Histochemical and morphological characteristics of the levator ani muscle in rats

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Processo FAPESP: 05/51207-8

The current study aimed to analyze the histochemical and morphological characteristics of the levator ani muscle in rats. For this, we used 10 Wistar rats (5 males and 5 females), weighing between 200 and 765g. The animals were dissected fresh and in formalin for the levator ani muscle anatomical observation. Muscle fragments were collected and frozen in n-Hexane previously cooled in liquid nitrogen. Then, the muscles were transferred to a microtome cryostat (HM 505 E Microm), being fixed in metal mounts with the adhesive Tissue Freezing Medium. Histological sections of 6.0 mu m were removed and subjected to HE staining. Other sections were subjected to NADH-TR and SDH reactions. After being dissected and fixed, the architecture of the female pelvic floor revealed the presence of two muscles: iliocaudalis and pubocaudalis. The anatomical inspection in male rats revealed, pronouncedly, the presence of the levator ani muscle: ischiocavernosus and bulbocavernous. We therefore observed a marked anatomical difference between animals of the same species, which does not occur with humans. The HE staining revealed muscular fibers with preserved morphology, contours ranging from polygonal to rounded, acidophilic cytoplasm, one or more peripheral nuclei with rounded shape and dense chromatin aspect. The fibers were organized in fascicles arranged by a dense connective tissue, the perimysium, and each fiber surrounded by the endomysium, composed of loose connective tissue. The sections subjected to NADH-TH and SDH, whose reactions show the activity of oxidative or glycolytic muscle fibers, allowed the identification of the two types of fiber. The fast-twitch fiber shows weaker reactivity, whereas the slow-twitch fiber has small diameter and intense reactivity, especially in the subsarcolemmal, presenting a highly oxidative metabolism. It was found that the pelvic floor muscles in rats are composed primarily by fast-twitch fibers, while in humans they are predominantly formed by slow-twitch fibers. Thus, models with these animals and various kinds of protocols for muscular training should be used cautiously.

El estudio tuvo como objetivo analizar las características histoquímicas y morfológicas del músculo elevador del ano en ratas. Para esto, se utilizaron 10 ratas Wistar (5 machos y 5 hembras), con un peso entre 200 y 765g. Los animales fueron disecados frescos y en formol para la observación anatómica del músculo elevador del ano. Fragmentos de músculo fueron recogidos y congelados en n-Hexano, previamente enfriado en nitrógeno líquido. Luego, los músculos fueron trasladados a un micrótomo criostato (Microm HM 505 E), fijados en soportes metálicos con adhesivo Tissue Freezing Medium. Cortes histológicos de 6,0 µm fueron retirados y sometidos a tinción de H-E. Otras secciones fueron sometidas a las reacciones de NADH-TR y SDH. Después de haber sido disecado y fijado, la arquitectura del suelo de la pelvis de las ratas hembra, reveló la presencia de dos músculos: m. iliocaudalis y m. pubocaudalis. La inspección anatómica de las ratas macho mostró, marcadamente, la presencia del músculo elevador del ano: isquiocavernoso y bulbocavernoso. Por lo tanto, observamos una marcada diferencia anatómica entre los animales de la misma especie, lo que no ocurre con los seres humanos. La tinción HE reveló fibras musculares con morfología conservada, contornos que van desde el esquema poligonal al redondeado, citoplasma acidófilo, uno o más núcleos periféricos con forma redondeada y un aspecto denso de la cromatina. Las fibras se organizaban en fascículos compuestos por un tejido conectivo denso, perimisio, y cada fibra rodeada por el endomisio compuesto por tejido conectivo laxo. En las secciones sometidas a NADH-TH y SDH, cuyas reacciones muestran la actividad oxidativa o glicolítica de las fibras musculares, permitió la identificación de los dos tipos de fibras. Las fibras de contracción rápida muestran más débil reactividad y, las de contracción lenta tienen un diámetro pequeño y reactividad intensa, especialmente en las regiones subsarcolemales, presentando un metabolismo altamente oxidativo. Se encontró que los músculos del suelo pélvico en las ratas están compuestos principalmente por fibras de contracción rápida, mientras que en los seres humanos, son en su mayoría, formadas por fibras de contracción lenta. Así, los modelos con estos animales y diversos tipos de protocolos de entrenamiento muscular deben ser utilizados con precaución.