Striatum brain-derived neurotrophic factor levels are decreased in dystrophin-deficient mice

Brain dystrophin is enriched in the postsynaptic densities of pyramidal neurons specialized regions of the subsynaptic cytoskeletal network, which are critical for synaptic transmission and plasticity. Lack of dystrophin in brain structures have been involved with impaired cognitive functions. The brain-derived neurotrophic factor (BDNF) is a regulator of neuronal survival, fast synaptic transmission, and activity-dependent synaptic plasticity. The present study investigated BDNF protein levels by Elisa analysis in prefrontal cortex, cerebellum, hippocampus, striatum and cortex tissues from male dystrophic mdx (n = 5) and normal C57BL10 mouse (n = 5). We observed that the mdx mouse display diminution in BDNF levels in striatum (t = 6.073; df = 6; p = 0.001), while a tendency of decrease in BDNF levels was observed in the prefrontal cortex region (t = 1.962; df = 6; p = 0.096). The cerebellum (t = 1.258; df = 7; p = 0.249), hippocampus (t = 0.631; df = 7; p = 0.548) and cortex (t = 0.572; df = 7; p = 0.586) showed no significant alterations as compared to wt mouse. In conclusion, we demonstrate that only striatum decreased BDNF levels compared with wild-type (wt) mouse, differently to the other areas of the brain. This dystrophin deficiency may be affecting BDNF levels in striatum and contributing, in part, in memory storage and restoring. (C) 2009 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.

Transcriptional regulation differs in affected facioscapulohumeral muscular dystrophy patients compared to asymptomatic related carriers

Facioscapulohumeral muscular dystrophy (FSHD) is a progressive muscle disorder that has been associated with a contraction of 3.3-kb repeats on chromosome 4q35. FSHD is characterized by a wide clinical inter- and intrafamilial variability, ranging from wheelchair-bound patients to asymptomatic carriers. Our study is unique in comparing the gene expression profiles from related affected, asymptomatic carrier, and control individuals. Our results suggest that the expression of genes on chromosome 4q is altered in affected and asymptomatic individuals. Remarkably, the changes seen in asymptomatic samples are largely in products of genes encoding several chemokines, whereas the changes seen in affected samples are largely in genes governing the synthesis of GPI-linked proteins and histone acetylation. Besides this, the affected patient and related asymptomatic carrier share the 4qA161 haplotype. Thus, these polymorphisms by themselves do not explain the pathogenicity of the contracted allele. Interestingly, our results also suggest that the miRNAs might mediate the regulatory network in FSHD. Together, our results support the previous evidence that FSHD may be caused by transcriptional dysregulation of multiple genes, in cis and in trans, and suggest some factors potentially important for FSHD pathogenesis. The study of the gene expression profiles from asymptomatic carriers and related affected patients is a unique approach to try to enhance our understanding of the missing link between the contraction in D4Z4 repeats and muscle disease, while minimizing the effects of differences resulting from genetic background.

Reduction of acethylcolinesterase activity in the brain of mdx mice

Lack of dystrophin in brain structures have been involved with impaired cognitive functions. Acethylcolinesterase (AChE) is implicated in many cognitive functions and probably plays important roles in neurodegenerative disorders. In the present study, we investigated AChE activity in the prefrontal cortex, hippocampus, striatum and cortex of mdx mice. To this aim, brain tissues from male dystrophic mdx and normal control mice were used. We observed that mdx mice display a reduction in AChE activity of 40-60% in all brain structures evaluated. In conclusion, dystrophin deficiency may be affecting AChE activity and contributing negatively, in part, to memory storage and restoring. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Diagnosis of limb-girdle muscular dystrophy 2A by immunohistochemical techniques

The Western blot technique is currently the standard detection method for suspected limb girdle muscular dystrophy (LGMD) 2A (calpainopathy). This is the first report in the English literature of the successful application of immunohistochemical techniques to support a diagnosis of LGMD 2A. This approach is straightforward and appears to be reasonably specific. We propose that immunohistochemical methods should be re-evaluated for the screening of undiagnosed patients with suspected LGMD 2A.

Animal models for genetic neuromuscular diseases

The neuromuscular disorders are a heterogeneous group of genetic diseases, caused by mutations in genes coding sarcolemmal, sarcomeric, and citosolic muscle proteins. Deficiencies or loss of function of these proteins leads to variable degree of progressive loss of motor ability. Several animal models, manifesting phenotypes observed in neuromuscular diseases, have been identified in nature or generated in laboratory. These models generally present physiological alterations observed in human patients and can be used as important tools for genetic, clinic, and histopathological studies. The mdx mouse is the most widely used animal model for Duchenne muscular dystrophy (DMD). Although it is a good genetic and biochemical model, presenting total deficiency of the protein dystrophin in the muscle, this mouse is not useful for clinical trials because of its very mild phenotype. The canine golden retriever MD model represents a more clinically similar model of DMD due to its larger size and significant muscle weakness. Autosomal recessive limb-girdle MD forms models include the SJL/J mice, which develop a spontaneous myopathy resulting from a mutation in the Dysferlin gene, being a model for LGMD2B. For the human sarcoglycanopahties (SG), the BIO14.6 hamster is the spontaneous animal model for delta-SG deficiency, whereas some canine models with deficiency of SG proteins have also been identified. More recently, using the homologous recombination technique in embryonic stem cell, several mouse models have been developed with null mutations in each one of the four SG genes. All sarcoglycan-null animals display a progressive muscular dystrophy of variable severity and share the property of a significant secondary reduction in the expression of the other members of the sarcoglycan subcomplex and other components of the Dystrophin-glycoprotein complex. Mouse models for congenital MD include the dy/dy (dystrophia-muscularis) mouse and the allelic mutant dy(2J)/dy(2J) mouse, both presenting significant reduction of alpha 2-laminin in the muscle and a severe phenotype. The myodystrophy mouse (Large(myd)) harbors a mutation in the glycosyltransferase Large, which leads to altered glycosylation of alpha-DG, and also a severe phenotype. Other informative models for muscle proteins include the knockout mouse for myostatin, which demonstrated that this protein is a negative regulator of muscle growth. Additionally, the stress syndrome in pigs, caused by mutations in the porcine RYR1 gene, helped to localize the gene causing malignant hypertermia and Central Core myopathy in humans. The study of animal models for genetic diseases, in spite of the existence of differences in some phenotypes, can provide important clues to the understanding of the pathogenesis of these disorders and are also very valuable for testing strategies for therapeutic approaches.

O efeito do treinamento e destreinamento na força muscular de meninos pré-púberes

A treinabilidade de força em crianças tem sido bastante explorada, mas ainda existem alguns questionamentos: O quanto a força decresce quando a criança interrompe o treinamento? O objetivo deste estudo foi avaliar o comportamento da força muscular dinâmica isotônica (1-RM), pico de torque isocinético e pico de torque isométrico, na extensão de joelho (EJ) e na flexão de cotovelo (FC) de meninos durante 24 semanas, sendo 12 semanas de treinamento e 12 de destreinamento de força. Um grupo experimental (EX) de 7 meninos (9,4±1,6 anos) pré-púberes treinou de forma dinâmica, três vezes por semana, durante 12 semanas, com intensidade entre 60 e 85% do teste de 1-RM, obtendo um aumento de 78% e 67% na força de 1-RM da EJ e da FC respectivamente. No grupo controle (CO) participaram 7 meninos pré-púberes, pareados ao EX pela idade (9,7±1,7 anos). Eles não alteraram significativamente a força nas primeiras 12 semanas, mas, ao final das 24 semanas, aumentaram a força de 1-RM em 41% e 53% na EJ e FC, respectivamente. Após 12 semanas de destreinamento, a força absoluta de 1-RM da EJ e da FC do grupo EX apresentou uma queda estatisticamente não significativa de 33% e 21%, respectivamente. Quando corrigida pelo peso corporal e massa corporal magra (MCM), a força do grupo EX de 1-RM da EJ diminuiu 41% e 36% (p<0,05) respectivamente. Na FC, a força não apresentou redução significativa Os grupos EX e CO, não apresentaram alterações estatisticamente significativas (p>0,05) durantes as 24 semanas de estudo nos picos de torque isocinético e isométrico, os resultados foram os seguintes: no grupo EX a força isocinética de EJ em 60° e 90° foram 66,0±25,7 Nm para 79,8±26,1 Nm e 62,0±29,2 para 76,8±30,6 Nm respectivamente; e na FC em 60° e 90°, 16,0±8,9 para 13,3±8,2 Nm e 16,1±10,5 para 15,7±6,2 Nm respectivamente. Na força isométrica do grupo EX na EJ em 60° e 45° os resultados foram os seguintes: 96,9±35,6 para 108,3±61,9 Nm e 87,0±41,7 para 96,3±60,3 Nm respectivamente. Na FC em 60° e 90° de 20,3±7,1 para 22,5±8,2 Nm e de 21,7±6,7 para 21,5±9,1 Nm respectivamente. O grupo CO apresentou os seguintes resultados na força isocinética de EJ nos ângulos de 60° e 90°, de 55,1±14,4 para 76,6±15,4 Nm e 56,4±10,2 para 73,1±13,3 respectivamente. Na FC, de 13,1±3,9 para 13,9±3,6 Nm e 11,4±4,4 para 10,9±4,1 Nm em 60° e 90° respectivamente. Na força isométrica de EJ em 60° e 45° os resultados foram: 89,4±13,2 para 101,9±17,4 Nm e 73,7±10,5 para 84,1±10,8 respectivamente; e na FC em 60° e 90° foram de 16,1±4,8 para 17,7±4,7 e de 17,1±3,1 para 20,7±4,5 Nm respectivamente. Os resultados deste estudo mostram que, após 12 semanas de destreinamento, a queda de força de 1-RM, foi significativa quando expressada em valores corrigidos pelo peso corporal e MCM, apenas nos membrosinferiores. O processo de crescimento e maturação pode contribuir para tornar menos evidente a redução da força durante o destreinamento.

Pico de força das articulações do membro inferior e ativação muscular da coluna dorso-lombar durante o manuseio de carga com estilo livre

o objetivo do presente estudo foi analisar o pico de força articular (FA) do tornozelo, joelho e quadril do membro inferior direito, e a ativação eletromiográfia (AE) da musculatura da coluna dorso-lombar no manuseio de carga, no movimento de colocar e retirar uma caixa situada no chão e na altura dos olhos. Foram utilizadas cargas correspondentes a I% e 10% da massa corporal do sujeito, totalizando-se oito tarefas. A amostra foi composta por 4 mulheres e 4 homens, na faixa etária entre 23 a 36 anos. Nenhuma instrução foi dada em relação à forma de execução da tarefa caracterizando-a como estilo livre. Para a análise do pico de FA utilizou-se a dinâmica inversa 2D, com auxílio de rotinas desenvolvidas no software MATLAB. Para análise da AE foi utilizada a eletromiografia de superfície. Adotou-se um Índice Postural (IP) nas tarefas de altura baixa para quantificar a postura no início da retirada da carga, e no final da colocação da mesma. Para o tratamento estatístico foi realizado o teste de normalidade de Shapiro-Wlik, e de homogeneidade de Levene após a ANOVA e post-hoc Tukey-b. O nível de significância foi p< 0.05. Em todas as situações o pico de FA apresentou um padrão em que os valores foram maiores no tornozelo, seguidos pelo joelho e depois pelo quadril. O fator que influenciou significativamente o pico de FA, o valor RMS e pico de AE foi a altura, sendo os maiores valores encontrados na altura baixa com peso pesado no movimento de retirar. Em uma relação temporal, os picos de FA e picos de AE na tarefa da altura baixa no movimento de retirar, em sua maioria, ocorreram na primeira metade do movimento, e no movimento de colocar na segunda metade. Já em uma relação temporal na tarefa da altura alta, não houve um padrão. O IP identificou que a amostra realizou uma postura predominantemente de agachamento, não havendo diferença intra e entre os sujeitos. Durante o manuseio de carga na altura baixa, o instante do pico de FA ocorreu quando o joelho e o quadril estavam em flexão máxima, e o tornozelo em desiflexão. Infere-se, então, que as articulações estudadas podem estar mais suscetíveis a lesões nestes espaços temporais ao se manusearem cargas que se encontram ao nível do chão.

Os efeitos do treinamento de força e do treinamento em circuito na ativação e na força muscular, no consumo máximo de oxigênio e na densidade mineral óssea de mulheres pós-menopáusicas com perda óssea

O objetivo geral desse estudo foi analisar os efeitos de dois treinamentos de força diferenciados, em volume e intensidade, em algumas variáveis relacionadas à saúde da população idosa, tais como, força isométrica (FI) e dinâmica de membros superiores (FMS) e inferiores (FMI), ativação muscular do quadríceps (EMG), consumo máximo de oxigênio (VO2máx.), tempo de exaustão em esteira (TE) e densidade mineral óssea (DMO). Vinte e oito mulheres pós-menopáusicas, com perda óssea (osteoporose ou osteopenia), com e sem reposição hormonal, foram divididas em três grupos experimentais: (1) treinamento de força (GF - n=9) com intensidades entre 35 e 80% de 1RM, (2) treinamento em circuito (GC - n=10) com intensidades entre 35 e 60% de 1RM , e (3) um grupo controle (GCON - n=9). Os grupos GF e GC treinaram 3 vezes por semana durante 24 semanas, enquanto o GCON não realizou nenhum tipo de exercício físico sistemático. Em todos os grupos (GF, GC e GCON), as variáveis analisadas foram comparadas através de análise de variância (ANOVA) para medidas repetidas e, em caso de diferenças significativas, foi utilizado o teste Post-Hoc de Bonferroni. Em todas as análises, o nível de significância de p<0,05 foi considerado. Após as 24 semanas de treinamento foram observados aumentos significativos nas variáveis analisadas, somente em GF e GC. No entanto, enquanto o GF teve as variáveis FI (112 ± 18,4Nm vs. 149,8 ± 23,4Nm), FMS (7,3 ± 0,75kg vs. 9,4 ± 0,96kg), FMI (46,7 ± 5,5kg vs. 65,2 ± 8,9kg), EMG (138 ± 35µV vs. 208 ± 51µV), VO2máx. (21,7 ± 2,7ml.kg-1.min-1 vs. 26,6 ± 2,2 ml.kg-1.min-1) e TE (562,6 ± 98,3s vs. 671,7 ± 72,7s), modificadas; o GC apresentou modificações apenas nas variáveis FI (124,1 ± 23,2Nm vs. 146,7 ± 22,3Nm), FMS (6,8 ± 1,3kg e 8,5 ± 1,2kg); FMI (41,4 ± 7,8kg para 60,1 ± 9,5kg), VO2máx. (22,1 ± 2,3 ml.kg-1.min-1 vs. 26,2 ± 2,3 ml.kg-1.min-1) e TE (573,2 ± 66,5s, pós: 669 ± 75,3s). A DMO não foi modificada em nenhum grupo experimental. No GCON não houve qualquer modificação das variáveis analisadas. Esses resultados sugerem que tanto o treinamento de força como o treinamento em circuito interferem positivamente na força e ativação muscular, e no condicionamento cardiorespiratório de mulheres pós-menopáusicas. No entanto a DMO parece não ser alterada com esses tipos de treinamento, em um período de 24 semanas.

Efeitos do treinamento muscular inspiratório em pacientes com insuficiência cardíaca : impacto na capacidade funcional, na oscilação da ventilação, e na qualidade de vida

Introdução: Pacientes com insuficiência cardíaca (IC) apresentam redução de força e resistência dos músculos inspiratórios. Objetivo: Avaliar os efeitos do treinamento muscular inspiratório sobre a capacidade funcional, oscilação da ventilação, e sobre a qualidade de vida na IC. Pacientes e Métodos: Foram selecionados 33 pacientes com IC, que apresentavam fraqueza da musculatura inspiratória. Os pacientes foram randomizados para participarem de um programa de treinamento muscular inspiratório (TMI) de 12 semanas, 7 sessões por semana de trinta minutos por sessão, com incremento semanal de 30% PImáx, com Threshold Inspiratory Muscle Trainer (grupo TMI, n=17) e um grupo controle (n=16), que realizaram o mesmo programa de treinamento, porém sem carga resistiva. Antes e após o TMI, foram avaliadas a força e a resistência da musculatura inspiratória, a capacidade funcional, a oscilação da ventilação durante o teste cardiopulmonar (TCP), e a qualidade de vida. Resultados: No grupo TMI houve aumento da PImáx (60,9±1,8 vs 129,6±2,8 cmH2O, ANOVA: p<0,001); da resistência, de 56,9±3 % para 65,5±2,9 %, (ANOVA: p<0,001); da distância percorrida no teste de caminhada, de 449,1±17,4 m para 550±17,2 m, (ANOVA: p<0,001) e no consumo de oxigênio no pico de exercício, de 17,2±0,5 para 20,6±0,7 ml/kg.min, (ANOVA: p<0,001). A oscilação da ventilação foi reduzida de 0,07±0,005 para 0,03±0,006 (ANOVA: p<0,001). Houve também melhora na qualidade de vida. Não houve alteração no grupo controle. Conclusão: O treinamento muscular inspiratório tem impacto sobre a musculatura ventilatória, melhorando a capacidade funcional em pacientes com insuficiência cardíaca.

Estudo da função pulmonar e da força muscular respiratória em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica após programa fisioterapêutico domiciliar

Resumo não disponível.

Análise de lesão muscular e comportamento do VO2máx entre um programa de treinamento de corrida em piscina funda e corrida em terra

É bem documentada na literatura a alta incidência de lesões mioarticulares em corredores; e um método atrativo de treinamento desenvolvido não só para complementar a corrida em terra, mas até mesmo para substituí-la é a corrida em piscina funda. É uma modalidade que além de melhorar a capacidade aeróbia, não oferece riscos de traumas ortopédicos devido à menor incidência de estresse mioarticular e auxilia durante o processo de recuperação de lesões de membro inferior. Este estudo teve por objetivo avaliar e comparar a ocorrência de lesão muscular e o comportamento do consumo máximo de oxigênio (VO2máx) entre um programa de treinamento de corrida em terra (CT) e um programa de treinamento de corrida em piscina funda (CPF), em indivíduos não-treinados. Os sujeitos foram divididos em dois grupos experimentais: CT e CPF. Os programas de treinamento foram realizados durante 12 semanas, sendo a intensidade do treinamento avaliada a partir da sensação subjetiva ao esforço. Analisou-se o comportamento do VO2máx pré e pós-treinamento. Para a análise de lesão muscular, utilizaram-se a concentração sangüínea de creatina quinase (CK) e a ultra-sonografia (US) na região dos isquiostibiais, em vários momentos do treinamento. Para a determinação da CK entre as medidas de cada coleta e entre os grupos experimentais, foi utilizado o teste estatístico ANOVA two-way com medidas repetidas; e, para análise do comportamento da CK entre as quatro coletas e entre os grupos experimentais, foi utilizada ANOVA two-way com medidas repetidas. O post-hoc de Bonferroni foi realizado quando havia diferença estatisticamente significativa. Para o VO2máx em cada grupo experimental, foi utilizado o Teste t de Student para amostras pareadas; e, para comparação entre os grupos, foi realizado ANOVA two-way com medidas repetidas; e novamente o post-hoc de Bonferroni foi realizado quando havia diferença estatisticamente significativa Para análise dos dados de US, foi utilizado o teste estatístico de Cochran’s Q. O nível de significância aceito foi de 5% (p < 0,05). Quando se analisou o comportamento do VO2máx para os grupos CPF e CT, verificou-se que houve diferença estatisticamente significativa entre os valores pré e pós-treinamento, mas não houve diferença entre os grupos experimentais. Quanto à CK, após a análise dos dados da coleta 1, verificou-se diferença estatisticamente significativa entre os grupos experimentais na medida 24 h após a sessão de treinamento, o que não foi verificado nas outras coletas, em que não houve diferença entre os grupos experimentais em nenhum momento. Para o grupo CT, somente nas coletas 2 e 4 verificou-se diferença estatisticamente significativa entre as medidas 24h após e 48h após a sessão de treinamento. Nas análises entre as medidas pré, pós, 24h após e 48h após nas diferentes coletas, não ocorreram diferenças significativas entre as medidas e nem entre os grupos experimentais. Quanto à US, tanto no grupo CPF quanto no CT, não houve diferença significativa entre os exames, mas foi no grupo CT que apareceram duas lesões na terceira coleta. Concluiu-se que as duas modalidades de treinamento proporcionam uma melhora na aptidão cardiorrespiratória dos sujeitos; e, embora não tenha ocorrido diferença significativa em algumas coletas de CK entre os grupos de treinamento, a corrida em terra provocou maiores níveis de aumento na concentração sangüínea de CK do que a corrida em piscina funda, sugerindo que o meio líquido pode ser o mais indicado para proteger o sistema musculoesquelético.