Efeito da disautonomia nos aspectos morfofuncionais da musculatura esquelética de camundongos com esclerose lateral amiotrófica

• Processo: 25/04792-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia de Órgãos e Sistemas
• Pesquisador responsável: Julio Cesar Batista Ferreira
• Beneficiário: João Pedro Batista Oliveira Miranda
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Esclerose amiotrófica lateral
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Desequilíbrio autonômico | Disfunção motora | esclerose lateral amiotrófica | Degeneração neuromuscular

Resumo

A Esclerose Lateral Amiotrófica (ELA) é uma doença neurodegenerativa letal que afeta 0,01% da população global. A doença causa alterações intrínsecas que levam à morte de neurônios motores e à atrofia muscular, resultando em fraqueza muscular e paralisia nos estágios mais avançados. Dados clínicos demonstram que ~50% dos pacientes portadores de ELA apresentam sintomas não motores, levantando a hipótese de que a disfunção de outros sistemas (extrínsecos ao eixo neuromuscular) possa contribuir para o aparecimento e progressão da ELA. Dentre os sistemas extrínsecos ao eixo neuromuscular, que possivelmente afetam a fisiopatologia da ELA, está a desbalanço autonômico (disautonomia). Tanto pacientes quanto modelos experimentais de ELA apresentam um desequilíbrio autonômico decorrente da hiperativação do sistema nervoso simpático. Esses dados clinicamente relevantes, porém, ainda associativos, sugerem que o aumento da atividade do sistema nervoso simpático está envolvido na fisiopatologia da ELA. Dados recentes do nosso laboratório demonstram que camundongos portadores de ELA induzida pela expressão da proteína mutante SOD1-G93A apresentam disautonomia no estágio final da doença. Entretanto, a contribuição da disautonomia na progressão da ELA ainda não está definida. Nesse sentido, considerando que o músculo esquelético é importante alvo da ELA, o presente projeto tem como objetivo caracterizar o efeito da administração crônica de isoproterenol (maximizando o fenótipo da disautonomia na ELA) nos aspectos funcionais, morfológicos e bioquímicos da musculatura esquelética de camundongos portadores de ELA induzida pela expressão da proteína mutante SOD1-G93A. Nossa hipótese é que o isoproterenol agravará os efeitos musculares da disautonomia na ELA. Molecularmente, essa resposta acontecerá devido à dessensibilização dos receptores ¿2-adrenérgicos na musculatura esquelética dos animais com ELA. Para isso, nossa estratégia experimental envolve a avaliação de aspectos funcionais, morfológicos e bioquímicos da musculatura esquelética de camundongos machos selvagens (C57BL/6J) e portadores de ELA (mutação SOD1-G93A), ambos tratados diariamente com isoproterenol 10mg/kg/dia ou solução veículo, entre os dias 60 (fase pré-sintomática) e 160 de vida dos animais. As avaliações serão realizadas nos estágios inicial e avançado da doença, 80 e 160 dias de vida, respectivamente. O isoproterenol é um agonista de receptores beta-adrenérgicos, com ação semelhante à noradrenalina produzida pelo sistema nervoso simpático. O isoproterenol será administrado diariamente via peritoneal na concentração de 10mg/kg/dia, iniciando no dia 60 de vida dos animais, momento assintomático da ALS. Nossa estratégia analítica envolve caracterizar a tipagem das fibras musculares tanto no músculo sóleo (oxidativo) quanto tibial anterior (TA, glicolítico). Também realizaremos análises histológicas com hematoxilina e eosina, e picrosirius red para avaliar área de secção transversa, integridade, inflamação e a fibrose na musculatura esquelética. Por fim, realizaremos ensaios funcionais de contração muscular ex vivo no musculo EDL, conforme previamente padronizado no laboratório. Os resultados preliminares do projeto mostram que a proposta é exequível e compatível com programa de iniciação cientifica. Além disso, contaremos com o auxílio da doutoranda Lisley Ramalho, que detém experiencia no tema e domina as estratégias analíticas propostas no presente projeto de pesquisa.