Efeitos do exercício voluntario na recuperação de hemissecção da medula espinhal: mudanças na rede perineuronal e acetilação de histonas

A prática regular de exercícios físicos previne e combate várias doenças ao longo do tempo, destacando-se como excelente ferramenta terapêutica para o tratamento de lesões no sistema nervoso central (SNC). Após uma transecção (completa ou incompleta/hemissecção) da medula espinhal, células gliais reativas secretam substâncias inibitórias à regeneração axonal como, por exemplo, as moléculas de proteoglicanas de sulfato de condroitina (PGSCs) que exercem papel importante na formação de uma barreira físico-química, chamada cicatriz glial, que impede o crescimento dos axônios danificados pela lesão. Pesquisas que envolvem modelo experimental de lesão da medula espinhal e reabilitação por exercício físico têm obtido promissores resultados. No entanto, os mecanismos fisiológicos e moleculares pelos quais promovem esses resultados positivos ainda são pouco conhecidos. O objetivo do presente trabalho foi analisar a recuperação da função motora da pata posterior após protocolo de exercício físico voluntario em modelo experimental de hemissecção da medula espinhal e investigar dois mecanismos moleculares envolvidos na recuperação funcional: a degradação de PGSCs nas redes perineuronais e acetilação de histonas. Para isso, vinte e quatro (24) ratos da linhagem Wistar (Rattus novergicus) foram utilizados e separados em 3 grupos (controle, treinados e não treinados). Com exceção do grupo controle, todos os animais foram habituados a rodas de corridas e em seguidas foram submetidos a uma cirurgia experimental de hemissecção da medula espinhal, na altura da 8a vertebra torácica. Nossos resultados demonstraram que o exercício voluntário em rodas de corrida após lesão experimental da medula espinhal promoveu recuperação da função motora da pata posterior afetada, porém não observamos diferenças qualitativas na acetilação de histonas e degradação de PGSCs entre os grupos.

ABSTRACT: Regular physical exercise prevents and combats various diseases over time, especially as a great therapeutic tool for the treatment of lesions in the central nervous system (CNS). After transection (complete or incomplete / hemisection) spinal cord reactive glial cells secrete substances inhibitory to axonal regeneration , for example , molecules of chondroitin sulfate proteoglycans (PGSCs) that play an important role in the formation of a physical barrier chemical , called glial scar, which prevents the growth of axons damaged by injury. Research involving experimental model of spinal cord injury and rehabilitation by exercise have obtained promising results. However, the physiological and molecular mechanisms by which promote these positive results are still poorly understood. The objective of this study was to analyze the recovery of motor function of the hind paw after voluntary exercise protocol in an experimental model of spinal cord hemisection and investigate two molecular mechanisms involved in functional recovery: the degradation of the PGSCs Perineuronal networks and histone acetylation. To do this, twenty-four (24) male Wistar rats (Rattus norvegicus) mice were used and divided into 3 groups (control, trained and untrained). Except for the control group, all animals were accustomed to racing wheels and followed underwent an experimental surgery hemisection of the spinal cord at the time of the 8th thoracic vertebra. Our results showed that voluntary exercise on wheels racing after experimental spinal cord injury promoted recovery of motor function of the affected hind paw, but did not observe qualitative differences in histone acetylation and degradation PGSCs between groups.