PARTE 2 Extrato de Cistanche Tubulosa (Schenk) Wight melhora o desempenho dos membros posteriores e atenua a expressão da cadeia pesada IId/IIx da miosina em camundongos imobilizados por gesso

CLIQUE AQUI PARA A PARTE 1

Para mais informações por favor entre em contato:Joanna.jia@wecistanche.com

4. Discussão

Nosso novo método de imobilização com gesso resultou em perda muscular proeminente, comparável a outros métodos de imobilização com gesso [17-24], induzindo aproximadamente 10 a 45% de perda de massa muscular do gastrocnêmio em 10 a 21 dias. Além disso, a CSA da miofibra estava diminuída, indicando uma redução na massa muscular. Essa alteração muscular foi acompanhada por um aumento da expressão de MyHC IId/IIx, o que foi observado em vários outros estudos de atrofia muscular por desuso [11, 12]; por isso, acreditamos quemembro posteriordesuso devido à imobilização gessada induzidamembro posteriormúsculodesperdiçando.

O músculo esquelético dos mamíferos contém fibras musculares de contração lenta e rápida. As propriedades dessas fibras são determinadas pela expressão de múltiplas isoformas de MyHC (I , IIa, IId/IIx e IIb, que existem apenas em pequenos mamíferos). A isoforma I tem um perfil de contração lenta, enquanto as isoformas IIa, IId/IIx e IIb, nesta ordem, têm cada vez mais perfis de contração rápida, sendo a IIb a mais rápida [36]. Quando ocorre perda de massa muscular, também ocorre uma mudança no tipo de miofibra e, especificamente, uma mudança lenta para rápida ocorre em casos de perda de influência neural e carga mecânica. As mudanças na expressão MyHC IId/IIx mencionadas acima são assumidas como consequência da mudança do tipo de miofibra de lenta para rápida [10]. Em contraste, desnutrição, inflamação e sarcopenia induzem uma mudança rápida para lenta do tipo miofibra [10] através da redução das fibras do tipo II [1]; no entanto, vários relatos revelaram que as fibras do tipo I também são reduzidas na sarcopenia, onde formam fibras coexpressando MyHC [37]. A administração oral de CTE por 13 dias tendeu a melhorar a deterioração damembro posteriorfunçãoe suprimir o aumento da expressão de MyHC IId/IIx, embora não de forma estatisticamente significativa. Curiosamente, a redução da massa muscular não melhorou simultaneamente. Esses resultados sugerem que a CTE pode atenuar o deslocamento do tipo de miofibra de lento para rápido, contrastando assim com a deterioração da função muscular dos membros posteriores.

Cistanchepode melhorarmembro posteriorfunção, Clique aqui para saber mais

Como o ST apresenta naturalmente um perfil de contração do tipo lento, foi sugerido que o deslocamento do tipo de fibra muscular de lento para rápido, juntamente com a atrofia muscular, pode induzir o comprometimento da função muscular, e uma atenuação desse deslocamento pode atenuá-lo. Por exemplo, Desaphy et al. relataram que no músculo sóleo de camundongos sem carga nos membros posteriores, o nível de expressão de MyHC IId/IIx e IIb aumentou, enquanto que o de IIa foi diminuído, e essas mudanças ocorreram juntamente com um deslocamento do limiar mecânico e alterações dos parâmetros de excitabilidade, juntamente com redução da massa muscular; também foi revelado que o tratamento antioxidante por Trolox poderia

neutralizar essas alterações, mas não houve efeito sobre a massa muscular [11]. Ferreira et ai. também revelou fenômeno semelhante com o uso da trimetazidina (TMZ); A administração de TMZ em camundongos idosos melhorou a força muscular dos membros anteriores sem aumentar a massa muscular, e essa mudança foi acompanhada por um aumento no MyHC I [33]. Em contraste, a administração de 8-semanas de 2-adrenoreceptor BRL-47672 aumentou significativamente MyHC IIb, diminuiu significativamente a expressão de MyHC I e levou a um aumento de 22% do complexo muscular gastrocnêmio-plantar-sóleo ( GPS), embora tenha resultado na deterioração do desempenho do GPS [38].

Cistancheé um precioso fitoterápico chinês, que tem muitos efeitos no corpo humano

Os mecanismos moleculares subjacentes aos efeitos do CTE na perda de massa muscular permanecem desconhecidos, incluindo os componentes moleculares do CTE que afetam o desempenho muscular. Recentemente, relatamos que pelo menos um dos constituintes do CTE, o acteosídeo, melhora o desempenho muscular de um modelo de lesão medular em camundongo [39]. Presume-se que várias vias moleculares estejam envolvidas na mudança do fenótipo da miofibra de lenta para rápida, incluindo a ativação do fator nuclear de Ca2 mais calcineurina da via da célula T 1 (NFATc1) e a via de Ca2 mais calmodulina quinase-histona desacetilase (HDAC) 4/ 5 via do fator 2 de aumento de miócitos [36, 40, 41]. Além disso, vias envolvendo quinase extracelular (ERK) 1/2, proteína quinase ativada por AMP (AMPK) sirtuína 1 receptor ativado por proliferador de peroxissoma coativador gama 1- (PGC1-) e microRNAs também estão relacionados a alterações do tipo miofibra que ocorrem com o desuso muscular [36, 41]. No entanto, atualmente não há dados disponíveis sobre a relação entre a administração de CTE e a mudança do tipo de miofibra. Mais experimentos devem procurar esclarecer os mecanismos moleculares subjacentes aos efeitos do CTE, bem como do acteosídeo, nas mudanças do fenótipo da miofibra e nas melhorias no desempenho muscular; para isso, experimentos em linhagens celulares de mioblastos, como células C2C12, devem ser realizados [42].

Vários outros experimentos também devem ser realizados em futuras investigações sobre este assunto. A fim de determinar de forma robusta o efeito da ETC no deslocamento do tipo de miofibra, a ETC deve ser administrada a vários modelos animais de atrofia muscular por desuso e testada, por exemplo, no diafragma de

Cistancheextrato tem muitos benefícios

animal ventilado mecanicamente [43] ou em ratos expostos à hipogravidade por voo espacial [44]. Dados humanos, como na atrofia muscular devido ao repouso no leito, também seriam necessários. Durações de administração de CTE superiores a 13 dias devem ser testadas, pois podem levar a resultados superiores. Além disso, a administração de CTE após indução de atrofia muscular também pode ter efeito na fase de recuperação da atrofia muscular, enquanto nossos dados estão focados apenas em seu efeito preventivo.

5. Conclusões

Nossos resultados indicam que a CTE atenua a diminuição da expressão de MyHC IId/IIx e melhora o desempenho do músculo atrofiado por desuso, sem aumentar a massa muscular. Além disso, eles demonstram que o novo método de imobilização dos membros posteriores introduzido aqui é eficaz e útil em experimentos de perda muscular. Descobrimos que induziu uma redução no tamanho do músculo, CSA muscular e conteúdo de MyHC IId/IIx, juntamente com desempenho muscular prejudicado.

Disponibilidade de dados

Os dados usados ​​para apoiar os achados deste estudo estão incluídos neste artigo.

Conflitos de interesse

Não há conflitos de interesse.

Contribuições dos autores

YK e CT conduziram e projetaram os experimentos. YK realizou os experimentos. YK e CT analisaram os dados. YK, CT, YS e TK escreveram o artigo. Todos os autores aprovaram a versão final do manuscrito.

Agradecimentos

Os autores são gratos a seus colegas do Departamento de Medicina Oriental Japonesa e da Divisão de Ciências Neuromédicas por seu apoio generoso e discussões produtivas. Os autores gostariam de agradecer à Editage (http://www.editage.jp) por fornecer a edição em inglês. Esta pesquisa foi apoiada por um JSPS KAKENHI Grant, 2014, (número de concessão JP17H03558), um subsídio de 2015 para um projeto de pesquisa cooperativa do Instituto de Medicina Natural da Universidade de Toyama e fundos discricionários do Presidente do Universidade de Toyama em 2014, 2015, 2016 e 2017.

cistachebenefícios deserticola

Referências

[1] N. Miljkovic, J.-Y. Lim, I. Miljkovic e WR Frontera, "Envelhecimento das fibras musculares esqueléticas", Annals of Rehabilitation Medicine, vol. 39, nº. 2, pp. 155–162, 2015.

[2] Z. Aversa, P. Costello e M. Muscaritoli, "Perda muscular induzida pelo câncer: descobertas mais recentes em prevenção e tratamento", Therapeutic Advances in Medical Oncology, vol. 9, não. 5, pp. 369–382, 2017.

[3] O. Schakman, S. Kalista, C. Barbé, A. Loumaye e JP Thissen, "Atrofia do músculo esquelético induzida por glicocorticóides", Re International Journal of Biochemistry & Cell Biology, vol. 45, não. 10, pp. 2163-2172, 2013.

[4] SS Rudrappa, DJ Wilkinson, PL Greenhaff, et al., "Atrofia por desuso do músculo esquelético humano: efeitos na síntese de proteína muscular, degradação e resistência à insulina - uma revisão qualitativa", Frontiers in Physiology, vol. 7, pág. 361, 2016.

[5] RG Brower, "Consequências do repouso no leito", Critical Care Medicine, vol. 37, não. 10, pp. S422–S428, 2009.

[6] K. Yamauchi, A. Yoshiko, S. Suzuki, et al., "Atrofia muscular e recuperação de músculos individuais da coxa medidos por ressonância magnética durante o tratamento com o gesso para fratura de tornozelo ou pé", Journal of Orthopaedic Cirurgia (Hong Kong), vol. 25, não. 3, Artigo ID 2309499017739765, 2017.

[7] V. Dutt, S. Gupta, R. Dabur, E. Injeti e A. Mittal, "Atrofia do músculo esquelético: agentes terapêuticos potenciais e seus mecanismos de ação", Pharmacological Research, vol. 99, pp. 86–100, 2015.

[8] S. Ciciliot, AC Rossi, KA Dyar, B. Blaauw e S. Schiaffino, "Tipo de músculo e especificidade do tipo de fibra na perda de massa muscular", Re International Journal of Biochemistry & Cell Biology, vol. 45, não. 10, pp. 2191–2199, 2013.

[9] J.-F. Desaphy, S. Pierno, A. Liantonio et al., "O tratamento antioxidante de camundongos descarregados nos membros posteriores neutraliza a transição do tipo de fibra, mas não a atrofia dos músculos em desuso", Pharmacological Research, vol. 61, não. 6, pp. 553-563, 2010.

[10] HZ Feng, X. Chen, MH Malek e JP Jin, "Recuperação lenta da resistência à fadiga prejudicada no músculo sóleo do rato de descarga da porta correspondente à diminuição da função mitocondrial e um aumento compensatório nas fibras lentas do tipo I", American Journal of Fisiologia, Fisiologia Celular, vol. 310, nº. 1, pp. C27–C40, 2016.

[11] O Ministério da Saúde, Trabalho e Bem-Estar, "CistancheHerb" na décima sétima edição da Farmacopeia Japonesa, Ministério da Saúde, Trabalho e Bem-Estar, 2016.

[12] Comissão da Farmacopeia Chinesa, Farmacopeia da República Popular da China Ver. 2015, China Medical Science and Technology Press, Pequim, China, 2015.

[13] N. Wang, S. Ji, H. Zhang, S. Mei, L. Qiao e X. Jin, "Herbacistãs: anti-envelhecimento", Aging and Disease, vol. 8, no. 6, pp. 740-759, 2017.

[14] Z. Fu, X. Fan, X. Wang e X. Gao, "CistanchesHerba: uma visão geral de sua propriedade química, farmacológica e farmacocinética," Journal of Ethnopharmacology, vol. 219, pp. 233–247, 2018.

[15] TN Frimel, F. Kapadia, GS Gaidosh, Y. Li, GA Walter e K. Vandenborne, "Um modelo de atrofia muscular usando imobilização de gesso em camundongos", Muscle & Nerve, vol. 32, não. 5, pp. 672-674, 2005.

[16] N. Kawanishi, R. Nozaki, H. Naito e S. Machida, camundongos "TLR4- defeituosos (C3H/HeJ) não estão protegidos contra atrofia muscular induzida por imobilização de gesso", Physiological Reports , vol. 5, não. 8, 2017.

[17] L. Madaro, P. Smeriglio, M. Molinaro e M. Bouche', "Imobilização unilateral: um modelo simples de atrofia de membros em camundongos", Basic Applied Myology, vol. 18, pp. 149–153, 2008.

[18] EL Coutinho, ARS Gomes, CN França, e TF Salvini, "Um novo modelo para a imobilização do membro posterior do rato", Brazilian Journal of Medical and Biological Research, vol. 35, não. 11, pp. 1329-1332, 2002.

[19] MAS Khan, N. Sahani, KA Neville, et al., "Atrofia muscular por desuso induzida não cirúrgica e disfunção neuromuscular regula os receptores de acetilcolina alfa7", Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, vol. 92, não. 1, pp. 1–8, 2014.

[20] A. Onda, H. Kono, Q. Jiao, et al., "Novo modelo de rato de atrofia do músculo esquelético usando imobilização de fio espiral", Muscle & Nerve, vol. 54, nº. 4, pp. 788–791, 2016.

[21] A. Mokhtarian, JP Lefaucheur, PC Even, e A. Sebille, "A imobilização de membros posteriores aplicada a 21-camundongos de um dia de idade previne a ocorrência de degeneração muscular", Journal of Applied Physiology, vol. 86, não. 3, pp. 924-931, 1999.

[22] AZ Caron, G. Drouin, J. Desrosiers, F. Trendz e G. Grenier, "Um novo procedimento de imobilização de membros posteriores para estudar a atrofia do músculo esquelético e a recuperação em camundongos", Journal of Applied Physiology, vol. 106, nº. 6, pág. 2049–2059, 2009.

[23] P. Londhe e DC Guttridge, "Perda induzida por inflamação do músculo esquelético", Bone, vol. 80, pp. 131-142, 2015.

[24] RD Prisby, BJ Behnke, MR Allen e MD Delp, "Efeitos da descarga esquelética sobre as propriedades vasomotoras da artéria nutriente principal do fêmur de rato", Journal of Applied Physiology, vol. 118, nº. 8, pp. 980-988, 2015.

[25] T. Ohira, F. Kawano, T. Ohira, K. Goto e Y. Ohira, "Respostas dos músculos esqueléticos à descarga e/ou recarga gravitacional", Re Journal of Physiological Sciences, vol. 65, não. 4, pp. 293-310, 2015.

[26] JW Kim, SK Ku, KY Kim, et al., "A suplementação de Schisandrae Fructus melhora a atrofia muscular induzida por neurectomia ciática em camundongos", Medicina Oxidativa e Longevidade Celular, vol. 2015, Artigo ID 872428, 17 páginas, 2015.

[27] BA Cisterna, C. Cardozo e JC Sa´ez, "Envolvimento neuronal na atrofia muscular", Frontiers in Cellular Neuroscience, vol. 8, pág. 405, 2014.

[28] K. Sugimoto, "A aplicação de modelos animais de doenças de estilo de vida para a pesquisa de sarcopenia", Nippon Ronen Igakkai Zasshi. Jornal Japonês de Geriatria, vol. 50, não. 6, pp. 766-769, 2013.

[29] M. Tamaki, K. Miyashita, A. Hagiwara, et al., "O tratamento com grelina melhora o declínio físico em camundongos modelo de sarcopenia através do aprimoramento muscular e ativação mitocondrial", Endocrine Journal, vol. 64, nº. Supl, pp. S47–S51, 2017.

[30] JW Kim, S.-K. Ku, MH Han, et al., "A administração de Fructus Schisandrae atenua a atrofia muscular induzida por dexametasona em ratos", International Journal of Molecular Medicine, vol. 36, nº. 1, pp. 29-42, 2015.

[31] E. Ferraro, F. Pin, S. Gorini, et al., "Melhoria do desempenho do músculo esquelético no envelhecimento pelo modulador metabólico Trimetazidina", Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle, vol. 7, não. 4, pp. 449–457, 2016.

[32] Y. Kishida, S. Kagawa, J. Arimitsu, et al., "Go-sha-jinki-Gan (GJG), um fitoterápico tradicional japonês, protege contra a sarcopenia em camundongos acelerados pela senescência", Phytomedicine, vol . 22, não. 1, pp. 16–22, 2015.

[33] RM Deacon, "Medindo a coordenação motora em camundongos", Journal of Visualized Experiments: Jove, vol. 75, Artigo ID e2609, 2013.

[34] J. Talbot e L. Maves, "Tipo de fibra muscular esquelética: usando insights da biologia do desenvolvimento muscular para dissecar alvos de suscetibilidade e resistência a doenças musculares", Wiley Interdisciplinary Reviews: Developmental Biology, vol. 5, não. 4, pp. 518–534, 2016.

[35] FM Purves-Smith, N. Sgarioto, e RT Hepple, "Tipo de fibra no envelhecimento muscular", Exercício e Ciências do Esporte Reviews, vol. 42, não. 2, pp. 45–52, 2014.

[36] DJ Baker, D. Constantin-Teodosiu, SW Jones, JA Timmons e PL Greenhaff, "O tratamento crônico com o 2-adrenoceptor agonist prodrug BRL-47672 prejudica a função do músculo esquelético do rato induzindo uma abrangente mudar para um fenótipo muscular mais rápido", Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics, vol. 319, nº. 1, pp. 439–446, 2006.

[37] A. Kodani, T. Kikuchi e C. Tohda, "Acteoside melhoram a atrofia muscular e a função motora induzindo nova secreção de miocina na lesão crônica da medula espinhal", Journal of Neurotrauma, vol. 36, nº. 12, pp. 1935-1948, 2019.

[38] BS Shenkman, "De lento a rápido: remodelação induzida por hipogravidade do fenótipo de miosina da fibra muscular", Acta Naturae, vol. 8, não. 4, pp. 47-59, 2016.

[39] KM Baldwin, F. Haddad, CE Pandorf, RR Roy e VR Edgerton, "Alterações na massa muscular e fenótipo contrátil em resposta a modelos de descarga: papel dos mecanismos transcricionais/pré-translacionais", Frontiers in Physiology, vol. 4, pág. 284, 2013.

[40] X. Chen, Y. Guo, G. Jia, G. Liu, H. Zhao e Z. Huang, "A arginina promove a transformação do tipo de fibra muscular esquelética de contração rápida para contração lenta através da via Sirt1/AMPK, "Re Journal of Nutritional Biochemistry, vol. 61, pp. 155-162, 2018.

[41] MJ Tobin, F. Laghi e A. Jubran, "Revisão narrativa: fraqueza muscular respiratória induzida por ventilador", Annals of Internal Medicine, vol. 153, nº. 4, pp. 240–245, 2010.

[42] DA Riley, S. Ellis, GR Slocom, T. Satyanarayana, JLW Bain e FR Sedlak, "Atrofia induzida por hipogravidade dos músculos sóleo e extensor longo dos dedos do rato", Muscle & Nerve, vol. 10, não. 6, pp. 560-568, 1987.