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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIAUBERLÂNDIA

Instituto de Genética e BioquímicaInstituto de Genética e BioquímicaSeminários de Biologia Molecular e Seminários de Biologia Molecular e Celular do Citoesqueleto e Proteínas Celular do Citoesqueleto e Proteínas

MotorasMotoras

DIFERENTES MODOS DE HIPERTROFIA NAS FIBRAS DIFERENTES MODOS DE HIPERTROFIA NAS FIBRAS DO MÚSCULO ESQUELÉTICODO MÚSCULO ESQUELÉTICO

Angelika C. PaulAngelika C. Paul

Nádia RosenthalNádia Rosenthal

The Journal of Cell Biology, volume 156, número 4. 2002.The Journal of Cell Biology, volume 156, número 4. 2002.

Ismair Teodoro ReisIsmair Teodoro Reis

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Fibra de Inervação SímplesFibra de Inervação Símples

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Fibra de Inervação MúltiplaFibra de Inervação Múltipla

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Anatomia Neuromuscular do Anatomia Neuromuscular do Músculo Grácil PosteriorMúsculo Grácil Posterior

• Precipitação da acetilcolinesterase (AChE) Precipitação da acetilcolinesterase (AChE) mostrando padrão do músculo de inervação mostrando padrão do músculo de inervação símples.símples.

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Anatomia Neuromuscular do Anatomia Neuromuscular do Músculo Grácil AnteriorMúsculo Grácil Anterior

• Precipitação da acetilcolinesterase (AChE) mostrando Precipitação da acetilcolinesterase (AChE) mostrando padrão do músculo de inervação múltipla.padrão do músculo de inervação múltipla.

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Anatomia Neuromuscular do Anatomia Neuromuscular do Músculo Grácil Anterior e Músculo Grácil Anterior e PosteriorPosterior

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• Transgênico (mIGF-1)Transgênico (mIGF-1)– Cadeia Leve de Miosina (MLC)Cadeia Leve de Miosina (MLC)– Fator de Crescimento (IGF-1)Fator de Crescimento (IGF-1)

• ExercícioExercício• HÁ DIFERENÇA NO MODO DE HIPERTROFIA HÁ DIFERENÇA NO MODO DE HIPERTROFIA

NO MÚSCULO ESQUELÉTICO?NO MÚSCULO ESQUELÉTICO?

• AUMENTA-SE A ÁREA OU O NÚMERO DE AUMENTA-SE A ÁREA OU O NÚMERO DE FIBRAS?FIBRAS?

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Efeito Cumulativo da Hipertrofia Efeito Cumulativo da Hipertrofia Genética e FisiológicaGenética e Fisiológica

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Efeito Cumulativo da Hipertrofia Efeito Cumulativo da Hipertrofia Genética e FisiológicaGenética e Fisiológica

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Indução da Expressão de mIGF Indução da Expressão de mIGF na Hipertrofia pelo Exercíciona Hipertrofia pelo Exercício

• -1 Northern blot mostrando níveis de mIGF em músculos da -1 Northern blot mostrando níveis de mIGF em músculos da , , - coxa a partir de WT IGF WT EXusando uma sonda de , , - coxa a partir de WT IGF WT EXusando uma sonda de

tamanho natural contra a isoforma de tecido restrito de tamanho natural contra a isoforma de tecido restrito de-1.IGF-1.IGF

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Marcador de Hipertrofia Marcador de Hipertrofia induzida pelo Exercícioinduzida pelo Exercício

• -2, Western blot usando um anticorpo contra o fator de transcrição GATA um -2, Western blot usando um anticorpo contra o fator de transcrição GATA um .marcador para hipertrofia de músculo esquelético .marcador para hipertrofia de músculo esquelético

• => Hipertrofia IGF => Hipertrofia IGF ≈≈ - , WTEX com - , WTEX com ↑↑ -2;expressão de GATA -2;expressão de GATA

• => - , Hipertrofia IGF EX com excepcional => - , Hipertrofia IGF EX com excepcional ↑↑↑↑ -2.GATA -2.GATA

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Marcador de Hipertrofia Marcador de Hipertrofia induzida pelo Exercícioinduzida pelo Exercício

• IGF, IGF-EX e WT-EX => IGF, IGF-EX e WT-EX => ↑↑ GATA-2 GATA-2

• Núcleos das células => Núcleos das células => ↓↓ GATA-2 GATA-2

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Marcador de Hipertrofia Marcador de Hipertrofia induzida pelo Exercícioinduzida pelo Exercício

• IGF-EX => IGF-EX => ↑↑ ↑↑ GATA-2 GATA-2

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Marcador de Hipertrofia Marcador de Hipertrofia induzida pelo Exercícioinduzida pelo Exercício

• Localização de miosina neonatal em músculos Grácil anterior com corantes Localização de miosina neonatal em músculos Grácil anterior com corantes ( ) ( )Hoechst verde fluorescente e AchE brightfield ( ) ( )Hoechst verde fluorescente e AchE brightfield ..

• Comprimento => Comprimento => ↑↑ MyHC MyHC

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∀ ↑↑ IIB => IIB => ↓↓ IIA/X IIA/X

Alteração de tipos de Fibras Alteração de tipos de Fibras Musculares em Hipertrofia Musculares em Hipertrofia induzida pelo Exercícioinduzida pelo Exercício

05/06/1005/06/10 12:1112:11

∀ ↑↑ IIA/X => IIA/X => ↓↓ IIB e I IIB e I• Exercício parece ser a principal influência.Exercício parece ser a principal influência.

Alteração de tipos de Fibras Alteração de tipos de Fibras Musculares em Hipertrofia Musculares em Hipertrofia induzida pelo Exercícioinduzida pelo Exercício

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Os Modos Distintos de Os Modos Distintos de Hipertrofia em Músculos de Hipertrofia em Músculos de Inervação Símples e MúltiplaInervação Símples e Múltipla

• # fibras => # fibras => ↑↑ ↑↑ Grácil anterior Grácil anterior

• # fibras => = Grácil anterior e Sóleo# fibras => = Grácil anterior e Sóleo

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Os Modos Distintos de Os Modos Distintos de Hipertrofia em Músculos de Hipertrofia em Músculos de Inervação Símples e MúltiplaInervação Símples e Múltipla

• Área Fibra => Área Fibra => ↑↑ ↑↑ Grácil posterior Grácil posterior

• Área Fibra => Área Fibra => ↑↑ IGF-EX Grácil anterior IGF-EX Grácil anterior

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Os Modos Distintos de Os Modos Distintos de Hipertrofia em Músculos de Hipertrofia em Músculos de Inervação Símples e MúltiplaInervação Símples e Múltipla

• Contagem do número total de fibras em Contagem do número total de fibras em . gracilis anterior após digestão ácida A . gracilis anterior após digestão ácida A digestão ácida do músculo Grácil anterior digestão ácida do músculo Grácil anterior

separa as fibras terminais de modo separa as fibras terminais de modo intrafascicular que se afilam em degraus intrafascicular que se afilam em degraus

( )setas( )setas ..

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Os Modos Distintos de Os Modos Distintos de Hipertrofia em Músculos de Hipertrofia em Músculos de Inervação Símples e MúltiplaInervação Símples e Múltipla

• Contagem do número total de fibras Contagem do número total de fibras em gracilis anterior após digestão em gracilis anterior após digestão

. ácida Contagem de todas as fibras. ácida Contagem de todas as fibras musculares em WTe transgênicos musculares em WTe transgênicos

-1 mIGE não mostra diferença no-1 mIGE não mostra diferença no . , número total de fibras Entretanto o . , número total de fibras Entretanto o aumento no número de fibras visto na aumento no número de fibras visto na

seção transversal é o resultado do seção transversal é o resultado do elongamento de fibras musculares elongamento de fibras musculares

terminais existentes de forma terminais existentes de forma

.intrafascicular.intrafascicular

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Os Modos Distintos de Os Modos Distintos de Hipertrofia em Músculos de Hipertrofia em Músculos de Inervação Símples e MúltiplaInervação Símples e Múltipla

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Os Modos Distintos de Os Modos Distintos de Hipertrofia em Músculos de Hipertrofia em Músculos de Inervação Símples e MúltiplaInervação Símples e Múltipla

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DiscussãoDiscussão• Estímulo Hipertrófico teve efeito similar e Estímulo Hipertrófico teve efeito similar e

adicional:adicional:– resposta hipertrófica => músculos de inervação resposta hipertrófica => músculos de inervação

símples = músculos de inervação múltiplas;símples = músculos de inervação múltiplas;– alterações hipertrófica => diâmetros das fibras = alterações hipertrófica => diâmetros das fibras =

números das fibras, e ainda indução semelhante na números das fibras, e ainda indução semelhante na expressão de GATA-2;expressão de GATA-2;

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DiscussãoDiscussão• Estímulo Hipertrófico na combinação de exercício e Estímulo Hipertrófico na combinação de exercício e

ação do transgênico (MLC/IGF-1) sugerem que:ação do transgênico (MLC/IGF-1) sugerem que:– as duas formas de estímulo hipertrófico são as duas formas de estímulo hipertrófico são

cooperativas; devido a maior robustes na resposta cooperativas; devido a maior robustes na resposta anabólica (MECANISMOS DE ESTRESSE, PELO anabólica (MECANISMOS DE ESTRESSE, PELO EXERCÍCIO, E SUPLEMENTAÇÃO NA EXPRESSÃO DE EXERCÍCIO, E SUPLEMENTAÇÃO NA EXPRESSÃO DE mIGF-1);mIGF-1);

– a hipertrofia observada no mIGF-1 não representa a hipertrofia observada no mIGF-1 não representa um limite físico no crescimento muscular. um limite físico no crescimento muscular.

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DiscussãoDiscussão• Alongamento de fibras musculares Alongamento de fibras musculares

promovendo hipertrofia;promovendo hipertrofia;• A hipertrofia pelo alongamento da terminação A hipertrofia pelo alongamento da terminação

intrafasciculares intrafasciculares ≈≈ hipertrofia de inervação hipertrofia de inervação símples e múltipla (GATA-2 ativação =, símples e múltipla (GATA-2 ativação =, acúmulo MyHC acúmulo MyHC ≈≈););

• GATA-2 é redistribuído em células hipertróficas, GATA-2 é redistribuído em células hipertróficas, mostrando estágios de desenvolvimentos mostrando estágios de desenvolvimentos diferentes;diferentes;

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ConclusãoConclusão• O alongamento de terminações O alongamento de terminações

intrafasciculares, em fibras de múltiplas intrafasciculares, em fibras de múltiplas inervações, assemelha-se a quantidade inervações, assemelha-se a quantidade hipertrofia no músculo com fibras de inervação hipertrofia no músculo com fibras de inervação símples, não ocorrendo em aumento no símples, não ocorrendo em aumento no número de fibras musculares;número de fibras musculares;

• O modo de hipertrofia empregado por cada O modo de hipertrofia empregado por cada grupo muscular é uma característica inerente grupo muscular é uma característica inerente que independe da forma de estímulo que independe da forma de estímulo hipertrófico (mIGF-1 = exercício).hipertrófico (mIGF-1 = exercício).