Improved Electrical Stimulation-Based Exercise Model to Induce Mice Tibialis Anterior Muscle Hypertrophy and Function

Autor(es)

Nascimento Alves, Paula Ketilly ; Silvestre, Joao G. ; Damascena Sougey, Wenddy Wyllie ; Cruz, Andre ; Moriscot, Anselmo Sigari

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: APPLIED SCIENCES-BASEL; v. 12, n. 15, p. 14-pg., 2022-08-01.

Resumo

Efficient and suitable animal models directed to skeletal muscle hypertrophy are highly needed; nevertheless, the currently available models have limitations, such as restricted hypertrophy outcome and prolonged protocols; thus, additional research is required. In this study, we developed an improved muscle training protocol for mice by directly stimulating the tibialis anterior (TA) muscle motor point using electrical stimulation. C57BL/6 adult male mice were separated into four groups: CTR (control groups for one and two weeks), ES1 (electrical stimulation for one week), and ES2 (electrical stimulation for two weeks). Following muscle training, TA was taken for further examination. The results demonstrated a steady increase in the fiber cross-sectional area as a result of muscle training (ES1, 14.6% and ES2, 28.9%, p < 0.0001). Two weeks of muscle training enhanced muscle mass and maximal tetanic force by 18 (p = 0.0205) and 30%, respectively (p = 0.0260). To assess the tissue remodeling response in this model, we evaluated satellite cell activity and observed an increase in the number of Pax-7-positive nuclei after one and two weeks of muscle training (both >2-fold, p < 0.0001). In addition, we observed an increase in the number of positive nuclei for MyoD after two weeks (2.6-fold, p = 0.0057) without fiber damage. Accordingly, phosphorylation of mTOR and p70 increased following two weeks of muscle training (17%, p = 0.0215 and 66%, p = 0.0364, respectively). The results indicate that this muscle training strategy is appropriate for promoting quick and intense hypertrophy. (AU)

• Processo FAPESP: 18/24418-8 - Papel de Tribbles 3 na regeneração muscular esquelética
• Beneficiário: Wenddy Wyllie Damascena Sougey
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 16/12941-2 - Identificação e caracterização de mRNAs responsivos à leucina no músculo esquelético de ratos submetidos à imobilização a partir de sequenciamento em larga escala
• Beneficiário: João Guilherme de Oliveira Silvestre
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 21/05827-7 - Efeito da leucina sobre a expressão de miR-299a e HDAC4 no músculo esquelético de ratos submetidos à imobilização: implicações para o controle de massa muscular
• Beneficiário: Paula Ketilly Nascimento Alves
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 18/24419-4 - Efeito da leucina sobre a expressão de miR-299A e HDAC4 no músculo esquelético de ratos submetidos à imobilização: implicações para o controle de massa muscular
• Beneficiário: Paula Ketilly Nascimento Alves
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 15/04090-0 - Identificação e caracterização de mecanismos envolvidos no controle de massa e regeneração do músculo estriado esquelético
• Beneficiário: Anselmo Sigari Moriscot
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 17/09398-8 - Interações entre as vias da miostatina e mTORC1 no músculo esquelético: implicações para a ação biológica do hormônio tireoidiano
• Beneficiário: André Cruz de Oliveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 21/03066-9 - Manipulação dos níveis do microRNA-29c como estratégia molecular para o controle da massa muscular esquelética
• Beneficiário: Anselmo Sigari Moriscot
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 17/26819-7 - Identificação e caracterização de mRNAs responsivos à leucina no músculo esquelético de ratos submetidos à imobilização a partir de sequenciamento em larga escala
• Beneficiário: João Guilherme de Oliveira Silvestre
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado