Efeitos do exercício excêntrico na reabilitação do músculo esquelético de camundongos mdx após longo período de treinamento: avaliações morfológica, funcional e molecular

• Processo: 13/07104-6
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Vigência: 01 de março de 2014 - 28 de fevereiro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Fisioterapia e Terapia Ocupacional
• Pesquisador responsável: Anabelle Silva Cornachione
• Beneficiário: Anabelle Silva Cornachione
• Instituição-sede: Centro de Ciências Biológicas e da Saúde (CCBS). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Pesq. associados: Cláudia Ferreira da Rosa Sobreira ; Dilson e Rassier ; Luciano Neder Serafini
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/05464-9 - Efeitos do treinamento excêntrico a longo prazo no músculo esquelético de camundongos mdx: análises morfológica e bioquímica, BP.IC; 17/03843-0 - Efeitos do exercício excêntrico na cadeia pesada da miosina (MHC) e da expressão da enzima creatina quinase (CK) em músculo esquelético de camundongos mdx, BP.IC; 17/00267-8 - Efeitos do treinamento excêntrico no músculo esquelético de camundongos mdx após longo período de treinamento. avaliações morfológica e funcional, BP.MS; 16/21048-0 - Análise dos efeitos do exercício excêntrico nos diferentes tipos de fibras musculares e na força de contração de fibras únicas permeabilizadas de músculos distróficos, BP.IC; 13/25634-2 - Efeitos do exercício excêntrico na reabilitação do músculo esquelético de camundongos mdx após longo período de treinamento: avaliações morfológica, funcional e molecular, BP.JP
• Assunto(s): Distrofia muscular de Duchenne Bioquímica Imunofluorescência Treinamento físico Morfologia (anatomia)

Resumo

Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) é uma doença genética degenerativa de caráter recessivo ligada ao cromossomo X resultante de alterações em um gene que possui 79 exons que está localizado na região Xp21 do cromossomo X. A DMD se caracteriza pela ausência da proteína distrofina, que determina degeneração e fraqueza muscular progressivas, ocasionando óbito do paciente por falência respiratória. Por ser uma doença progressiva e incapacitante, recursos fisioterapêuticos como cinesioterapia, hidroterapia e fisioterapia respiratória são comumente utilizados para proporcionar maior conforto para os pacientes durante a progressão da doença. Há algum tempo o exercício excêntrico vem sendo utilizado na reabilitação do músculo esquelético após situações de desuso, da mesma forma, estudos mostram sua efetividade na reabilitação de músculos distróficos. A limitação na utilização do exercício excêntrico é que ainda, não entendemos os mecanismos moleculares envolvidos na redução da força dos músculos distróficos durante a evolução da doença, e após terapias reabilitadoras. Análises isocinética, dinamometria computacional e métodos manuais são comumente utilizados para quantificar a redução ou aumento de força em músculos distróficos, porém esses métodos não possibilitam a compreensão dos mecanismos moleculares envolvidos nesses processos. Neste projeto propomos utilizar o método de fibras únicas permeabilizadas, que permite análises moleculares do decréscimo de força com alta precisão; esta análise veem sendo cada vez mais utilizada no âmbito científico nas áreas da fisiologia e biofísica muscular. O método proporciona uma análise detalhada dos mecanismos de contração muscular, e especificamente da cinética de pontes cruzadas de miosina e actina, proteínas principais envolvidas na contração muscular. Ao proporcionar uma melhor avaliação da mecanocinética das pontes cruzadas e dos componentes estruturais envolvidos na contração muscular na DMD, pretende-se, com este estudo, obter melhor compreensão sobre os processos moleculares envolvidos na destruição das miofibras e avaliar as consequências da aplicação do exercício excêntrico por um período longo de reabilitação nas funções contráteis das miofibras em degeneração. A execução deste projeto possibilitará implantar um sistema acurado de análise de fibras musculares permeabilizadas na FMRP-USP, bem como instituir nova linha de pesquisa na área da Reabilitação no Depto. de Patologia da FMRP. Finalmente, este projeto proporcionará uma parceria científica com uma Instituição de reconhecimento científico no Canadá (McGill University). Métodos: Neste estudo serão utilizados camundongos machos com idade de 4 semanas, divididos em 4 grupos: mdx Sedentários; mdx Treinados em esteira; wild type Sedentários; wild type Treinados em esteira. Cada grupo terá 2 subgrupos, conforme o período de treinamento 3 (agudo) e 36 dias (crônico). Após os períodos de treinamento os animais serão eutanasiados e fragmentos dos músculos sóleo e diafragma serão obtidos para diferentes análises. Para análise das propriedades contráteis será utilizado um sistema de análise de fibra única e testes mecânicos serão realizados para medir forças ativa e passiva em diferentes comprimentos de sarcômero. Serão realizada técnicas de histologia, histoenzimologia e imuno-histoquímica para análises qualitativas do tecido muscular. Para análise quantitativa de proteínas será realizada a técnica de eletroforese. Resultados esperados: Os músculos dos grupos mdx Treinados apresentarão melhora na cinética das pontes cruzadas durante diferentes comprimentos de sarcômero e aumento significativo da força isométrica máxima. Além disso, o tecido apresentará sinais de regeneração celular evidenciados pela proliferação de células satélites. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

LEITE, FELIPE S.; MINOZZO, FABIO C.; KALGANOV, ALBERT; CORNACHIONE, ANABELLE S.; CHENG, YU-SHU; LEU, NICOLAE A.; HAN, XUEMEI; SARIPALLI, CHANDRA; YATES, III, JOHN R.; GRANZIER, HENK; et al. Reduced passive force in skeletal muscles lacking protein arginylation. AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-CELL PHYSIOLOGY, v. 310, n. 2, p. C127-C135, JAN 15 2016. (13/07104-6)

PEDRAZZANI, PAULO S.; ARAUJO, TATIANA O. P.; SIGOLI, EMILLY; DA SILVA, ISABELLA R.; DA ROZA, DAIANE LEITE; CHESCA, DEISE LUCIA; RASSIER, DILSON E.; CORNACHIONE, ANABELLE S.. Twenty-one days of low-intensity eccentric training improve morphological characteristics and function of soleus muscles of mdx mice. SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1, FEB 11 2021. (17/03843-0, 13/07104-6, 18/07581-2, 17/00267-8, 16/21048-0, 13/25634-2)

HUSSAIN, SABAH N. A.; CORNACHIONE, ANABELLE S.; GUICHON, CELINE; AL KHUNAIZI, AUDAY; LEITE, FELIPE DE SOUZA; PETROF, BASIL J.; MOFARRAHI, MAHROO; MOROZ, NIKOLAY; DE VARENNES, BENOIT; GOLDBERG, PETER; et al. Prolonged controlled mechanical ventilation in humans triggers myofibrillar contractile dysfunction and myofilament protein loss in the diaphragm. THORAX, v. 71, n. 5, p. 436-445, MAY 2016. (13/07104-6)