Alterações neuromusculares em modelos animais de disfunção colinérgica e sua relação com as Síndromes Miastênicas Congênitas
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/30736 |
Resumo: | Em mamíferos, a atividade muscular estriada esquelética depende da liberação do neurotransmissor acetilcolina (ACh) pelas junções neuromusculares (JNM). Mudanças na neurotrasnmissão colinérgica estão associadas a uma variedade de desordens neuromusculares, incluindo as Síndromes Miastênicas Congênitas (SMCs). O armazenamento e liberação de ACh depende da atividade do Transportador Vesicular de Acetilcolina (VAChT), no qual já foram identificadas mutações recentemente associadas a um tipo de miastenia congênita humana. Entretanto, as consequências a longo prazo da perda ou aumento na expressão do VAChT para a integridade das unidades motoras (U.M) e músculos esqueléticos associados (o musculo faz parte da UM) não são bem conhecidas. Nessa tese, nós avaliamos as U.M em uma linhagem de camundongos que apresentam um aumento da expressão do VAChT, (ChAT-ChR2-EYFP). Nós também avaliamos os músculos esqueléticos de um modelo animal utilizado para estudo das SMCs, os camundongos VAChT KDHOM, que apresentam redução na expressão do VAChT, déficit na liberação de ACh. Nossos resultados mostram alterações no tamanho dos motoneurônios nos camundongos ChAT-ChR2-EYFP, juntamente com mudanças na reciclagem de vesículas sinápticas, liberação de ACh e estrutura das JNMs. Verificamos ainda, alterações morfofuncionais da musculatura esquelética e função motora dos animais. Em relação aos camundongos VAChT KDHOM, nossas analises revelaram que enquanto as fibras musculares atrofiam do EDL, elas também hipertrofiam no sóleo. Associado a essas alterações celulares, vimos mudanças na expressão de marcadores para miogênese, (Pax-7, Myogenin, e MyoD), metabolismo oxidativo, (PGC1-α e MTND1), e degradação proteica (Atrogina-1 e MuRF1). Esses achados mostram que a atividade colinérgica fisiológica é necessária para manter a estrutura das U.M e que o aumento ou redução do VAChT, impacta significativamente tanto a estrutura quanto parâmetros funcionais. |
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Cristina Guatimosim Fonsecahttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4790429Z6Luiz Carlos Carvalho NavegantesHermann Alecsandro RodriguesElmano HenriqueWalter Cavalcantehttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4467655P3Matheus Proença Simão Magalhães Gomes2019-10-31T11:09:41Z2019-10-31T11:09:41Z2018-04-26http://hdl.handle.net/1843/30736Em mamíferos, a atividade muscular estriada esquelética depende da liberação do neurotransmissor acetilcolina (ACh) pelas junções neuromusculares (JNM). Mudanças na neurotrasnmissão colinérgica estão associadas a uma variedade de desordens neuromusculares, incluindo as Síndromes Miastênicas Congênitas (SMCs). O armazenamento e liberação de ACh depende da atividade do Transportador Vesicular de Acetilcolina (VAChT), no qual já foram identificadas mutações recentemente associadas a um tipo de miastenia congênita humana. Entretanto, as consequências a longo prazo da perda ou aumento na expressão do VAChT para a integridade das unidades motoras (U.M) e músculos esqueléticos associados (o musculo faz parte da UM) não são bem conhecidas. Nessa tese, nós avaliamos as U.M em uma linhagem de camundongos que apresentam um aumento da expressão do VAChT, (ChAT-ChR2-EYFP). Nós também avaliamos os músculos esqueléticos de um modelo animal utilizado para estudo das SMCs, os camundongos VAChT KDHOM, que apresentam redução na expressão do VAChT, déficit na liberação de ACh. Nossos resultados mostram alterações no tamanho dos motoneurônios nos camundongos ChAT-ChR2-EYFP, juntamente com mudanças na reciclagem de vesículas sinápticas, liberação de ACh e estrutura das JNMs. Verificamos ainda, alterações morfofuncionais da musculatura esquelética e função motora dos animais. Em relação aos camundongos VAChT KDHOM, nossas analises revelaram que enquanto as fibras musculares atrofiam do EDL, elas também hipertrofiam no sóleo. Associado a essas alterações celulares, vimos mudanças na expressão de marcadores para miogênese, (Pax-7, Myogenin, e MyoD), metabolismo oxidativo, (PGC1-α e MTND1), e degradação proteica (Atrogina-1 e MuRF1). Esses achados mostram que a atividade colinérgica fisiológica é necessária para manter a estrutura das U.M e que o aumento ou redução do VAChT, impacta significativamente tanto a estrutura quanto parâmetros funcionais.In mammals, muscle activity is dependent on acetylcholine (ACh) release from neuromuscular junctions (NMJs), and changes with the cholinergic neurotransmission are associated with a variety of neuromuscular disorders, including congenital myasthenic syndromes (CMS). The storage and release of ACh depends on the activity of the Vesicular Acetylcholine Transporter (VAChT), whose loss of function mutations was recently shown to cause human congenital myasthenia. However, long-term consequences of VAChT loss or gain of function for the integrity of motor units and skeletal muscles are unknown. In this study, we examined the motor units in a mouse line with increased VAChT expression, the ChAT-ChR2-EYFP, which show 3x more VAChT expression than control. We also evaluated the skeletal muscles of a mouse model used to study CMS, the VAChT KDHOM, presenting 65% reduction in VAChT expression, reduced ACh release and pronounced muscle weakness. Using the ChAT-ChR2-EYFP mice, we evaluated the morphology of motoneurons, structural and functional parameters of the (NMJs), the morphology of muscle fibers, fiber type (myosin heavy chain isoforms). In addition, we analyzed mice motor function. With the VAChT KDHOM mice, we assessed structural parameters of different skeletal muscles varying the expression of the MyHC, the gastrocnemius, Extensor Digitorum Longus (EDL) and soleus, We also evaluated the fiber type composition and expression of muscle-related genes in the (EDL) and soleus muscles. The performance of VAChT KDHOM mice was also assessed in a physical capacity test. Our results showed changes with the size of motoneurons in the ChAT-ChR2-EYFP mice, together with alterations with synaptic vesicle recycling, ACh release and structure of NMJs. We also verified morphofunctional changes with skeletal muslces and mice motor function. In relation to the VAChT KDHOM mice our analysis revealed that while muscle fibers atrophy in the EDL, they hypertrophy in the soleus muscle of KDHOM mice. Along with this cellular changes, skeletal muscles exhibited altered levels of markers for myogenesis (Pax-7, Myogenin, and MyoD), oxidative metabolism (PGC1-α and MTND1), and protein degradation (Atrogin1 and MuRF1). These findings reveal that physiological cholinergic activity is important to maintain the structure of motor units and that increasing or reducing VAChT expression, and consequently ACh release, significantly impacts either the structure of the components of motor units as well as mice functional parameters.CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoFAPEMIG - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas GeraisCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorporUniversidade Federal de Minas GeraisPrograma de Pós-Graduação em Biologia CelularUFMGBrasilICB - DEPARTAMENTO DE MORFOLOGIABiologia CelularAcetilcolinaSíndromes miastênicas congênitasProteínas Vesiculares de Transporte de AcetilcolinaAcetilcolinaSíndromes miastênicas congênitasTransportador vesicular de acetilcolinaAlterações neuromusculares em modelos animais de disfunção colinérgica e sua relação com as Síndromes Miastênicas Congênitasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALTese_Matheus Proença_FINAL_Pós_defesa_.pdfTese_Matheus Proença_FINAL_Pós_defesa_.pdfTese Matheus P. 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