As lesões dos nervos periféricos, que inervam os músculos esqueléticos, evoluem para perdas da propriocepção e alterações na morfologia e função das fibras musculares, causando um impacto negativo na qualidade de vidas dos indivíduos. Tais lesões implicam em alteração na expressão de genes específicos do músculo, como por exemplo, na MyoD e Miogenina, atuantes na ativação de células satélites e reguladores da massa muscular A técnica cirúrgica de tubulização é um recurso empregado na prática clínica para tratamento de músculos que sofreram desnervação. O objetivo do presente estudo foi analisar se a técnica de tubulização com o preenchimento de gordura altera a expressão de Myod e Miogenina, a morfometria do músculo sóleo de ratos e localização da Myod e Miogenina. Para isso, 57 ratos Wistar foram separados em grupos: controle inicial (GCI); final 45 (GCF45), final 150 (GCF150), desnervado 45 dias (GD45), desnervado 150 dias (GCD150) e grupos experimentais com veia vazia 45 dias (GESP45) e 150 dias (GESP150) e com veia preenchida de gordura 45 dias (GEG45) e 150 dias (GEG150). Para os procedimentos cirúrgicos de desnervação e reinervação e coleta do músculo os animais foram profundamente anestesiados. Após os devidos tempos experimentais, os animais foram sacrificados, o músculo sóleo foi dissecado, envolvido em meio de criopreservação e estocado a -80°C. A quantificação de mRNA do MyoD e Miogenina foi realizada por amplificação por reação em cadeia de polimerase (PCR) em tempo real (RealTimePCR) e a localização da produção de Myod e Miogenina foi realizada por microscopia confocal a laser e imunofluorescência. A morfometria foi realizada em lâminas coradas com HE, observadas em microscópio ótico e calculadas pelo software Image Pro-Plus 6.2. Os resultados do presente estudo mostraram que houve aumento da expressão do Myod e Miogenina nos grupos experimentais 45 dias quando comparados ao grupo controle inicial e um decréscimo da expressão de Myod e Miogenina para os grupos experimentais com 150 dias. A área da secção transversa nos grupos experimentais com 45 dias (GESP45 e GEG45) não apresentaram diferença estatística, quando comparado com grupo desnervado 45 dias (GCD45), enquanto que o grupo experimental com preenchimento de gordura 150 dias (GEG150) obteve os melhores resultados na medida da área da secção transversal do músculo sóleo. As lâminas observadas no microscópio confocal mostram a MyoD e Miogen localizadas no mionúcleo. Concluiu-se que o uso da gordura na técnica de tubulização do nervo ciático de ratos, interfere na regeneração do músculo sóleo. / Peripheral nerve injuries can result in the loss of propioception, morphological and functional alterations of muscle fibers which causes a negative impact on the quality of life. These injuries elicit an alteration on the expression of muscle specific genes, like MyoD and Myogenin, involved in the satellite cell activation and muscle mass regulation. The vein graft tubulization is a well known technique for treatment of denervated muscle. The aim of this work was to investigate if vein graf tubulization filled with fat tissue changes the expression and localization of MyoD and Myogenin and to study if it can modify the morphometry of soleus muscle. Fifty seven Wistar rats were divided in initial control group (ICG), final control group 45 days and 150 days (FCG45; FCG150), denervated 45 days and 150 days (D45; D150) and experimental groups with vein graft 45 days and 150 days (VG45; VG150). and vein graft filled with fat tissue 45 days and 150 days (VF45; VF150). For denervation and reinervation procedures and muscle biopsy the animals were submitted to anaesthesia and after the experimental time they were euthanized. Soleus muscle was dissected, involved in criopreservation medium and stored at -80oC. It was performed RealTime polymerase chain reaction (RealTimePCR) for MyoD and Myogenin mRNA quantification. The localization of its production was analysed by laser confocal microscopy and immunofluorescence staining. The morphometric analysis were done by Hematoxilin-Eosin staining and examined at optical microscopy using the Image ProPlus 6.2 software. There was an upregulation on the expression of MyoD and Myogenin for the experimental groups at 45 days when compared to the initial control group. On the other hand, we found a downregulation on the MyoD and Myogenin expression in the same groups with 150 days. The area of transversal section in the 45 days experimental groups (VF45, VG45) did not show statistical difference compared with denervated group with 45 days (D45). Moreover, the group filled with fat tissue at 150 days (VF150) presented the best results in the transversal section area of soleus muscle. In addition, the slides analysed under confocal microscopy showed the localization of MyoD and Myogenin in the mionuclei. In conclusion, the application of vein graft filled fat tissue improves the soleus muscle regeneration.

Orientador: Maeli Dal Pai Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-05T10:23:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_FrancisdaSilva_M.pdf: 7866898 bytes, checksum: ade20c607baab16a33f7564ca3630b10 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: A insuficiência cardíaca (IC) é caracterizada pela intolerância ao exercício físico, devido à fadiga precoce e à dispnéia. Entre as alterações que podem contribuir para a dispnéia nesta síndrome, tem sido descrita a miopatia diafragmática com atrofia e mudanças na miosina de cadeia pesada (MHC) do tipo II "rápida" para a do tipo I "lenta". Entretanto, os mecanismos regulatórios músculos específicos que alteram a expressão das isoformas de miosinas no diafragma durante a IC não são conhecidos. O objetivo do presente trabalho foi determinar, no músculo diafragma (DIA) de ratos Wistar com IC induzida por monocrotalina, se a transição da expressão protéica das MHCs está associada com alterações na expressão do RNAm dos fatores de regulação miogênicos (MRF). A região costal do diafragma de ratos Wistar machos (3-4 semanas de idade; 80-100g) dos grupos IC (n= 09) e Controle (CT; n= 06) foi estudada quando os sinais de IC estavam evidentes, aproximadamente 22 dias após a administração da monocrotalina nos animais IC. A expressão de MyoD e miogenina foi determinada através da técnica de RT-PCR enquanto que a expressão das MHCs foi estudada através de eletroforese por gel de poliacrilamida. Os animais com IC apresentaram diminuição tanto na expressão protéica da MHC Ila/llx quanto na expressão gênica de MyoD, sem alterar a expressão das MHCs I e IIb e da miogenina. Em conclusão, na IC, a alteração na expressão do RNAm da MyoD pode, em parte, explicar a alteração na expressão protéica da MHC Ilalllx / Abstract: Heart failure (HF) is characterized bya reduced tolerance to exercise due to early fatigue and dyspnea. Alterations that may contribute to dyspnea in this syndrome are diaphragmatic myopathy with atrophy and shift from type 11 "fast" to type I "slow" myosin heavy chain (MHC). However, the skeletal muscle-specific molecular regulatory mechanisms that alter MHC expression in the diaphragm during heart failure have not been defined. The purpose of this investigation was to determine whether myosin heavy chain expression during heart failure is associated with changes in myogenic regulatory factors (MRFs) mRNA expression in Wistar rat diaphragm with heart failure (HF) induced by monocrotaline. Costal diaphragm (DIA) muscle from HF (n=09) and control (n=06) 3-4 week old, 80-100g male Wistar rats was studied when overt HF had developed in the HF animais 22 days after monocrotaline administration. MyoD and myogenin expression were determined by RT-PCR, MHC isoform expression was determined by polyacrylamide gel electrophoresis. HF animais presented decreased myosin heavy chain lIa/llx protein isoform and MyoD gene expression content, without altering MHC I & IIb and myogenin expression. In summary, our results show that in HF, alterations in MyoD mRNA expression may, in part, explain alterations in MHC lIalllx content / Mestrado / Biologia Celular / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

As lesões dos nervos periféricos, que inervam os músculos esqueléticos, evoluem para perdas da propriocepção e alterações na morfologia e função das fibras musculares, causando um impacto negativo na qualidade de vidas dos indivíduos. Tais lesões implicam em alteração na expressão de genes específicos do músculo, como por exemplo, na MyoD e Miogenina, atuantes na ativação de células satélites e reguladores da massa muscular A técnica cirúrgica de tubulização é um recurso empregado na prática clínica para tratamento de músculos que sofreram desnervação. O objetivo do presente estudo foi analisar se a técnica de tubulização com o preenchimento de gordura altera a expressão de Myod e Miogenina, a morfometria do músculo sóleo de ratos e localização da Myod e Miogenina. Para isso, 57 ratos Wistar foram separados em grupos: controle inicial (GCI); final 45 (GCF45), final 150 (GCF150), desnervado 45 dias (GD45), desnervado 150 dias (GCD150) e grupos experimentais com veia vazia 45 dias (GESP45) e 150 dias (GESP150) e com veia preenchida de gordura 45 dias (GEG45) e 150 dias (GEG150). Para os procedimentos cirúrgicos de desnervação e reinervação e coleta do músculo os animais foram profundamente anestesiados. Após os devidos tempos experimentais, os animais foram sacrificados, o músculo sóleo foi dissecado, envolvido em meio de criopreservação e estocado a -80°C. A quantificação de mRNA do MyoD e Miogenina foi realizada por amplificação por reação em cadeia de polimerase (PCR) em tempo real (RealTimePCR) e a localização da produção de Myod e Miogenina foi realizada por microscopia confocal a laser e imunofluorescência. A morfometria foi realizada em lâminas coradas com HE, observadas em microscópio ótico e calculadas pelo software Image Pro-Plus 6.2. Os resultados do presente estudo mostraram que houve aumento da expressão do Myod e Miogenina nos grupos experimentais 45 dias quando comparados ao grupo controle inicial e um decréscimo da expressão de Myod e Miogenina para os grupos experimentais com 150 dias. A área da secção transversa nos grupos experimentais com 45 dias (GESP45 e GEG45) não apresentaram diferença estatística, quando comparado com grupo desnervado 45 dias (GCD45), enquanto que o grupo experimental com preenchimento de gordura 150 dias (GEG150) obteve os melhores resultados na medida da área da secção transversal do músculo sóleo. As lâminas observadas no microscópio confocal mostram a MyoD e Miogen localizadas no mionúcleo. Concluiu-se que o uso da gordura na técnica de tubulização do nervo ciático de ratos, interfere na regeneração do músculo sóleo. / Peripheral nerve injuries can result in the loss of propioception, morphological and functional alterations of muscle fibers which causes a negative impact on the quality of life. These injuries elicit an alteration on the expression of muscle specific genes, like MyoD and Myogenin, involved in the satellite cell activation and muscle mass regulation. The vein graft tubulization is a well known technique for treatment of denervated muscle. The aim of this work was to investigate if vein graf tubulization filled with fat tissue changes the expression and localization of MyoD and Myogenin and to study if it can modify the morphometry of soleus muscle. Fifty seven Wistar rats were divided in initial control group (ICG), final control group 45 days and 150 days (FCG45; FCG150), denervated 45 days and 150 days (D45; D150) and experimental groups with vein graft 45 days and 150 days (VG45; VG150). and vein graft filled with fat tissue 45 days and 150 days (VF45; VF150). For denervation and reinervation procedures and muscle biopsy the animals were submitted to anaesthesia and after the experimental time they were euthanized. Soleus muscle was dissected, involved in criopreservation medium and stored at -80oC. It was performed RealTime polymerase chain reaction (RealTimePCR) for MyoD and Myogenin mRNA quantification. The localization of its production was analysed by laser confocal microscopy and immunofluorescence staining. The morphometric analysis were done by Hematoxilin-Eosin staining and examined at optical microscopy using the Image ProPlus 6.2 software. There was an upregulation on the expression of MyoD and Myogenin for the experimental groups at 45 days when compared to the initial control group. On the other hand, we found a downregulation on the MyoD and Myogenin expression in the same groups with 150 days. The area of transversal section in the 45 days experimental groups (VF45, VG45) did not show statistical difference compared with denervated group with 45 days (D45). Moreover, the group filled with fat tissue at 150 days (VF150) presented the best results in the transversal section area of soleus muscle. In addition, the slides analysed under confocal microscopy showed the localization of MyoD and Myogenin in the mionuclei. In conclusion, the application of vein graft filled fat tissue improves the soleus muscle regeneration.

Orientador: Maeli Dal Pai Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-06T16:06:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_RobsonFrancisco_D.pdf: 1253559 bytes, checksum: e244961263e728fe00882d5f5d14b262 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Introdução: A Insuficiência Cardíaca (IC) está associada a uma miopatia do músculo esquelético com aumento da expressão das isoformas rápidas da cadeia pesada de miosina (MHC) e alterações na matriz extracelular (MEC). Os mecanismos moleculares que controlam a expressão de MHC durante a IC ainda não foram descritos. Os fatores de regulação miogênica (MRF), uma família de fatores transcricionais que controlam vários genes músculo-específicos, podem estar relacionados com essa miopatia. As alterações da MEC podem estar associadas a um aumento na expressão de RNA mensageiro e na atividade das metaloproteinases da MEC (MMP), uma família de endopeptidases dependentes de zinco que degradam a maioria dos componentes da MEC e que são indispensáveis para a remodelação do tecido conjuntivo ao redor das fibras musculares. Objetivos: Analisar no músculo esquelético de ratos Wistar com IC induzida pela monocrotalina: 1) a expressão de RNA mensageiro para os MRF, as isoformas proteicas de MHC e a atrofia nos músculos Sóleo (SOL) e Extensor Longo dos Dedos (EDL); 2) a expressão de RNA mensageiro e a atividade das MMP nos músculos SOL, EDL e diafragma (DIA). Métodos: A expressão do RNA mensageiro para MyoD, miogenina, MRF4, MMP2 e MMP9 foi determinada por RT-PCR; as isoformas de MHC foram separadas por eletroforese em gel de poliacrilamida e a atividade das MMP, por eletroforese em gel de poliacrilaminda contendo gelatina na presença de SDS em condições não redutoras. Resultados: 1) Embora a composição de MHC do músculo esquelético de ratos com IC não tenha sido alterada, a expressão relativa do RNA mensageiro para a MyoD nos músculos SOL e EDL, e a de MRF4 no músculo SOL foi significativamente diminuída, enquanto que a expressão relativa de RNA mensageiro para a miogenina não se alterou em ambos os músculos. A diminuição na expressão relativa de RNA mensageiro para o MRF4 está associada à atrofia do SOL em resposta à IC. 2) A IC aumentou a expressão de RNA mensageiro e a atividade da MMP9 nos músculos SOL, EDL e DIA, e aumentou a expressão de RNA mensageiro da MMP2 no músculo DIA. Conclusão: Nossos resultados sugerem um potencial papel para os MRF e para as MMP na miopatia do músculo esquelético na IC / Abstract: Background: Heart failure (HF) is associated with a skeletal muscle myopathy with increased expression of fast myosin heavy chains (MHC) and extracellular matrix (ECM) alterations. The skeletal muscle-specific molecular regulatory mechanisms controlling MHC expression during HF have not been described. Myogenic regulatory factors (MRF), a family of transcriptional factors that control the expression of several skeletal muscle-specific genes, may be related to these alterations. The ECM alterations may be associated with enhanced mRNA expression and activity of matrix metalloproteinases (MMP), a family of zinc-dependent endopeptidases that degrade most ECM components and appear indispensable for the breakdown of the connective tissue surrounding muscle fibers. Objectives: This investigation was undertaken in order to examine in Wistar rat skeletal muscle with monocrotaline-induced HF: 1) potential relationships between MRF mRNA expression and MHC protein isoforms and atrophy in Soleus (SOL) and extensor digitorum longus (EDL) muscles; 2) MMP mRNA expression and their potential relationships with changes in MMP activity in SOL, EDL, and diaphragm (DIA) muscles. Methods: MyoD, myogenin, MRF4, MMP2, and MMP9 were determined by using RTPCR; MHC isoforms were separated by using polyacrylamide gel electrophoresis, and MMP activity by electrophoresis in gelatin-containing polyacrylamide gel in the presence of SDS under nonreducing conditions. Results: 1) Despite no change in MHC composition of Wistar rat skeletal muscles with HF, the mRNA relative expression of MyoD in SOL and EDL muscles and that of MRF4 in SOL muscle were significantly reduced, whereas myogenin was not changed in both muscles. This down-regulation in the mRNA relative expression of MRF4 in SOL was associated with atrophy in response to HF. 2) HF increased MMP9 mRNA expression and activity in SOL, EDL, and DIA and MMP2 mRNA expression in DIA. Conclusion: Taken together; our results show a potential role for MRF and MMP in skeletal muscle myopathy during HF / Doutorado / Histologia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Maeli Dal Pai Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T01:50:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Barretto_JeaneMarleneFogacadeAssis_D.pdf: 16620509 bytes, checksum: f55fbc50c521ec1697bb9e56f7c70d08 (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: o desenvolvimento da musculatura em animais utilizados como alimento tem importância na qualidade e no aumento da massa muscular. Esse estudo teve por objetivo avaliar as características morfológicas e o crescimento da musculatura miotomal em tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) submetida à dieta com suplementação de vitamina C. O experimento foi realizado a partir da primeira alimentação exógena até 60 dias. As larvas foram distribuídas em cinco tratamentos, numa densidade de 10 indivíduos/L onde foram administrados os seguintes níveis de suplementação de vitamina C/ kg de ração balanceada: T1 = sem suplementação, T2 = 250 mg, T3 = 500 mg, T4 =1000 mg, T5 = sem suplementação até o vigésimo dia do tratamento, e com suplementação de 500 mg do vigésimo primeiro ao sexagésimo dia de experimento. Foram realizadas cinco repetições por tratamento com distribuição randômica. Cinco peixes de cada tratamento foram anestesiados com Ms-222 - SIGMA, sacrificados e a biometria foi efetuada após 20, 40 e 60 dias de experimento. Após isso, amostras de músculo foram congeladas em n-hexana resfriada em nitrogênio líquido e cortes histológicos foram submetidos à coloração HE (para análise da morfologia geral da musculatura), à reação mATPase, após pré incubação ácida (para a análise das características da ATPase miofibrilar) e à reação NADH-TR (para análise do metabolismo oxidativo das fibras). Aos 20 e 60 dias do experimento, cinco amostras de cada tratamento foram submetidos às reações imunohistoquímicas MyoD e miogenina (fatores de transcrição miogênica - para avaliar o grau de proliferação e diferenciação das celulas precursoras miogênicas). Também foram coletadas amostras de músculo para fixação em formalina neutra tamponada, processadas para serem embebidos em paraplast e os cortes histológicos foram submetidos à reação imunohistoquímica PCNA (Antígeno Nuclear de Proliferação Celular). A suplementação com os maiores níveis de vitamina C e após o período de restrição promoveu maior ganho de massa corpórea. O crescimento muscular em todos os tratamentos ocorreu principalmente por hiperplasia. Durante o experimento não foram observadas alterações morfológicas e histoquímicas nas fibras musculares. A suplementação de 500mg vit C kg-1da ração após a restrição por 20 dias promoveu a proliferação e a diferenciação das células precursoras miogênicas 500mg vit C kg-1 da ração foi o nível de suplementação apropriado para a miogênese e o desenvolvimento da Tilápia / Abstract: Muscle development in animais utilized for food has importance to muscle quality and mass increase. The aim of this study was evaluate the morphologic and the growth characteristics of the miotomal muscle in Nile tilapia (Oreochromis niloticus) submitted to a vitamin C supplemented diet. The experiment was carried through from the first exogenous feeding up to 60 days. The larvae were distributed into five treatments, in aquaria at 10/L density. The levels of vitamin C supplement/kg of ration were: T1=no supplement, T2=250mg vit C kg-1 of diet, T3=500mg vit C kg-1of diet, T4= 1000mg vit C kg-1 of diet, T5= no supplement until 20 days and 500mg vit C kg-1 of diet on days 20 to 60. There were 5 repetitions for each treatment. After 20, 40 and 60 days, 5 fish from each treatment were anaesthetized with MS-222 - SIGMA, sacrificed and weighed. Muscle fragments were cooled in liquid nitrogen. Histological sections were submitted to the following reactions: Haematoxilin-Eosin (for analysis of the muscle morphology and to determine muscle fibers diameters); Nicotinamide Adenine Dinucleotide Tetrazolium Reductase (NADH-TR), for muscle fibre metabolic evaluation (oxidative and glycolitic); and miofibrillar ATPase (mATPase), in pH 9.4, after acid preincubation to study myosin ATPase characteristics. After 20 and 60 days, muscle samples from five fish of each treatment were immersed in n-Hexane cooled in liquid nitrogen and histological sections were submitted to the MyoD and myogenin immunohistochemical reaction to evaluate cell proliferation and differentiation. Another five fish per treatment were embedded in Paraplast and histological sections were submitted to PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen) immunohistochemical reaction to evaluate the degree of cell proliferation per treatment. During the experiment, ali treatments increased in weight and length. Weight differences were significant only on day 60. Supplementation with high vitamin C levels and after a period of restriction promoted an increase in body mass. Muscle fiber morphology, metabolic and myosin ATPase characteristics were normal and similar in all treatments. Muscle growth in all treatments was predominantly by hyperplasia. Proliferation and differentiation of myogenic precursor cells was higher with 500mg vit C kg-1 of supplemented diets throughout the experiment. Restriction of this supplementation for 20 days did not harm differentiation and still promoted myogenic precursor cell proliferation. The appropriate levei of vitamina C to myogenesis and the development of the Tilapia was 500mg vit C kg-1 of the ration / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Maeli Dal Pai Silva / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-08T13:18:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Almeida_FernandaLosiAlvesde_M.pdf: 1065788 bytes, checksum: 0b390cd2e5f289613db5ad2ca384e439 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Nos peixes, o crescimento do tecido muscular ocorre por hipertrofia e/ou hiperplasia a partir da proliferação e diferenciação de mioblastos adultos ou células miossatélites, processos regulados pela expressão diferencial dos fatores de regulação miogênica (MRFs). O objetivo desse trabalho foi avaliar os mecanismos de crescimento muscular hiperplasico e hipertrofico e a expressão do MRF MyoD, na musculatura branca do pacu (Piaractus mesopotamicus), durante o crescimento. Exemplares juvenis (n=5) e adultos (n=5) de pacu foram anestesiados, sacrificados e determinados o peso corporal (g) e o comprimento total (cm). Fragmentos musculares brancos da região dorsal de cada exemplar, em cada fase estudada, foram congelados e imersos em nhexano congelado em nitrogenio liquido. Cortes histológicos (10 µm), obtidos em criostato, foram submetidos à  coloração hematoxilina-eosina para avaliação da morfologia e morfometria das fibras musculares brancas. Foi calculado o menor diametro de 100 fibras musculares brancas em cada animal de cada fase estudada. As fibras musculares foram distribuídas em classes, na dependência do seu diametro (<20, 20-50, >50 µm), para avaliar o grau de crescimento hipertrófico e hiperplá¡sico da musculatura. A expressão do MRF MyoD na musculatura branca foi analisada por Reação em Cadeia da Polimerase apos Transcrição Reversa (RT - PCR). Todos os produtos visualizados em gel de agarose a 1% foram clonados e sequenciados. A morfologia da musculatura dos exemplares juvenis e adultos foi semelhante, apresentando um padrão em mosaico caracterizado por fibras de diferentes diâmetros. Nos exemplares juvenis, foi observado um predomínio de fibras com diametro menor que 20 µm, caracterizando intensa hiperplasia. Nos exemplares adultos, houve o predomínio de fibras musculares com diâmetro maior que 50 µm, caracterizando intensa hipertrofia da musculatura. A expressão do RNAm para o gene MyoD foi significativamente maior na fase juvenil, se comparada com a fase adulta. Foi obtida a sequencia consenso parcial do gene MyoD (338 pares de bases) expresso na musculatura branca do pacu. Essa sequencia apresentou similaridade com as sequencias de MyoD de varias especies de vertebrados, incluindo peixes teleósteos. A expressão diferencial do MRF MyoD, observada nas fases de crescimento juvenil e adulta do pacu, possivelmente seja responsavel pelas diferenças observadas no padrão de crescimento, com a hiperplasia predominando nos juvenis e a hipertrofia, nos adultos / Abstract: Skeletal muscle growth in fish occurs by hypertrophy and hyperplasia and is dependent of the proliferation and differentiation of myogenic progenitor cells, events regulated by the diferential expression of the myogenic regulatory factors (MRFs). The aim of this study was to analyze the hyperplasia and hypertrophy processes and the MRF MyoD expression in the white muscle in pacu (Piaractus mesopotamicus) during growth. Juvenile (n=5) and adult (n=5) fishes were anaesthetized, sacrificed and the weight (g) and the total length (cm) were determined. White muscle samples from dorsal region of each sample, in each growth phase, were collected and and immersed in n- Hexane cooled in liquid nitrogen. Transverse sections (10 µm thick), obtained in a cryostat, were stained with Haematoxilin-Eosin to morphological and morphometric analysis. We calculated the smallest diameter from 100 white muscle fibres per animal in each group. White muscle fibers were grouped in three classes: <20, 20-50 and >50 µm to evaluate hypertrophy and hyperplasia in pacu white skeletal muscle. MyoD gene expression was determined by using RT-PCR. All PCR products visualized in 1% agarose gels were cloned and sequenced. Juvenile and adult pacu fish skeletal muscle showed similar morphology, with mosaic pattern characterized by fibers with different diameters. The great number of muscle fibers with diameter inferior 20 µm observed in juvenile fish confirms the active hyperplasic process. In adult fish, most fibers were over 50 µm diameter and denote the more intense muscle fiber hypertrophy. MyoD mRNA level in the juvenile fish was higher compared to adult fish. A consensus partial sequence for MyoD gene (338 bases pairs) was obtained. This sequence showed similarity with various vertebrate species, including teleost fishes. Differential expression of MyoD gene observed in white muscle of pacu possibly is related to differences in growth patterns during the phases analysed, with predominance of hyperplasia in juveniles and hypertrophy in adult fish / Mestrado / Histologia / Mestre em Biologia Celular e Estrutural

Orientador: Maeli Dal Pai Silva / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-10T19:10:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aguiar_DaniloHenrique_D.pdf: 1937310 bytes, checksum: 7d4d18b54f38b44a48ac5bd8892e54d5 (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Nos peixes, o conhecimento dos fatores que controlam o crescimento muscular e a análise das proteínas miofibrilares, é importante para entender a dinâmica do crescimento, a plasticidade e as adaptações musculares, principalmente, em espécies com grande valor comercial como a tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus). No presente estudo, utilizou-se a tilápia do Nilo em quatro estágios: alevinos de 35 dias (0.65g ± 0.08); juvenis de 60 dias (13.67g ± 1.35); adultos de 90 dias (73.18g ± 4.70) e adultos de 190 dias (349.76g ± 34.62). Em cada estágio, fragmentos musculares foram coletados e submetidos às seguintes análises: morfométrica, para caracterizar o crescimento muscular hiperplásico e hipertrófico no músculo branco; imunohistoquímica, para analisar a expressão dos fatores de regulação miogênica MyoD e miogenina e a expressão da proteína PCNA no músculo branco; histoquímica da ATPase miofibrilar (mATPase) e à eletroforese em gel de poliacrilamida ¿ duodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE) para observar as características da mATPase e da cadeia pesada da miosina nos músculos branco e vermelho, respectivamente. Os resultados indicaram que a expressão de MyoD e miogenina foi similar em alevinos, juvenis e adultos de 90 dias, porém, em adultos de 190 dias a expressão de miogenina foi maior do que a de MyoD. A expressão do PCNA, em cada estágio, foi mais acentuada do que MyoD e miogenina com picos no estágio de alevinos e adultos de 90 dias. A expressão de MyoD e miogenina nos estágios de alevinos, juvenis e adultos de 90 dias, mostrou que a hiperplasia e a hipertrofia ocorreram como resultado da proliferação e da diferenciação dos mioblastos. O aumento da expressão de miogenina em adultos de 190 dias, indicou que a diferenciação celular e a hipertrofia foi mais significativa nesse estágio. A análise da mATPase indicou, além da presença de fibras musculares vermelhas e brancas, fibras híbridas tanto no músculo vermelho como no músculo branco, ao longo do crescimento muscular da tilápia. A partir de alevinos, o músculo vermelho da região superficial mostrou a presença de cadeia pesada da miosina slow e o músculo branco, que forma a maior parte da massa muscular, cadeia pesada da miosina fast. Essas isoformas apresentaram massa molecular semelhante à cadeia pesada da miosina do tipo I do músculo sóleo de rato. No músculo branco, a partir dos alevinos, foi observada outra isoforma de miosina de massa molecular superior à cadeia pesada da miosina do tipo I do músculo sóleo de rato. No músculo vermelho a partir dos adultos, observou-se outra isoforma de miosina de massa molecular semelhante à cadeia pesada da miosina do tipo II do músculo sóleo de rato. A expressão das isoformas de cadeias pesadas da miosina no músculo estriado esquelético da tilápia do Nilo durante o crescimento, pode estar relacionada com a plasticidade fenotípica que ocorre durante o crescimento muscular e reflete na capacidade desses peixes de se adaptar às variações ambientais, importantes para a sobrevivência / Abstract: In fish, the knowledge of factors that control the muscle growth and the myofibrillar proteins analyze is important to understand the dynamic of growth, the plasticity and the muscle adaptations, mainly, in species with high commercial valuable, as the Nile tilapia (Oreochromis niloticus). In the present study, Nile tilapia into four age stages were used: 35 day alevins (0.65g ± 0.08); 60 day juveniles (13.67g ± 1.35); 90 day adults (73.18g ± 4.70) and 190 day adults (349.76g ± 34.62). In each stage, muscle fragments were collected and submitted to the following analyzes: morphometric, to characterize the hyperplastic and hypertrophyc growth in the white muscle; immunohistochemical, to analize the myogenic regulatory factors MyoD and myogenin expression, and the PCNA protein expression in white muscle; histochemical of the myofibrillar ATPase (mATPase) and electrophoresis by sodium duodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) in the red and white muscle to observed mATPase and myosin heavy chain characteristics, respectively. The results indicate that MyoD and myogenin expression was similar in alevins, juveniles and 90 day adults, however, in 190 day adults the myogenin was higher than the MyoD expression. The PCNA expression, in each stage, was higher than MyoD and myogenin with peaks in alevins and 90 day adults. The MyoD expression in alevins, juveniles and 90 day adults, showed that the hyperplasia and hypertrophy occurred due to the results of myoblasts proliferation and differentiation. The increased of myogenin expression in 190 day adults indicated that cellular differentiation and the hypertrophy was more expressive in this stage. The mATPase showed, beyond red and white muscle fibers, hybrid fibers in both red and white muscle during growth. From alevins, the red muscle showed slow myosin heavy chain (MHCs) and the white muscle, fast myosin heavy chain (MHCf). These isoforms had a molecular mass similar to the type I myosin heavy chain (MHCI) of soleus rat muscle. In the white muscle, from alevins was observed other myosin isoform with molecular mass superior to the MHCI of soleus rat muscle. In the red muscle, in adults, was observed other myosin isoform with molecular mass similar to the type II myosin heavy chain (MHC II) of soleus rat muscle. The expression of myosin isoforms in the skeletal muscle of Nile tilapia during growth, can be related to the phenotypic plasticity that occur during muscle growth and reflects this fish capacity to adapt to changes in environmental conditions which are important for its survival / Doutorado / Histologia / Doutor em Biologia Celular e Estrutural

A insuficiência cardíaca (IC) é uma síndrome que cursa com sintomas como intolerância ao exercício e sinais como o edema periférico (EP). Prejuízo na constrição miogênica (CM) acarreta em aumento da pressão hidrostática capilar e EP. Sabendo dos efeitos benéficos do treinamento físico (TF) sobre o sistema cardiovascular na IC, hipotetizou-se que o TF aeróbio é eficaz em restaurar o prejuízo na CM em artérias tibiais caudais (ATC) e o EP induzido pela IC. A IC induziu aumento no volume da pata o qual foi revertido pelo TF. A CM em ATC foi atenuada nos ICs, e o TF restaurou a mesma por vias como ROCK e razão SERCA-2/Fosfolambano, aumentando à cinética e a sensibilidade ao Ca2+. O TF restaurou o aumento no diâmetro interno (Di) observado nas ATC dos IC. Conclui-se, que as ATCs de ratos com IC apresentam prejuízo da CM e remodelamento eutrófico para fora os quais foram restaurados pelo TF. Os ajustes na CM induzidos pelo TF estão associados a uma melhora na mobilização do Ca2+i e na sensibilização das proteínas contráteis. / Heart failure (HF) is a syndrome with symptoms as exercise intolerance and signs as peripheral edema (PE). Impairment of myogenic constriction (MC) leads to enhancement of capillary hydrostatic pressure and PE. Knowing about the beneficial effects of physical training (PT) on cardiovascular system of HF, we hypothesize that PT is efficient in restore the impaired MC of caudal tibial artery (CTA) and PE induced by HF. HF increases paw volume, which was reversed by PT. The MC of CTA was blunted in HF, and PT restored it by pathway such as ROCK and SERCA-2/Phospholamban ratio, that increases Ca2+ kinetics and sensitization. PT restores the enhanced internal diameter (Di) observed in CTA of HF. Taken together, the CTAs of HF rats present an impairment of MC and eutrophic outward remodelling which are restored by PT. The PT adjustments observed in MC are associated with an improvement in Ca2+ mobilization and contractile protein sensitization.

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

Orientador: Maeli Dal Pai Silva / Tese ( doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia / Made available in DSpace on 2018-08-18T12:24:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carani_FernandaRegina_D.pdf: 24872848 bytes, checksum: e4b7c794fa866be614e932ec5a33eaf6 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O pirarucu (Arapaima gigas) caracteriza-se como uma espécie promissora para a Aqüicultura, devido principalmente às suas características de rápido crescimento e rusticidade. Sua criação em regime intensivo tem obtido enorme sucesso, podendo alcançar até 10 quilos de peso corporal em apenas um ano de criação. O pirarucu é considerado hoje uma das mais importantes espécies de peixes da bacia Amazônica e, por esta razão, é primordial que se investigue os mecanismos celulares e moleculares que controlam o rápido crescimento muscular, contribuindo com novas estratégias de criação e com a manutenção da espécie. O crescimento do músculo estriado esquelético nos peixes pode ocorrer por dois mecanismos: hipertrofia e/ou hiperplasia das fibras, a partir de células satélites ou mioblastos. Esse processo é controlado por Fatores Reguladores Miogênicos (MRFs) e pelo fator de crescimento Miostatina. O objetivo do presente estudo foi avaliar as características morfológicas e o crescimento muscular hipertrófico e hiperplásico, bem como analisar a expressão gênica e protéica da MyoD, da Miogenina e da Miostatina na musculatura esquelética do pirarucu (A. gigas), em diferentes fases de crescimento. Os animais utilizados no presente estudo foram provenientes de duas pisciculturas: na primeira, foram obtidos os "alevinos" (pós-larvas; 48 g); na segunda, os animais em diferentes estágios de crescimento, divididos em quatro grupos de acordo com o peso corporal. Grupo A (50 gramas, n=7), grupo B (420 gramas, n=7), grupo C (5,5 quilogramas, n=7) e grupo D (9,1 quilogramas, n=7). As amostras musculares foram coletadas, congeladas e submetidas à coloração HE, para avaliação do padrão morfológico das fibras, e à reação para a enzima NADH-TR, para avaliar o metabolismo oxidativo das fibras. Para avaliar o padrão de crescimento hiperplásico e hipertrófico da musculatura branca, foi calculado o menor diâmetro de uma população de fibras por animal, e estas foram distribuídas em classes, na dependência do seu diâmetro. A análise da expressão gênica de MyoD, miogenina e miostatina foi feita por Reação em Cadeia da Polimerase após Transcrição Reversa (RTqPCR); para análise da expressão protéica, foi utilizado o Western Blot. A distribuição das fibras em classes de diâmetro exibiu o seguinte padrão: o grupo A mostrou a maior parte das fibras na classe 20, o grupo B, na classe 50, o grupo C, nas classes 50 e 80, e o grupo D, na classe 80. Isso indica uma alta taxa de hiperplasia das fibras nos grupos menores (A e B) e alta hipertrofia das fibras nos grupos maiores (C e D). Para a análise da expressão gênica de MyoD e miogenina no músculo vermelho e branco dos "alevinos", não houve diferença estatística; para a miostatina, houve expressão diferencial, com os maiores níveis encontrados no músculo branco em comparação com o músculo vermelho. Na avaliação da expressão de MyoD e miogenina, tanto a expressão gênica como a expressão protéica não mostraram diferença significativa. Por outro lado, a expressão gênica da miostatina foi menor no grupo A e maior nos demais, e a expressão da proteína miostatina foi maior no grupo A, diminuindo nos demais grupos. Estes resultados refletem as características de crescimento muscular da espécie e sugerem que a expressão dos MRFs e da miostatina são responsáveis pelo balanço entre a hiperplasia e a hipertrofia das fibras, contribuindo para o rápido crescimento da espécie e a manutenção das características do filé / Abstract: Pirarucu (Arapaima gigas) is a promising fish species for Aquaculture programs mainly by the fast growing feature and rusticity. Their rearing under intensive conditions generated much successful results, as they reach up to 10 kilograms in just one year. Considered one of the most important fish species from Amazon basin, it is of primary interest to investigate the cellular and molecular mechanisms that control the fast muscle growth in pirarucu, providing information for new rearing strategies and species conservation. In most fish, skeletal muscle growth occurs by two mechanisms: hypertrophy and hyperplasia, from satellite cells or myoblasts. These process are under control by Myogenic Regulatory Factors (MRFs) and by the growth factor Myostatin. The animals were obtained from two pisciculture, where we got the alevin pirarucu (n=7; 48 grams weight), and the specimens at different growth stages, divided into groups according body weight. Group A (50 grams, n=7), group B (420 grams, n=7), group C (5,5 kilograms, n=7) and group D (9,1 kilograms, n=7). Muscle samples were collected, frozen and stained with HE for morphological analysis, and submitted to NADH-TR enzyme reaction for oxidative methabolism analysis. To evaluate hyperplasic and hypertrophic muscle growth, it was measured the smallest diameter from a set of fibers, which were grouped into diameter classes. Gene expression analysis of MyoD, Myogenin and Myostatin were performed by Quantitative Polimerase Chain Reaction after Reverse Transcription (RT-qPCR); protein content analysis was by Western Blot technique. Muscle fibers distribution in classes showed the following pattern: group A showed most fibers in class 20, group B, in class 50, group C, in classes 50 and 80, and group D, in class 80. This is an indicative of high fiber hiperplasia rate in groups A and B, and high hypertrophy in groups C and D. There was no statistical difference in MyoD and Myogenin genes expression in red and white muscles of pirarucu; however, Myostatin expression showed high levels in white muscle compared to red muscle. Evaluating MyoD and Myogenin expression in white muscle of pirarucu at different growth stages, both gene and protein levels were similar. Myostatin gene expression was low in group A and high in the other groups; on the other hand, Myostatin protein was high in group A and low in the other groups. These results reflect the muscle growth characteristics in pirarucu and suggest that the MRFs and Myostatin expression are controlling the balance between hyperplasic and hypertrophic mechanisms, promoting the fast rate feature of pirarucu and their fillet quality / Doutorado / Biologia Celular / Doutor em Biologia Celular e Estrutural