Plasticidade do ventre muscular e junção miotendínea em modelo experimental de treinamento resistido de curto período após atrofia muscular: análises morfológicas, moleculares e funcionais
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Data
2024-11-05
Autores
Orientador
Ciena, Adriano Polican 
Coorientador
Pós-graduação
Ciências Biológicas (Biologia Celular, Molecular e Microbiologia) - IB
Curso de graduação
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Tese de doutorado
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (português)
O tecido muscular esquelético, é o mais abundante no corpo humano, e possui a capacidade de resposta rápida e abrangente aos estímulos internos e externos do organismo. A junção miotendínea (JMT) é uma região de interface entre o músculo e o tendão, especializada na transmissão de força, possui uma ampla capacidade de adaptação a diferentes estímulos. A atrofia muscular por desuso é um efeito deletério da imobilização articular, utilizada como tratamento conservador para lesões osteomioarticulares. Embora a imobilização seja uma prática comum, leva a um declínio funcional significativo. A prática de exercícios físicos, especialmente o treinamento resistido, é uma modalidade terapêutica eficaz para combater a atrofia muscular, promovendo respostas hipertróficas. O objetivo deste estudo contemplou em investigar as adaptações das fases iniciais do treinamento resistido após a imobilização articular no ventre muscular e JMT no período de 7 e 14 dias, e células associadas a regeneração. Foram utilizados ratos Wistar machos com 60 dias divididos nos grupos: Controle (não submetido a nenhum protocolo), Imobilizado (I; submetido ao protocolo de imobilização articular por 10 dias), Treinado (T; submetidos ao protocolo de treinamento resistido de 7 e 14 dias), e Imobilizado/Treinado (IT; submetido aos protocolos de imobilização articular e treinamento resistido). Durante os períodos analisados foram obtidos dados de massa corporal, massa muscular, e dados funcionais do treinamento resistido (tempo, escalada e trabalho). As amostras do músculo gastrocnêmio foram coletadas e processadas para as análises morfológicas do ventre muscular e JMT para microscopia de luz, microscopia eletrônica de transmissão (morfometrias dos sarcômeros, projeções sarcoplasmáticas e JMT), histoquímica de ATPase miofibrilar (área de secção transversa – AST, e densidade tipo-miofibrilar), imunofluorescência (morfologia de telócitos e células satélites, e morfometria de colágeno XXII), e análise proteica de Western Blot de TGFβ e Pax7. Após obtenção dos dados funcionais observamos redução no desempenho funcional dos grupos IT comparado aos grupos T após a imobilização articular, porém com resposta de melhora na última sessão de treinamento. A imobilização apresentou declínio da massa corporal e muscular, enquanto após o treinamento observou-se uma recuperação. No ventre muscular foram observadas adaptações nos grupos T, I e IT nos núcleos celulares e tecido conjuntivo associado, bem como adaptações na AST e índice de fator de forma tipo miofibrilar dependente. A JMT apresentou adaptações morfométricas diferenciadas quanto aos sarcômeros, projeções sarcoplasmáticas e interface miotendínea, e colágeno XXII, bem como a presença de CS e telócitos na região. A expressão de TGFβ e Pax7 apresentou variação diferenciada conforme os protocolos aplicados. A imobilização articular resultou em atrofia muscular por desuso, o que levou à diminuição das projeções sarcoplasmáticas na JMT, redução do perímetro de colágeno XXII, e assim, consequente fragilidade da região. O treinamento de curto período (7 e 14 dias) demonstraram efeitos positivos na melhora funcional, recuperação parcial da massa muscular e indução de respostas hipertróficas, indicando repercussões positivas frente a recuperação estrutural da região miotendínea.
Resumo (inglês)
Skeletal muscle tissue is the most prevalent tissue in the human body and exhibits a remarkable capacity to respond swiftly and comprehensively to both internal and external stimuli. The myotendinous junction (MTJ) is a specialized interface between the muscle and tendon, crucial for force transmission, and possesses significant adaptability to various stimuli. Disuse muscle atrophy, a detrimental consequence of joint immobilization often used as a conservative treatment for osteomyoarticular injuries, results in considerable functional decline despite its common usage. Engaging in physical exercises, particularly resistance training, has been identified as an effective therapeutic strategy to counteract muscle atrophy by inducing hypertrophic responses. This study aimed to investigate the adaptations occurring in the early phases of resistance training following joint immobilization, focusing on the muscle belly and MTJ over periods of 7 and 14 days, as well as on cells involved in regeneration. Male Wistar rats, aged 60 days, were allocated into the following groups: Control (C; not subjected to any protocol), Immobilized (I; underwent joint immobilization for 10 days), Trained (T; engaged in a resistance training protocol for 7 and 14 days), and Immobilized/Trained (IT; subjected to both joint immobilization and resistance training protocols). Data collected during these periods included body mass, muscle mass, and functional performance metrics from resistance training (time, climbing, and work). Samples of the gastrocnemius muscle were collected and processed for morphological analyses of the belly muscle and MTJ for light microscopy, transmission electron microscopy (sarcomere, sarcoplasmic projections, and MTJ morphometry), histochemical analysis of myofibrillar ATPase (cross-sectional area – CSA, and myofibrillar-type density), immunofluorescence (morphology of telocytes and satellite cells, as well as morphometry of collagen XXII), and protein analysis via Western Blot for TGFβ and Pax7. Results revealed a decline in functional performance in the Immobilized/Trained groups compared to the Trained groups post-immobilization, although improvement was noted in the final training session. Immobilization led to reductions in both body and muscle mass, whereas training facilitated recovery. In the muscle belly, adaptations were evident in the cell nuclei and associated connective tissue across the Trained, Immobilized, and Immobilized/Trained groups, as well as changes in the CSA and myofibrillar-dependent form factor index. The MTJ exhibited distinct morphometric adaptations concerning sarcomeres, sarcoplasmic projections, myotendinous interface, and collagen XXII, alongside the presence of satellite cell and telocytes. The expression levels of TGFβ and Pax7 varied according to the applied protocols. Joint immobilization induced muscle atrophy due to disuse, leading to a reduction in sarcoplasmic projections within the MTJ, decreased collagen XXII perimeter, and resultant fragility of the region. Short-term resistance training (7 and 14 days) demonstrated beneficial effects on functional improvement, partial recovery of muscle mass, and promotion of hypertrophic responses, underscoring its positive impact on the structural recovery of the myotendinous junction.
Descrição
Idioma
Português
