Desnutrição perinatal e o controle hipotalâmico do comportamento alimentar e do metabolismo do músculo esquelético

A deficiência de nutrientes durante os períodos críticos do desenvolvimento tem sido associada com maior risco para desenvolver obesidade e diabetes Mellitus na vida adulta. Um dos mecanismos propostos refere-se à regulação do comportamento alimentar e às alterações do metabolismo energético do músculo esquelético. Recentemente, tem sido proposta a existência de uma comunicação entre o hipotálamo e o músculo esquelético a partir de sinais autonômicos que podem explicar as repercussões da desnutrição perinatal. Assim, esta revisão tem como objetivo discutir as repercussões da desnutrição perinatal sobre o comportamento alimentar e o metabolismo energético muscular e a comunicação existente entre o hipotálamo e o músculo via sinais adrenérgicos. Foram utilizadas as bases de dados MedLine/PubMed, Lilacs e Bireme, com publicações entre 2000 e 2011. Os termos de indexação utilizados foram: feeding behavior, energy metabolism, protein malnutrition, developmental plasticity, skeletal muscle e autonomic nervous system. Concluiu-se que a desnutrição perinatal pode atuar no controle hipotalâmico do comportamento alimentar e no metabolismo energético muscular, e a comunicação hipotálamo-músculo pode favorecer o desenvolvimento de obesidade e comorbidades durante o desenvolvimento.

O treinamento físico aeróbio corrige a rarefação capilar e as alterações nas proporções dos tipos de fibra muscular esquelética em ratos espontaneamente hipertensos

O treinamento físico (TF) aeróbio tem sido utilizado como um importante tratamento não farmacológico na hipertensão arterial (HA), uma vez que ele reduz a pressão arterial. Estudos mostram que as anormalidades do músculo esquelético na HA estão associados à rarefação capilar, um aumento na porcentagem de fibras de contração rápida (tipo II), com predominância do metabolismo glicolítico e um aumento da fadiga muscular. Entretanto, pouco se conhece sobre os efeitos do TF sobre estes parâmetros na HA. Nós hipotetizamos que o TF corrija a rarefação capilar potencialmente contribuindo para a restauração da proporção dos tipos de fibras musculares. Ratos espontaneamente hipertensos (SHR, n=14) e Wistar Kyoto (WKY, n=14) com 12 semanas de vida e divididos em 4 grupos: SHR, SHR treinado (SHR-T), WKY e WKY treinado (WKY-T) foram estudados. Como esperado, 10 semanas de TF foi efetivo em reduzir a pressão arterial em SHR-T. Além disso, avaliamos os principais marcadores de TF. A bradicardia de repouso, o aumento da tolerância a realização de esforço, do consumo de oxigênio de pico e da atividade da enzima citrato sintase muscular nos grupos de animais treinados (WKY-T e SHR-T) mostram que a condição aeróbia foi alcançada com este TF. O TF também corrigiu a rarefação capilar no músculo sóleo em SHR-T. Em paralelo, foi observada uma redução na porcentagem de fibras do tipo IIA e IIX, ao passo que aumentou a porcentagem de fibras do tipo I induzidas pelo TF na HA. Estes resultados sugerem que o TF previne as alterações na composição dos tipos de fibras no músculo sóleo em SHR, uma vez que a angiogênese e o aumento da atividade da enzima citrato sintase são umas das mais importantes adaptações ao TF aeróbio, atuando na manutenção do metabolismo oxidativo e do perfil de fibras do músculo.

O treinamento físico aeróbio inibe a sinalização apoptótica muscular esquelética mediada por VEGF-VEGR2 em ratos espontaneamente hipertensos

O treinamento físico aeróbio (TF) tem sido utilizado como um importante tratamento não farmacológico da hipertensão arterial (HA), uma vez que ele corrige a rarefação microvascular e reduz a pressão arterial. Estudos mostram que as anormalidades microvasculares estão diretamente associadas às alterações do fator de crescimento vascular endotelial (VEGF) e do VEGF receptor 2 (VEGFR2), bem como a um desequilíbrio da sinalização apoptótica na HA. Entretanto, pouco se conhece sobre os efeitos do TF sobre estes parâmetros na HA. Nós hipotetizamos que o TF recupere os fatores angiogênicos e promova um equilíbrio entre as proteínas anti e pró-apoptóticas da família Bcl-2 potencialmente, contribuindo para a revascularização e regressão da doença. Ratos espontaneamente hipertensos (SHR, n = 14) e Wistar Kyoto (WKY, n = 14) com 12 semanas de vida e divididos em quatro grupos: SHR, SHR treinado (SHR-T), WKY e WKY treinado (WKY-T) foram estudados. Como esperado, 10 semanas de TF foram efetivas em reduzir a pressão arterial em SHR-T. Além disso, o TF promoveu bradicardia de repouso nos grupos de animais treinados (WKY-T e SHR-T), sendo considerado como um importante marcador de TF aeróbio. O TF também corrigiu a rarefação capilar em SHR-T e esta resposta se deve em grande parte por uma recuperação dos níveis periféricos de VEGF e um aumento na expressão de VEGFR2. Em paralelo, foi observada uma normalização das vias apoptóticas, com aumento da expressão de proteínas antiapoptóticas (Bcl-2 e Bcl-x) e redução das pró-apoptóticas (Bad) acompanhada pela fosforilação de Bad. Estes resultados sugerem que o TF promove revascularização periférica na HA dependente de um fino balanço de reguladores positivos e negativos de angiogênese.

Efeito da tibolona na morfologia do músculo esquelético, nas enzimas hepáticas e no nível sérico de glicose em ratas castradas

INTRODUÇÃO: O fígado é uma estrutura de elevada complexidade e é fundamental entender como determinadas substâncias podem afetar sua estrutura e suas funções. OBJETIVO: Analisar a influência da tibolona no metabolismo hepático por meio da avaliação de enzimas e metabólitos comumente utilizados em provas de função hepática. MÉTODOS: Foram utilizadas dez ratas Wistar, divididas em dois grupos: controle (n = 4) e tibolona (n = 6), em status de menopausa cirúrgica. A tibolona (1 mg) foi administrada diariamente por gavagem durante 20 semanas, com avaliação periódica do peso corporal. Após sedação, efetuou-se coleta de sangue para avaliação bioquímica de albumina (Alb) sérica, fosfatase alcalina (FA), transaminases (aspartato aminotransferase e alanina aminotransferase [AST/ALT]), gama-glutamiltranspeptidase (GGT) e glicose, mediante espectrofotometria. O músculo esquelético da coxa foi avaliado por histomorfometria em cortes histológicos corados com hematoxilina e eosina (HE). RESULTADOS: Os animais do grupo tibolona mostraram menor peso corporal, alterações musculares esqueléticas e discretas alterações bioquímicas. Além disso, AST e FA estavam diminuídas e GGT estava mais elevada, porém sem significância estatística. A histomorfometria do músculo revelou uma tendência de menor volume celular nesse grupo. CONCLUSÃO: A tibolona, administrada em alta dose e por tempo prolongado, não interfere de forma significativa nas funções metabólicas e de síntese hepáticas, bem como na permeabilidade da membrana celular, entretanto parece modular a expressão genômica da GGT. A tibolona apresenta influência sistêmica associada a menor peso e diminuição da massa muscular e aumento significativo no peso relativo do fígado, além de alteração da glicogenólise hepática e muscular, da gliconeogênese hepática e dos níveis de glicose circulante.

Differential Expression of Genes Involved in the Degeneration and Regeneration Pathways in Mouse Models for Muscular Dystrophies

The genetically determined muscular dystrophies are caused by mutations in genes coding for muscle proteins. Differences in the phenotypes are mainly the age of onset and velocity of progression. Muscle weakness is the consequence of myofiber degeneration due to an imbalance between successive cycles of degeneration/regeneration. While muscle fibers are lost, a replacement of the degraded muscle fibers by adipose and connective tissues occurs. Major investigation points are to elicit the involved pathophysiological mechanisms to elucidate how each mutation can lead to a specific degenerative process and how the regeneration is stimulated in each case. To answer these questions, we used four mouse models with different mutations causing muscular dystrophies, Dmd (mdx) , SJL/J, Large (myd) and Lama2 (dy2J) /J, and compared the histological changes of regeneration and fibrosis to the expression of genes involved in those processes. For regeneration, the MyoD, Myf5 and myogenin genes related to the proliferation and differentiation of satellite cells were studied, while for degeneration, the TGF-beta 1 and Pro-collagen 1 alpha 2 genes, involved in the fibrotic cascade, were analyzed. The result suggests that TGF-beta 1 gene is activated in the dystrophic process in all the stages of degeneration, while the activation of the expression of the pro-collagen gene possibly occurs in mildest stages of this process. We also observed that each pathophysiological mechanism acted differently in the activation of regeneration, with distinctions in the induction of proliferation of satellite cells, but with no alterations in stimulation to differentiation. Dysfunction of satellite cells can, therefore, be an important additional mechanism of pathogenesis in the dystrophic muscle.

Large-Scale Population Analysis Challenges the Current Criteria for the Molecular Diagnosis of Fascioscapulohumeral Muscular Dystrophy

Facioscapulohumeral muscular dystrophy (FSHD) is a common hereditary myopathy causally linked to reduced numbers (<= 8) of 3.3 kilobase D4Z4 tandem repeats at 4q35. However, because individuals carrying D4Z4-reduced alleles and no FSHD and patients with FSHD and no short allele have been observed, additional markers have been proposed to support an FSHD molecular diagnosis. In particular a reduction in the number of D4Z4 elements combined with the 4A(159/161/168)PAS haplotype (which provides the possibility of expressing DUX4) is currently used as the genetic signature uniquely associated with FSHD. Here, we analyzed these DNA elements in more than 800 Italian and Brazilian samples of normal individuals unrelated to any FSHD patients. We find that 3% of healthy subjects carry alleles with a reduced number (4-8) of D4Z4 repeats on chromosome 4q and that one-third of these alleles, 1.3%, occur in combination with the 4A161PAS haplotype. We also systematically characterized the 4q35 haplotype in 253 unrelated FSHD patients. We find that only 127 of them (50.1%) carry alleles with 1-8 D4Z4 repeats associated with 4A161PAS, whereas the remaining FSHD probands carry different haplotypes or alleles with a greater number of D4Z4 repeats. The present study shows that the current genetic signature of FSHD is a common polymorphism and that only half of FSHD probands carry this molecular signature. Our results suggest that the genetic basis of FSHD, which is remarkably heterogeneous, should be revisited, because this has important implications for genetic counseling and prenatal diagnosis of at-risk families.

Extensor indicis brevis Muscle: an Unusual Muscular Variant

Knowledge of anatomical variations of the musculoskeletal system is important for interpreting unusual clinical presentations. We observed the presence of an abnormal extensor indicis muscle in the left hand of an adult male cadaver. In this case, the muscle comes from the ligament and over the scaphoideum and trapezoideum bones and continues after the short muscle belly; it is attached to the dorsal aponeurosis of the indicis. This muscular disposition was described in other studies which demonstrated approximately 1.0% of incidence. Clinically, this anatomical variation may be associated with pain and swelling at the back of the hand. In these cases symptoms tend to increase due to mechanical stress and can be confused with the presence of a dorsal synovial cyst. This report will help clinicians, surgeons, occupational and physical therapists formulate better clinical or surgical decisions when presented with a rare anatomical variation.

Incidence of adverse events associated with percutaneous muscular biopsy among healthy and diseased subjects

The development of the percutaneous muscle biopsy technique is recognized as one of the most important scientific contributions in advancing our understanding of skeletal muscle physiology. However, a concern that this procedure may be associated with adverse events still exists. We reported the incidence of adverse outcomes associated with percutaneous muscle biopsy in healthy and diseased subjects. Medical records of 274 volunteers (496 muscle biopsies) were reviewed. This included 168 healthy subjects (330 muscle biopsies) as well as 106 chronically ill patients (166 muscle biopsies). This latter group encompassed patients with type II diabetes (n=28), osteoarthritis (n=39), inclusion body myositis (n=4), polymyositis (n=4), and chronic heart failure (n=31). The most common occurrences were pain (1.27%), erythema (1.27%), and ecchymosis (1.27%). Panic episode, bleeding, and edema were also reported (0.21%, 0.42%, and 0.84%, respectively), while infection, hematoma, inflammation, denervation, numbness, atrophy, and abnormal scarring were not verified. The percent of incidents did not differ between healthy and ill individuals. In conclusion, the incidence of complications associated with percutaneous muscle biopsy is scarce and of minor clinical relevance. Additionally, the rate of adverse events is comparable between healthy and chronically ill subjects.

Comparison between the C5 or C6-Cz electrode assembly and C3 or C4-Cz assembly for transcranial electric motor activation of muscular response of the contralateral facial nerve

We used an assembly of electrodes C3 and C4-Cz in order to activate the motor cortical area of the corticobulbar tract to elucidate the motor-evoked potential of the contralateral mentalis muscle. We compared this setup to that of an assembly with electrodes C5 or C6-Cz using a train of electrical pulses and a single electrical pulse. This analysis was made in 23 consecutive patients who underwent several varied surgeries and were prospectively operated on at Santa Paula Hospital between January and June 2011. The results showed that the assembly with C5 or C6-Cz produced a multisynaptic motor-evoked potential in the contralateral mentalis muscle in 86.9 % of the patients, whereas 82.6 % of patients stimulated at points C3 or C4-Cz presented the same response. However, both assemblies showed similar behavior with the use of a single electrical pulse for peripheral contralateral nerve stimulation. We concluded that the C5 or C6-Cz assembly was similar to C3 or C4-Cz in obtaining a multisynaptic response in the contralateral mentalis muscle, although it required less intensive stimulation than the C3 or C4- Cz assembly.

Inter-rater reliability of the evaluation of muscular chains associated with posture alterations in scoliosis

Background: In the Global postural re-education (GPR) evaluation, posture alterations are associated with anterior or posterior muscular chain impairments. Our goal was to assess the reliability of the GPR muscular chain evaluation. Methods: Design: Inter-rater reliability study. Fifty physical therapists (PTs) and two experts trained in GPR assessed the standing posture from photographs of five youths with idiopathic scoliosis using a posture analysis grid with 23 posture indices (PI). The PTs and experts indicated the muscular chain associated with posture alterations. The PTs were also divided into three groups according to their experience in GPR. Experts' results (after consensus) were used to verify agreement between PTs and experts for muscular chain and posture assessments. We used Kappa coefficients (K) and the percentage of agreement (%A) to assess inter-rater reliability and intra-class coefficients (ICC) for determining agreement between PTs and experts. Results: For the muscular chain evaluation, reliability was moderate to substantial for 12 PI for the PTs (% A: 56 to 82; K: 0.42 to 0.76) and perfect for 19 PI for the experts. For posture assessment, reliability was moderate to substantial for 12 PI for the PTs (% A > 60%; K: 0.42 to 0.75) and moderate to perfect for 18 PI for the experts (% A: 80 to 100; K: 0.55 to 1.00). The agreement between PTs and experts was good for most muscular chain evaluations (18 PI; ICC: 0.82 to 0.99) and PI (19 PI; ICC: 0.78 to 1.00). Conclusions: The GPR muscular chain evaluation has good reliability for most posture indices. GPR evaluation should help guide physical therapists in targeting affected muscles for treatment of abnormal posture patterns.

Estudo morfofuncional dos rins de cães da raça Golden Retriever afetados pela distrofia muscular (GRMD)

A Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) é uma miopatia severa de caráter recessivo ligada ao cromossomo X e o modelo animal de estudo mais relevante é o Golden Retriever Muscular Dystrophy (GRMD). Além das severas alterações que ocorrem na musculatura estriada, muitos estudos mostram que outras estruturas, inclusive viscerais, podem se mostrar alteradas nesta patologia. Desta forma, este trabalho objetivou análisar e comparar possíveis alterações estruturais e funcionais do rim em cães GRMD. Neste modelo de estudo, foi possível observar a presença das faces convexa e côncava, do hilo renal e dos pólos craniais e caudais dos rins. O órgão mostrou-se envolto por uma cápsula fibrosa. Em um corte sagital do órgão, notou-se a presença das regiões cortical e medular e da pelve renal. Na análise microscópica foi possível identificar a zona medular e cortical com suas estruturas: os corpúsculos renais formados pelo glomérulo e pela cápsula de Bowman, os túbulos contorcidos proximais e distais, os ductos coletores, vasos sanguíneos e os segmentos das Alças de Henle. As dosagens séricas de creatinina e uréia encontram-se dentro dos limites de normalidade. Desta forma, de acordo com os nossos resultados, podemos concluir que os animais afetados estudados, não apresentaram alterações estruturais ou funcionais dos rins, o que nos permitir sugerir que apesar da ingestão hídrica comprometida, a estrutura renal, mantem- se preservada nos animais GRMD.

Descrição morfológica do diafragma do sagui-de-tufo-branco (Callithrix jacchus)

O músculo diafragma, encontrado apenas nos mamíferos, é o principal músculo no processo respiratório, servindo de fronteira entre as cavidades torácica e abdominal. Sua importância também ganha destaque em pesquisas realizadas no âmbito dos enxertos, empregando-se diversos tipos de membranas biológicas para o reparo de defeitos diafragmáticos, os quais podem gerar hérnias diafragmáticas. Apesar de muitos estudos já conduzidos para com os primatas não humanos, especialmente no que tange a espécie do novo mundo Callithrix jacchus (Sagui-de-tufo-branco), oriundo do nordeste brasileiro, as pesquisas envolvendo o uso do diafragma em tal espécie é inexistente. Deste modo objetivou-se caracterizar a morfologia e a biometria do diafragma na espécie Callithrix jacchus de ambos os sexos, analisando possíveis divergências estruturais entre machos e fêmeas. Para tal foram utilizados quatros animais, 2 machos e 2 fêmeas, adultos, que vieram a óbito por causas naturais, provenientes de um criadouro comercial. Após fixação em solução de formaldeído 10% os animais foram devidamente dissecados para fotodocumentação e em seguida o diafragma coletado para efetuação da biometria (comprimento e largura) com o uso de um paquímetro e para o processamento histológico por meio da coloração de hematoxilina-eosina e tricrômio de masson, da porção muscular. As mensurações feitas permitiram concluir que não houve diferenças signifcativas entre machos e femeas. A topografia e a presença de três aberturas (forame da veia cava caudal, hiato aórtico e esofágico) na extensão do diafragma corroboram com descrições na literatura classica para outros mamíferos. A presença de um centro tendíneo em "V" difere do encontrado para animais como o peixe-boi e porquinho-da-india, mas é similar ao encontrado para o gambá-de-orelhas-brancas e rato albino. No que diz respeito aos achados histológicos conclui-se que as fibras musculares estão dispostas de forma organizada, apresentam diâmetro grande e núcleos basais, tendo, portanto, características similares do músculo estriado esquelético tanto nos animais machos como nas fêmeas.

Motor function measure scale, steroid therapy and patients with Duchenne muscular dystrophy

Objective: To assess the evolution of motor function in patients with Duchenne muscular dystrophy (DMD) treated with steroids (prednisolone or deflazacort) through the Motor Function Measure (MFM), which evaluates three dimensions of motor performance (D1, D2, D3). Methods: Thirty-three patients with DMD (22 ambulant, 6 non-ambulant and 5 who lost the capacity to walk during the period of the study) were assessed using the MFM scale six times over a period of 18 months. Results: All the motor functions remained stable for 14 months in all patients, except D1 for those who lost their walking ability. In ambulant patients, D2 (axial and proximal motor capacities) motor functions improved during six months; an improvement in D3 (distal motor capacity) was noted during the total follow-up. D1 (standing posture and transfers) and total score were useful to predict the loss of the ability to walk. Conclusions: The use of the MFM in DMD patients confirms the benefits of the steroid treatment for slowing the progression of the disease.

Análise da reprodutibilidade de parâmetros no domínio da frequência do sinal EMG utilizados na caracterização da fadiga muscular localizada

O objetivo deste estudo foi analisar a reprodutibilidade de parâmetros no domínio da frequência do sinal eletromiográfico (EMG) utilizados na caracterização da fadiga muscular localizada. Quinze sujeitos do sexo masculino foram submetidos a um teste de fadiga baseado na extensão isométrica de joelho, sendo realizados em três momentos distintos com intervalos de sete dias. Para avaliar a reprodutibilidade dos dados entres os testes calculou-se o coeficiente de correlação intraclasse (CCI) para a frequência mediana (Fmed) no tempo total de exercício (FmedT), para a Fmed obtida a cada 10% do tempo de exercício (Fmed10%) e para as potências das bandas de frequência, obtidas da divisão do espectro de potência a cada 20 Hz. Os resultados demonstraram: (1) boa reprodutibilidade para a FmedT; (2) boa reprodutibilidade para a Fmed10%; e (3) maior variação no sinal EMG nas bandas de 20 a 120 Hz, no qual se destacam as bandas de 20-40 Hz e de 40-60 Hz, demonstrando maior sensibilidade ao processo de fadiga muscular. Conclui-se que a Fmed é uma variável que apresenta boa reprodutibilidade e que a análise fragmentada do espectro de potência, por meio das bandas de frequência, demonstrou-se sensível as variações que ocorrem no sinal EMG durante a instalação do processo de fadiga, tendo potencial para se tornar um novo método para a caracterização da fadiga muscular localizada.

EFFECTS OF MUSCULAR STRETCHING AND SEGMENTAL STABILIZATION ON FUNCTIONAL DISABILITY AND PAIN IN PATIENTS WITH CHRONIC LOW BACK PAIN: A RANDOMIZED, CONTROLLED TRIAL

Objective: The purpose of this study was to compare the effects of 2 exercise programs, segmental stabilization exercises (SSEs) and stretching of trunk and hamstrings muscles, on functional disability, pain, and activation of the transversus abdominis muscle (TrA), in individuals with chronic low back pain. Methods: A total of 30 participants were enrolled in this study and randomly assigned to 1 of 2 groups as a function of intervention. In the segmental stabilization group (SS), exercises focused on the TrA and lumbar multifidus muscles, whereas in the stretching group (ST), exercises focused on stretching the erector spinae, hamstrings, and triceps surae. Severity of pain (visual analog scale and McGill pain questionnaire) and functional disability (Oswestry disability questionnaire) and TrA muscle activation capacity (Pressure Biofeedback Unit, or PBU) were compared as a function of intervention. Interventions lasted 6 weeks, and sessions happened twice a week (30 minutes each). Analysis of variance was used for intergroup and intragroup comparisons. Results: As compared with baseline, both treatments were effective in relieving pain and improving disability (P < .001). Those in the SS group had significantly higher gains for all variables. The stretching group did not effectively activate the TrA (P = .94). Conclusion: Both techniques improved pain and reduced disability. In this study, SS was superior to muscular stretching for the measured variables associated with chronic low back pain. (J Manipulative Physiol Ther 2012;35:279-285)