Plasticidade do músculo gastrocnêmio após lesão de tendão calcâneo em ratos
Autor(a)
Mendonça, Victoria Lyssa Assis de
Orientador(a) Coorientador(a)
Durigan, Rita de Cássia Marquetti
Data de aceite
2024-08-27
Data de disponibilizacao
2024-08-27
Data de publicacao
2024-08-26
Data de defesa submissao
2023-12-18
Citacao
Plasticidade do músculo gastrocnêmio após lesão de tendão calcâneo em ratos. 2023.. 90 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências da Reabilitação) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Faculdade de Ceilândia, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Reabilitação, 2023.
Resumo Portugues
Introdução: o músculo esquelético é um dos tecidos mais dinâmicos do corpo humano. Dentre muitas adaptações, a plasticidade desse tecidopode estar relacionada ao seu extenso remodelamento estrutural e metabólico. No entanto, existem algumas lacunas na literatura relacionadas a resposta adaptativa do músculo esquelético a uma lesão tendínea, entre elas, a identificação precisa dos fatores reguladores que impactam a comunicação entre essas estruturas, bem como a interação dinâmica entre as células musculares, células do tecido tendíneo e células inflamatórias em resposta à lesão. Objetivo: Analisar as respostas adaptativas do músculo gastrocnêmio à lesão parcial do tendão calcâneo (TC) de ratos. Metodologia: Foram incluídos no estudo 50 ratos Wistar com aproximadamente 2 meses de idade e peso médio de 261±15g. Os ratos foram distribuídos aleatoriamente em cinco grupos (n = 10 animais por grupo): controle sem lesão parcial do tendão (C), grupo observado 3 dias após lesão parcial do tendão (3D), grupo observado 14 dias após lesão parcial do tendão (14D), grupo observado 28 dias pós lesão parcial do tendão (28D) e grupo observado 55 dias pós lesão parcial do tendão (55D). O músculo gastrocnêmio após a coleta tecidual foi utilizado para análises de expressão gênica, zimografia, citometria de fluxo e morfologia. Resultados: Foi observado uma diminuição na expressão dos genes Vegf, Smad3, Egr e Akt no músculo gastrocnêmio 3 dias após à lesão parcial do TC. Assim como ocorreu o aumento da expressão dos genes, Col3a1, Ctgf, Timp-2 e Bgn 3 dias após à lesão parcial do TC. No período de 14 dias após a lesão parcial do tendão calcâneo, foi verificado diminuição do conteúdo dos genes Mstn e de Smad3. Por outro lado, houve um aumento nos níveis de expressão dos genes Akt e Vegf. Já no período de 28 dias após a lesão, houve um aumento dos níveis de expressão dos genes Tgf-b, Vegf, Mstn, Pax7 e Myod1. Com a diminuição da expressão de Smad3, Akt. Finalmente 55 dias após a lesão parcial do tendão calcâneo, os genes Akt, P70s6k, Pax7, Mstn e Atrogin-1 apresentaram um aumento da sua expressão. Enquanto os níveis de Smad3, Timp-2 apresentaram diminuição Todos quando comparados ao grupo controle. Quanto a atividade da MMP-2 no músculo gastrocnêmio, a MMP-2 pró aumentou nos grupos 28D e 55D quando comparados ao grupo controle. Finalmente, o grupo 55D exibiu aumento da AST e do diâmetro das fibras musculares, o que foi acompanhado pela regulação positiva dos níveis de IL-8. Conclusão: Este estudo examinou o impacto da lesão parcial da TC na homeostase e remodelação do músculo esquelético em ratos. Os resultados sugerem que este tipo de lesão pode causar efeitos adversos nas vias de sinalização e degradação intracelular, perturbando os mecanismos reguladores da matriz extracelular muscular e a comunicação com o tendão. No entanto, parece que o músculo esquelético tem a capacidade de mitigar estes efeitos prejudiciais em comparação com lesões que afectam principalmente o músculo e o seu impacto no tendão. Estes resultados oferecem informações valiosas sobre os mecanismos envolvidos nas lesões dos tendões e podem potencialmente ajudar no desenvolvimento de estratégias terapêuticas mais eficazes para a recuperação de lesões musculotendíneas em humanos.
Resumo Ingles
Introduction: Skeletal muscle is one of the most dynamic tissues in the human body. Among many adaptations, the plasticity of this tissue may be related to its extensive structural and metabolic remodeling. However, there are some gaps in the literature related to the adaptive response of skeletal muscle to tendon injury, including the precise identification of regulatory factors that impact communication between these structures and the dynamic interaction between muscle cells and tissue cells. tendon and inflammatory cells in response to injury. Objective: To analyze the adaptive responses of the gastrocnemius muscle to partial injury of the Achilles tendon (CT) in rats. Methodology: Fifty Wistar rats, approximately 2 months old and with an average weight of 261±15g, were included in the study. The rats were randomly distributed into five groups (n = 10 animals per group): control without partial tendon injury (C), the group observed 3 days after partial tendon injury (3D), the group observed 14 days after partial tendon injury (14D), the group observed 28 days after partial tendon injury (28D) and the group observed 55 days after partial tendon injury (55D). The gastrocnemius muscle after tissue collection was used for gene expression, zymography, flow cytometry, and morphology analyses. Results: A decrease in the expression of Vegf, Smad3, Egr and Aktgenes was observed in the gastrocnemius muscle 3 days after partial CT injury. Likewise, there was an increase in the expression of the genes Col3a1, Ctgf, Timp-2, and Bgn 3 days after the partial lesion of the CT. Within 14 days after partial injury to the Achilles tendon, a decrease in the content of the Mstn and Smad3 genes was observed. On the other hand, there was an increase in the expression levels of the Akt and Vegf genes. In 28 days after the injury, there was an increase in the expression levels of the Tgf-b, Vegf, Mstn, Pax7, and Myod1 genes. With decreased expression of Smad3, Akt. Finally, 55 days after partial injury to the Achilles tendon, the genes Akt, P70s6k, Pax7, Mstn, and Atrogin-1 showed an increase in expression. While the levels of Smad3, Timp-2 showed a decrease compared to the control group. Regarding MMP-2 activity in the gastrocnemius muscle, MMP-2 pro increased in the 28D and 55D groups when compared to the control group. Finally, the 55D group exhibited increased AST and muscle fiber diameter, which was accompanied by upregulation of IL-8 levels. Conclusion: This study examined the impact of partial CT injury on skeletal muscle homeostasis and remodeling in rats. The results suggest that this type of injury can cause adverse effects on signaling and intracellular degradation pathways, disrupting the regulatory mechanisms of the muscle extracellular matrix and communication with the tendon. However, it appears that skeletal muscle can mitigate these detrimental effects compared to injuries that primarily affect the muscle and its impact on the tendon. These results provide valuable information about the mechanisms involved in tendon injuries and can potentially help in the development of more effective therapeutic strategies for recovery from musculotendinous injuries in humans.
Unidade academica
Faculdade de Ciências e Tecnologias em Saúde (FCTS) – Campus UnB Ceilândia
Programa de Pos-Graduacao
Programa de Pós-Graduação em Ciências da Reabilitação
Agencia financiadora
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAPDF).
