseau vasculaire (analyse quantitative et morphométrique des vaisseaux) incluant un défaut de vascularisation des fibres musculaires. L'atteinte histologique est associée à un défaut de perfusion du muscle que nous avons démontré en RMN (résonnance magnétique nucléaire), une technique sophistiquée et non invasive nous permettant d’étudier à la fois la perfusion et le métabolisme énergétique. Dans le modèle du muscle strié squelettique, qui régénère complètement après une lésion, l'angiogenèse et la myogenèse sont concomitantes. Notre hypothèse générale est que le couplage entre myogenèse et angiogenèse est altéré dans les myopathies dégénératives mais leurs mécanismes cellulaires et moléculaires restent mal connus. Nos travaux ont mis en évidence l'existence d'un couplage cellulaire et moléculaire fonctionnel entre la myogenèse et l'angiogenèse en utilisant des modèles in vitro et in vivo dans lesquels les cellules endothéliales (ECs) et les cellules précurseurs myogéniques (MPCs) sont associées. Nos résultats montrent que MPCs et ECs s'attirent réciproquement, suggérant la sécrétion de facteurs chimiotactiques spécifiques. Les ECs stimulent fortement l'entrée des cellules souches du muscle dans le programme de différenciation myogénique (prélude indispensable à la formation des structures multinucléées et contractiles). Nous avons également démontré, grâce à une technique de coculture en 3 dimensions, que les MPCs présentent un potentiel pro-angiogénique important, permettant la formation de structures vasculaires différenciées. Ces résultats ont été validés in vivo (angiogenèse en plug sous-­‐cutanés) et démontrent ainsi que la myogenèse et l'angiogenèse sont des processus couplés au cours de la régénération musculaire. Nous avons identifié trois déterminants moléculaires mis en jeu, suite à l’analyse d’un transcriptome des cellules souches musculaires et des cellules endothéliales, isolées à partir du muscle à différents temps au cours de la régénération. Ces données indiquent que l'environnement vasculaire contrôle le destin des cellules souches musculaires, qui en retour, interagissent sur leur environnement proche. Par ces interactions, les cellules vasculaires jouent donc un rôle central dans le remodelage tissulaire après un phénomène destructif. Ce travail montre pour la première fois que l'organisation et la fonction des vaisseaux sont altérées au cours des pathologies musculaires dégénératives et l'importance des interactions entre cellules souches du parenchyme et cellules endothéliales des vaisseaux dans la régulation de l'homéostasie tissulaire, et ouvrent une réflexion sur la prise en compte du processus d'angiogenèse associé étroitement à la réparation tissulaire – ici la myogenèse – dans une perspective thérapeutiques. / Skeletal muscle is highly vascularized and has the outstanding capacity to regenerate ad integrum after an injury. Beyond oxygen and nutriment supply, new functions for vessels have been recently identified, through the interactions vessel cells establish with muscle stem cells. Duchenne Muscular Dystrophy is characterized by the lack of dystrophin, a sarcolemma anchoring protein, and by cycles of necrosis/regeneration, tissue and vessel remodeling that lead to progressive loss of muscle force. In this severe context, our aim was to decipher alterations of the vascular network structural organization and better understand the functional repercussions on the muscle tissue. We performed a confrontation between morphological and functional approaches using a non-invasive protocol. Histology and morphometry were performed using Flk1GFP/+ crossed with mdx mice (model for the human DMD where all blood vessels express GFP). Multiparametric and functional nuclear magnetic resonance consisted in simultaneous acquisition of arterial spin labelling imaging of perfusion and 31P spectroscopy of phosphocreatine kinetic. We demonstrated for the first time that the vascular system displayed marked alterations in 12 month--‐old mdx mice, more specifically at the capillary scale. Histological results confirmed these observations showing strong perturbations of the microvascular network that are directly linked to the muscle lesions. In parallel, we analyzed the repercussions of these disruptions on skeletal muscle physiology. Our results demonstrated that after a hypoxic stress, blood perfusion was decreased in mdx mouse. During skeletal muscle regeneration, myogenic precursor cells (MPCs) interact with neighboring cells to expand and differentiate. Among them, endothelial cells (ECs) have to be considered. Their close proximity suggests that myogenesis and angiogenesis take place together during muscle regeneration. Our aim was to investigate the existence of such a coupling and to identify the underlying molecular mechanisms. We demonstrated a functional interplay between the two cell types as both cells attracted each other, suggesting the secretion of specific attractive factors. ECs strongly stimulated MPC differentiation and using 3D co-cultures, we revealed that MPCs promoted angiogenesis. These results were validated in vivo using matrigel plug assay. By analyzing transcriptomic from ECs and MPCs sorted at different time points during muscle regeneration, we evidenced and validated the role of the 3 novel molecules regulating angiogenesis/myogenesis coupling: Apelin, Oncostatin M and Periostin, that each plays specific roles during early and late phases of muscle regeneration. Thus, interactions between vessel cells and MPCs seem to play a central role in the tissue remodeling after an injury. Collectively our results point out, for the first time, strong perturbations of the vascular network with functional repercussions on muscle tissue perfusion in dystrophinopathic muscle. In light of our results evidencing the coupling between myogenesis and angiogenesis during skeletal muscle regeneration, due to the specific interactions between ECs and MPCS, it is likely that, coupling between myogenesis and angiogenesis could be affected in pathological context.

As distrofias musculares (DM) se caracterizam por degeneração progressiva e irreversível da musculatura esquelética. Dentre estas, a Distrofia Muscular de Duchenne (DMD), constitui doença letal ligada ao cromossomo X, caracterizada pela ausência de distrofina na membrana das fibras musculares, afetando um em cada 3.000 meninos nascidos vivos, sendo que a maioria será confinada à cadeira de rodas a partir dos 6 anos de idade e com sobrevida, sem cuidados especiais, em torno dos 25. Apesar do uso de técnicas modernas de diagnóstico, ainda não existe tratamento eficaz para essas doenças. Alguns trabalhos das décadas de 70 e 80 sugeriram que a inibição do hormônio do crescimento (GH) poderia retardar a evolução do processo distrófico de pacientes com DMD. Entretanto, como essas observações não foram comprovadas cientificamente até a presente data, neste trabalho estudamos os efeitos do excesso e da inibição do GH na evolução do quadro distrófico em modelo murino de distrofia muscular: i) administrou-se GH (10μg/ camundongo/dia, i.p., por 10 dias) em camundongos: a) distróficos dy/dy (B6.Wk-Lama2dy-2J/J) com fenótipo, resultando na aceleração dos sintomas da doença, traduzida pela piora das performances de 17% no teste de deambulação (TD), 64% no teste de sustentação (TS), 28% no teste da esteira (TE) e 55% no teste de força máxima (TFM), em relação aos distróficos que não tomaram GH; apenas no teste de resistência à inclinação (TRI) não houve diferença significativa; entretanto, cortes histológicos do músculo gastrocnêmico desses camundongos, não mostraram alterações significativas em relação aos distróficos que não tomaram a droga; quanto aos marcadores de degeneração e regeneração (MDR) na musculatura desses animais, o GH não alterou os níveis de Pax7, MyoD, Laminina e Desmina, mas aumentou de 90% os níveis de TGFβ-1, uma citocina inflamatória que induz fibrose; b) já nos camundongos normais, o GH, ao contrário dos resultados acima, aumentou as performances de 13% no TD e de 28% TS, e ligeiramente, de forma não significativa, em outros dois testes; cortes histológicos revelaram que o GH aumentou de 16,5% a área de secção transversal dos músculos desses animais, o que poderia explicar os resultados descritos acima; já os níveis dos MDR, incluindo o de TGFβ-1, estavam semelhantes aos dos animais controles; ii) desenvolveu-se um novo modelo experimental resultante de cruzamentos de camundongos geneticamente deficientes em GH (Ghrhrlit) com os distróficos dy/dy (B6.Wk-Lama2dy-2J/J), mostrando um retardo na evolução da doença: as performances dos anões distróficos em relação aos anões normais foram melhores que aquelas dos distróficos em relação aos animais normais, ou sejam, 14% maior TD, 71% maior no TS, 18% maior no TE, 5,5% maior no TRI e 102% maior no TFM; cortes histológicos mostraram que a área do interstício nos músculos dos anões distróficos foi 29% menor que a dos distróficos não anões; os níveis de TGFβ-1 nestes animais, foram os únicos entre aqueles dos MDR estudados, que encontravam-se diminuidos de 36% em relação àqueles dos distróficos não anões; iii) a inibição da liberação do GH pela octreatida, análogo da somatostatina, mostrou também uma relativa melhora ou uma estabilização na evolução do quadro distrófico, traduzido pelo aumento, após 60 dias de tratamento, das performances nos testes funcionais da musculatura em relação àquelas dos animais distróficos sem tratamento: foi 12% maior no TD enquanto os distróficos controles diminuíram em 14%; foi 27% maior no teste de Rota Rod, enquanto os distróficos controles diminuíram em 32%; mantiveram a mesma performance no TE, enquanto os distróficos controles pioraram em 23%, e foram 29% maiores no TS, e 43% no teste de força de preensão, enquanto os distróficos controles não melhoram as suas performances nestes testes. Esses resultados sugerem um efeito patológico do GH na musculatura distrófica, com seu excesso levando a uma piora da doença, possivelmente através do aumento dos níveis de TGFβ-1. A diminuição do GH, consequentemente, poderia levar a um retardo da evolução da doença. Estes estudos experimentais abrem perspectivas bastante promissoras para se testar inibição dos efeitos do GH na evolução das doenças distróficas humanas. / Muscular dystrophies (DM) are characterized by progressive and irrevertible degeneration of the skeleton muscles. Among them, Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) consitutes lethal disease linked to chromossome X, distinguished by the absence of dystrophyn in the muscular fibers membrane, affecting one in each 3,000 boys born alive, who, most of them, will be confined to wheel chairs since the age of 6 and with life expectance, without special care, of 25 years. Despite modern diagnosis techniques, there is not an efficient treatment for these diseases. Some works from the 1970´s and 1980´s suggested that the inhibition of the growth hormone (GH) could retard the dystrophy process evolution in DMD patients. Nevertheless since this observation has not been proven scientifically, in the present work, the GH excess and inhibition effects on a murino model of muscular dystrophy, were studied: i) GH (10μg/mouse/day, i.p., for 10 days) was given to mice: a) dystrophic dy/dy (B6.Wk-Lama2dy-2J/J), with phenotype , resulting in the acceleration of the disease symptoms, confirmed by the performance worsening by 17% in the deambulation test (DT), 64% in the sustaining test (S), 28% in the mat test and 55% in the maximum strength test (MST), in relation to dystrophic mice which had not taken GH; only in the inclination resistance test (IRT) there was no significant difference; however, histological cuts of the gastrocnemius muscle of these mice did not show significant alterations, comparing to dystrophic mice which had not taken the drug: as to degeneration and regeneration markers (DRM) in these animals muscles, the GH did not alter Pax7, MyoD. Laminin and Desmin levels, although it increased by 90% the TGFβ-1 levels, an inflammatory cytokine, that induces fibrosis b) in normal mice, the GH, opposite to the results above, increased the performances by 13% in the DT and by 28% in the ST, and slightly, not significantly, in other two tests; histological cuts revealed that the GH increased by 16.5% the transversal section area of these animals muscles, what could explain the results described above; as to the MDR levels, including those of the TGFβ-1, they were similar to the control animals; ii) a new experimental model, resulting from the crossing of GH genetically deficient mice (Ghrthlit) with dystrophic dy/dy (B6.Wk-Lama2dy-2J/J), showing retardation in the disease evolution; the performances of the dystrophic dwarfs, compared to the normal dwarfs, were better than those of the dystrophic compared to normal animals, namely, 14% larger DT, 71% superior in the ST, 18% larger in the MT, 5.5% larger in the IRT and 102% superior in the MST; histological cuts showed that the interstice area in the dystrophic dwarfs muscles was 29% smaller than that of non-dwarfs dystrophic; the TGFβ-1 levels in these animals were the only MDR studied, which were found to be diminished by 36%, compared to those of the non-dwarfs dystrophic; the GH release inhibition by octreotide, somatostatin analogous, also showed a relative improvement or stabilization in the dystrophy evolution, demonstrated by the increase, ater 60 days treatment, of the performances in the muscle functional tests, compared to those of the dystrophic animals, without treatment: it was 12% larger in the DT, while the control dystrophic animals worsened by 32%; they maintained the same performance in the ST, and 43% in the seizing strength test, while the control dystrophic did not improve their performances in these tests. These results suggest a GH pathologic effect, possibly through the TGFβ-1 levels increase. The GH diminishing, consequently, could lead to the retardation in the disease evolution. These experimental studies open promissing perspectives to test the GH effects inhibition in human dystrophic diseases evolution.

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

A procura de novas escalas de simples utilização para mensurar a função motora é um objetivo comum aos centros de atendimento de doenças neuromusculares. A nova escala de avaliação MFM (Bèrard et al., 2005), validada no Brasil por Iwabe et al. (2008), foi aplicada em 33 pacientes com DMD, com idades entre seis e dezesseis anos, cadeirantes e deambulantes, que estavam em seguimento no ambulatório de doenças neuromusculares do HCFMUSP, recebendo corticoterapia. Os objetivos foram: verificar a aplicabilidade da escala e analisar a evolução da função motora dos pacientes com DMD em corticoterapia. Os pacientes foram avaliados em cinco visitas ao longo de um período de aproximadamente 18 meses (V0, V1, V2, V3, V4 e V5). A V0 correspondeu à avaliação inicial antes do início da corticoterapia, ocorrendo um intervalo de tempo de aproximadamente três meses até a V2. Entre V3, V4 e V5, o intervalo de tempo foi de quatro meses. A MFM avalia três dimensões: D1, relativa à posição ereta e transferências, com 13 itens; D2, relativa à motricidade proximal e axial, com 12 itens; D3 que refere-se à motricidade distal, com sete itens, e o escore total que engloba todas as três dimensões. A fim de analisar funções motoras especificas de acordo com a fase de evolução da doença, foram constituídos três grupos de pacientes: deambulantes, cadeirantes e pacientes que perderam a marcha ao longo do seguimento. Os resultados demonstraram que nos pacientes deambulantes ocorreu manutenção do quadro motor até 10 a 14 meses após início do tratamento na D1 e escore MFM total. Notou-se melhora da função motora de D2 nos primeiros seis meses, com conseqüente piora após 14 meses, e ganhos funcionais para D3 em todo o seguimento. Nos pacientes que perderam a marcha e cadeirantes ocorreram perdas funcionais nas últimas visitas, exceto para a motricidade distal (D3) que se manteve estável ao longo de todo o seguimento de 18 meses. Concluímos que a escala MFM demonstra-se eficaz para monitorar a evolução da doença, valorizando períodos de melhora, assim como de estabilidade funcional frente a tratamentos específicos, detectando alterações a curto prazo, e assim facilitando a adoção de intervenções adequadas ao momento da reavaliação do paciente. A D1 da escala MFM demonstra-se adequada no acompanhamento dos pacientes que mantêm a marcha, sendo útil para prever perdas futuras da função motora do paciente com DMD / The research for new simple evaluation scales has been a common aim among neuromuscular disease rehabilitation centers. We used the new MFM scale (Bèrard et al., 2005), which was validated in Brazil by Iwabe et al. (2008) to evaluate 33 patients with DMD aged 6-16 years, both ambulant and non-ambulant. All of them were receiving corticosteroid treatment in neuromuscular disorder center at HCFMUSP. Objectives: to verify the MFM scale applicability and to analyze the motor function evolution in DMD patients treated by corticosteroids. The patients were evaluated through five visits spread out over a period of about 18 months (V0, V1, V2, V3, V4 e V5). The V0 was related to evaluation before the beginning of corticosteroids treatment at intervals of about 3 months until V2. The interval time among V3, V4 and V5 was about 4 months. The MFM scale evaluates 3 dimensions: D1, relates to standing and transfers by 13 items; D2, related to axial and proximal motor capacity by 12 items; D3 related to distal motor capacity by 7 items and the total score which includes all of the three dimensions. In order to analyze the specific motor function according to the evaluation stage, the patients were divided into 3 groups: ambulatory, non-ambulatory and those who lost the ability to walk during the study. The results showed that there was stability in the ambulatory motor function patients about 10-14 months after the beginning of corticosteroids treatment in D1 and total score MFM. We saw improvements in D2 for the first six months followed by some loss after 14 months, and improvement for D3 during all the study. In those patients who lost the ability to walk and were non-ambulatory, there was functional loss in the last visits, except for distal motor capacity (D3), which kept stable during 18 months. We conclude that the MFM scale is an effective tool for detecting the disease progression showing some improvements periods as well as the stability moments due to specifics treatments. It is possible to detect changes in a short interval which helps the choices for the adequate management at the patients revaluation. The D1 subscore of MFM scale shows to be appropriate in monitoring ambulant patients, which is useful for predicting future loss of motor function of patients with DMD