Avaliação de modificações músculoesqueléticas aos 60 e 180 dias após indução experimental de enfisema pulmonar

• Main Author: Laís Roberta Sábio
• Other Authors: Flávia Alessandra Guarnier .
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Estadual de Londrina. Centro de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Patologia Experimental. 2015
• Online Access: http://www.bibliotecadigital.uel.br/document/?code=vtls000206507

A doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) é grande causa de morbidade e atualmente considerada 3ª causa de morte a nível mundial. O desconforto dos indivíduos está relacionado principalmente com as manifestações sistêmicas, como perda de massa muscular e fadiga. A doença progride lentamente ao longo de anos. Vários estudos relatam que os músculos esqueléticos periféricos de pacientes com enfisema pulmonar apresentam níveis elevados de espécies reativas e que estas possuem papel sinalizador na adaptação muscular devido à mudança na estrutura de proteínas e estímulo de vias proteolíticas no tecido. Considerando que a DPOC progride lentamente e que a capacidade de adaptação do músculo esquelético é influenciada pelo tempo e intensidade a vários estímulos, o presente trabalho teve como objetivo caracterizar manifestações musculoesqueléticas e a possível influência do estresse oxidativo (EO) sobre a oxidação de proteínas e adaptação do músculo esquelético aos 60 e 180 dias após a indução experimental de enfisema pulmonar. Hamsters Syrian Golden machos (n=8/grupo; 90-130g) foram distribuídos aleatoriamente em quatro grupos: (1) controle-salina 60 dias (CS60); (2) controle salina 180 dias (CS180): instilação intratraqueal de 0,3 mL de NaCl 0,9%; (3) enfisema 60 dias (E60); enfisema 180 dias (E180): 1,25 UI de papaína em 0,3 mL de NaCl 0,9%. Após o tempo experimental, os animais foram pesados e eutanasiados para coleta do lobo médio do pulmão direito, o sangue e os músculos gastrocnêmios. O músculo foi pesado e utilizado para as análises de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS), proteínas carboniladas (PC), glutationa reduzida (GSH) e oxidada (GSSG), produtos provenientes da oxidação avançada de proteínas (AOPP), atividade citrato sintase e proteólise. O sangue foi utilizado para quantificar níveis de TNF-α e IL-1β. O estabelecimento do enfisema pulmonar nos dois grupos instilados com papaína foi verificado por meio da diminuição significava dos interceptos alveolares cruzados (IAC) em relação aos respectivos controles (C60: 69.18±1.64 e C180: 66.8±1.62; E60: 48.63±2.24 e E180: 48.23±1.40 IAC). Esses resultados demonstram que a doença não foi progressiva com o tempo. Apenas o grupo E180 apresentou diminuição significativa do peso final corporal e decréscimo significativo no peso do gastrocnêmio de 13,21% comparado ao CS180. Ainda, o índice de caquexia apresentado por E180 foi significativamente maior que o apresentado pelo grupo E60 (17.61±2.15% e 4.77±1.05% respectivamente). Quanto aos parâmetros de EO, E60 apresentou aumento significativo dos níveis de PC e diminuição significativa dos níveis de GSH e GSSG em relação a CS60. O grupo E180 apresentou recuperação dos níveis de GSH e redução dos níveis de PC quando comparado ao E60. A atividade proteassomal aumentou significativamente com o tempo no grupo C180 (C60: 49517 ± 9879, e C180: 132466±17828 URL/mg proteína). As análises de TBARS, atividade da citrato sintase e AOPP não demonstraram diferenças significativas. Tendo em vista que neste modelo a doença não foi progressiva, esses resultados permitem concluir que o músculo esquelético se adapta fortemente influenciado pelo tempo de exposição à doença, o que deve ser considerado em modelos de enfisema pulmonar induzido em animais. === Chronic obstructive pulmonary disease is a major cause of morbidity and it is considered third leading cause of death worldwide. The discomfort of individuals is related to the systemic manifestations such as loss of muscle mass and fatigue. The disease progresses slowly over years. Several studies have reported that the peripheral skeletal muscles of patients with emphysema have increased levels of reactive species and these species play an important role in signaling pathways in muscle adaptation by changing the structure of proteins and stimulation of proteolytic pathways in the tissue. Whereas COPD progresses slowly and skeletal muscle adaptation capability is influenced by the time and intensity to various stimuli, this study aimed to characterize musculoskeletal manifestations and the possible influence of oxidative stress (OS) on protein modification and adaptation of skeletal muscle at 60 and 180 days after experimental induction of emphysema by intratracheal instillation of papain. Syrian Golden hamsters (n=8; 90-130g) were randomized into four groups: (1) control-saline 60 days (CS60); (2) control-saline 180 days (CS180): intratracheal instillation of 0,3mL of NaCl 0.9%; (3) emphysema 60 days (E60); emphysema 180 days (E180): 1.25 IU of papain in 0,3mL NaCl 0.9%. After the experimental period, the animals were weighed and euthanized to collect middle lobe of the right lung, gastrocnemius muscles, and blood samples. Gastrocnemius was weighed and used for TBARS protein carbonyls (PC), reduced (GSH) and oxidized glutathione (GSSG), advanced oxidation protein products (AOPP), citrate synthase activity and proteolysis analysis. Blood samples were used to quantify TNF-α and IL-1β. The establishment of pulmonary emphysema in both groups instilled with papain was confirmed. E60 and E180 groups had significantly lower CAI values (48.63 ± 2.24 and 48.23 ± 1.40 CAI, respectively) than the CS60 and CS180 (69.18±1.64 and 66.8±1.62 respectively. These results demonstrate that the disease was not progressive with time. Only E180 group showed a significant decrease in body weight and significant decrease 13.21% in gastrocnemius weight compared to CS180. Furthermore, cachexia index presented in E180 was significantly higher than the presented by the E60 group (17.61±2.15% and 4.77%±1.05% respectively). Regarding to EO parameters, E60 showed a significant increase in PC levels and significantly reduced GSH and GSSG the levels compared with CS60. The E180 group showed a recovery of GSH levels and PC levels were decreased when it was compared to E60. Proteasome activity presented significant increase with time in C180 (C60: 49517±9879, and C180: 132466±17828 URL/mg protein). TBARS, citrate synthase activity and AOPP analysis did not show significant differences. These data indicates that skeletal muscle adapts strongly influenced by the time of exposure to disease since the pulmonary injury does not progress. This is an important fact that should be considered in models of pulmonary emphysema induced in animals.