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Título
A ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA NA EXPRESSÃO GÊNICA DO MYOD, MIOSTATINA E ATROGINA-1 DO MÚSCULO GASTROCNÊMIO DESNERVADO DE RATOS
Orientador
VIVIANE BALISARDO MINAMOTO
Autor
SILVANA COCA LIMA
Palavra chave
MÚSCULO ESQUELÉTICO, DENERVAÇÃO, ESTIMULAÇÃO ELÉTRICA, EXPRESSÃO GÊNICA.
Grupo CNPQ
Programa
MS - FISIOTERAPIA
Área
CIÊNCIAS DA SAÚDE
Data da defesa
07/02/2007
Nº Downloads
4528
Resumo
A lesão do nervo periférico implica em alteração na expressão de genes específicos do músculo, como o myoD, atuante na ativação de células satélites, a miostatina, potente reguladora da massa muscular e a atrogina-1, que participa da degradação protéica. A estimulação elétrica (EE) é um recurso empregado na prática clínica para tratamento de músculos desnervados. O objetivo do presente estudo foi analisar se a estimulação elétrica fásica é capaz de minimizar a perda de massa muscular e diminuir a expressão do myo-D, miostatina e atrogina-1 do músculo gastrocnêmio (G) desnervado. Além disso, foi analisado se a freqüência de aplicação (diária ou alternada) resulta em diferentes respostas das variáveis analisadas. Para isso, 20 ratos Wistar (180 ± 20g) foram igualmente divididos em grupos: controle (C); desnervado (D), desnervado + eletroestimulado diariamente (EED) (5x/semana) e desnervado + eletroestimulado em dias alternados (EEA) (3x/semana). Para procedimento de desnervação, EE e coleta do músculo os animais foram profundamente anestesiados. A desnervação foi realizada por esmagamento do nervo isquiático, e após 24 horas iniciou-se a EE utilizando o aparelho DUALPEX 961 - Quark (corrente bifásica, quadrática, simétrica, T=3ms, f=10Hz e i=5mA, aumentando 1mA a cada 5min, t=30min). Após 10 dias de EE, o músculo G foi dissecado, pesado e a porção distal da cabeça medial, mantida em freezer a -70º C. A quantificação de mRNA do myoD, miostatina e atrogina-1 foi realizada por amplificação por reação em cadeia de polimerase (PCR) em tempo real. Para análise estatística utilizou-se o teste Shapiro-Wilk, seguido pela One-way (ANOVA) e teste de Tukey (a= 5%). Os resultados do presente estudo mostraram que a massa muscular relativa nos grupos tratados com EE não diferiram do grupo desnervado (D: 0.159 ± 0.012%; EED: 0.146 ± 0.013%; EEA: 0.152 ± 0.023%, p>0.05). Houve aumento da expressão do myoD nos grupos eletroestimulados quando comparados ao D (D:18 vezes, EED: 23 vezes, EEA: 27 vezes, p<0.05). A expressão da miostatina nos grupos eletroestimulados foi maior que no grupo D (D: 2.5 vezes, EED: 4.2 vezes, EEA: 5.6 vezes, p<0.05). Observou-se grande aumento na expressão da atrogina-1 nos grupos desnervados quando comparados ao grupo C, e que a EE aplicada diariamente foi capaz de diminuir a expressão da atrogina-1 (D: 81 vezes; EED: 68 vezes, EEA: 97 vezes, p<0.05). Diferente dos resultados esperados, a EE aumentou a transcrição dos genes do myoD, miostatina e atrogina-1 e não influenciou na massa muscular de músculo desnervado. Conclui-se que a freqüência de tratamento imposta ao músculo influencia na expressão de genes específicos do músculo, uma vez que a aplicação de estimulação elétrica em dias alternados resultou em maior nível de expressão dos genes da miostatina, myoD e atrogina-1 quando comparada com a estimulação aplicada diariamente. O tratamento diário mostrou ser um protocolo mais efetivo do que o tratamento em dias alternados, uma vez que o mesmo diminuiu a expressão da atrogina-1, gene relacionado com a instalação da atrofia muscular. Palavras chaves: músculo esquelético, denervação, estimulação elétrica, expressão gênica.
Abstract
Peripherical nerve injury causes alterations in the expression of specific muscle genes as myoD, myostatin and atrogina-1, that are envolved in the satellite cells activation, muscle mass regulation and protein degradation, respectively. Electrical stimulation (ES) is used as a treatment form of denervated muscle. The aim of this study was to analyse if phasic ES can minimize the decrease of muscle mass and gene expression of myoD, myostatin and atrogin-1 of rat denervated gastrocnemius muscle (GM). Besides, the treatment frequency was analysed, comparing the use of daily and alternated ES. Twenty Wistar rats (180 ± 20g) were equally divided into groups: control (C), denervated (D), denervated + daily electrical stimulation (DES; 5x/ week) and denervated + alternated electrical stimulation (AES; 3x/week). For procedures of denervation, electrical stimulation and muscle colection the animals were deeply anesthetized. Denervation was performed by sciatic nerve crush, and ES began 24 hour later using a DUALPEX 961 - Quark (symmetrical biphasic quadratic impulse, T=3ms, f=10Hz, i=5mA, increasing 1mA each 5 min, t=30min). After 10 days of ES, the distal region of medial GM was dissected, weighted and kept in freezer at -70° C. mRNA quantification of myoD, myostatin and atrogin-1 was done by polimerase chain reaction (PCR) amplification in real time. Shapiro-Wilk test, followed by ANOVA One-way with Tukey test (a= 5%) were used to compare the results. The results of this study showed that relative muscle mass of ES groups did not differ of D group (D: 0.159 ± 0.012%; DES: 0.146 ± 0.013%; AES: 0.152 ± 0.023%, p>0.05). MyoD expression was increased in ES groups when compared to D (D: 18 folds, DES: 23 folds, AES: 27 folds, p<0.05). Myostatin expression was higher on ES groups when compared to D (D: 2.5 folds, DES: 4.2 folds, AES: 5.6 folds, p<0.05). Atrogin-1 expression was increased on denervated groups when compared to C and ES daily applied was able to decrease atrogin-1 expression (D: 81 folds; DES: 68 folds, AES: 97 folds, p<0.05). Different of expected results, it was observed that ES increased gene transcription of myoD, myostatin and atrogina-1 and did not influence the muscle mass of denervated muscle. We concluded that treatment frequency imposed to muscle is related to muscle specific gene expression, once ES applied on alternated days resulted higher level of expression of myostatin, myoD and atrogina-1 when compared to daily ES. Daily ES showed to be a more effective treatment protocol than alternated ES as it decreased the expression of atrogina-1, gene closed related to muscle atrophy. Key words: skeletal muscle, denervation, electric stimulation, gene expression.
