Estrés oxidativo en los músculos soleo y extensor digitorum longus (EDL) de ratas espontáneamente hipertensas / Oxidative stress in soleus and extensor digitorum longus (EDL) muscles of spontaneously hypertensive rats

Las enfermedades sistémicas crónicas afectan el músculo esquelético, siendo la inflamación y el estrés oxidativo algunos de los mecanismos involucrados. El efecto de la hipertensión arterial esencial sobre el músculo esquelético no es bien conocido. Se estudiaron los músculos soleo y extensor digitorum longus (EDL) de ratas espontáneamente hipertensas (SHR), comparadas con las controles normotensas Wistar Kyoto (WKY). Se determinaron los niveles de nitritos y nitratos en µmoles/mg-proteína; las sintasas del óxido nítrico: endotelial (eNOS); neuronal (nNOS); e inducible (iNOS), nitrotirosina y el factor de necrosis tumoral-alfa (TNF-α) en ng/mg-proteína. En las SHR, en el soleo y el EDL respectivamente, se incrementó la nitrotirosina (24,4 ± 5,0 vs. 3,3 ± 0,3, p<0,001; 20,2 ± 4,3 vs. 4,5 ± 0,4, p<0,0037), iNOS (26,6 ± 3,7 vs. 8,3 ± 0,9; 21,3 ± 3,7 vs. 11,0 ± 0,8 ambos p<0,0001), y TNF-α (2,2 ± 0,5 vs. 0,6 ± 0,1, p<0,05; 1,9 ± 0,2 vs. 0,6 ± 0,1, p<0,02); hubo disminución de eNOS en el soleo (20,6 ± 1,4 vs. 30,3 ± 1,2, p<0,00001); de nNOS (soleo 16,8 ± 1,4 vs. 20,7 ± 1,8, p< 0,05; EDL 13,6 ± 1,3 vs. 21,9 ± 1,8, p<0,005) y de nitrito en el EDL (5,8 ± 0,3 vs. 7,1 ± 0,5, p<0,026). En las SHR se observó correlación positiva entre TNF-α vs. nitrotirosina: soleo (r=0,798; p<0,031) y tendencia en EDL (r=0,739; p<0,057); iNOS vs. nitrotirosina (soleo: r=0,908 p<0,0001; EDL: r=0,707; p=0,01), tendencia entre TNF-α vs. iNOS en EDL (r=0,736; p=0,059); y correlación negativa entre eNOS vs. nitrotirosina en soleo (r=-0,816; p=0,0012). En conclusión, las SHR presentan un proceso inflamatorio muscular, evidenciado por el incremento de TNF-α, nitrotirosina, e iNOS. La disminución de las sintasas constitutivas, con incremento de la iNOS es evidencia de la disfunción endotelial.

Systemic diseases affect skeletal muscle, and inflammation and oxidative stress are some of the involved mechanisms. There is scarce information about the effects of essential hypertension on skeletal muscle. The soleus and extensor digitorum longus (EDL) muscles of spontaneously hypertensive rats (SHR) were studied compared to control Wistar Kyoto (WKY) rats. The levels of nitrite and nitrate in µmol/mg-protein; endothelial (eNOS), neuronal (nNOS), and inducible (iNOS) nitric oxide synthases, nitrotyrosine and tumour necrosis factor alpha (TNF-α) in ng/mg-protein were determined. Compared with controls, the SHR showed increased levels of nitrotyrosine (soleus 24.4 ± 5.0 vs. 3.3±0.3, p<0.001; EDL 20.2 ± 4.3 vs. 4.5 ± 0.4, p<0.0037), iNOS (soleus 26.6 ± 3.7 vs. 8.3 ± 0.9; EDL 21.3 ± 3.7 vs. 11.0 ± 0.8, both p<0.0001) and TNF-α (soleus 2.2 ± 0.5 vs. 0.6 ± 0.1, p<0.05; EDL 1.9 ± 0.2 vs. 0.6 ± 0.1, p<0.02). A decrease of eNOS was found in soleus muscle (20.6 ± 1.4 vs. 30.3 ± 1.2, p<0.00001); of nNOS (soleus 16.8 ± 1.4 vs. 20.7 ± 1.8, p< 0.05; EDL 13.6 ± 1.3 vs. 21.9 ± 1.8, p<0.005) and nitrite in EDL (5.8 ± 0.3 vs. 7.1 ± 0.5, p<0.026).There was a positive correlation between TNF-α vs. nitrotyrosine in soleus (r=0.798; p<0.031) and a tendency in EDL (r=0.739; p=0.059); iNOS vs. nitrotyrosine (soleus: r=0.908; p<0.0001; EDL: r=0.707; p<0.01), a tendency between TNF-α and iNOS (EDL: r=0.736; p<0.059); and a negative correlation between eNOS vs. nitrotyrosine in soleus muscle (r=-0.816; p<0.0012). In conclusion, in skeletal muscles of SHR an inflammatory process was found evidenced by the increase in TNF-α, nitrotyrosine and iNOS. The decreased levels of constitutive synthases, together with the higher level of iNOS, are indicative of endothelial dysfunction.

Alteraciones musculares periféricas en la enfermedad de Chagas

La enfermedad de Chagas sigue siendo un problema en Venezuela y en varios países de Latinoamérica. Este trabajo presenta datos sobre las alteraciones que esta enfermedad produce en los músculos esqueléticos periféricos, lo cual puede contribuir a la incapacidad funcional que presentan muchos de los pacientes. Fueron estudiados 19 pacientes con enfermedad avanzada, a quienes se les hizo evaluación cardiorrespiratoria, ecocardiograma, prueba de ejercicio y biopsia del músculo cuádriceps. El 42% presentó incapacidad funcional moderada a severa, medida por el consumo máximo de oxígeno, que estuvo relacionada con cambios morfológicos y metabólicos en las fibras musculares. Se hallaron alteraciones en la microvasculatura muscular compatibles con daño autoinmune. En conclusión, los pacientes con enfermedad de Chagas sufren alteraciones en la musculatura periférica que puede contribuir a la incapacidad funcional y al grado de afectación por esta enfermedad. La determinación de la capacidad funcional debería agregarse a la evaluación de la enfermedad

Chagas disease is still a problem in Venezuela and other Latin American countries, in spite of efforts to control the disease. Peripheral muscle alterations that contribute to decreased functional capacity in moderate to advanced Chagas’ disease patients are analyzed in the present work. Nineteen Chagas’ disease patients were studied, including cardio-respiratory evaluation, echocardiogram, exercise test and quadriceps muscle biopsy. The results showed 42% patients with moderate to severe decrease of maximal oxygen consumption. Muscle biopsies presented morphologic and metabolic alterations, some related to functional capacity. Capillary vessel damage in muscle was similar to that found in autoimmune diseases. In conclusion, Chagas’ disease patients showed peripheral muscle alterations related to decreased functional capacity. The functional capacity changes may contribute to the severity of the disease and should be added to the evaluation of the patients

Estudio comparativo de características metabólicas del M. gluteus medius en equinos y bovinos / A comprative study of metabolic characteristics of M. gluteus medius in equines and bovines

Se hicieron comparaciones de las características metabólicas del M. gluteus medius de doce (12) caballos pura sangre y de cuarenta (40) vacas mestizas. La actividad de las enzimas citrato sintetasa (cs), ß-hidroxiacilCoA deshidrogenasa (HAD) y hexoquinasa (HK) fue determinada mediante técnicas fluorométricas; la actividad de la enzima lipasa lipoproteica (ALPL), los niveles de ácidos grasos libres (AGL) y triglicéridos (TG), fueron medidos por técnicas espectrofotométricas, y la masa de la LPL (mLPL) mediante el inmunoensayo ELISA. La actividad de las enzimas CS, HAD y LPL fue mayor en los equinos que en los bovinos, mientras que la mLPL fue mayor en los bovinos. Los niveles AGL y TG fueron similares en ambos grupos de animales. Se encontró una correlación positiva entre la actividad de las enzimas CS vs HAD y CS vs HK, tanto en los equinos como en los bovinos y entre la HAD vs HK en los bovinos. Asi mismo lo fue la actividad de la HAD vs la ALPL en las vacas. La ALPL también se correlacionó con la concentración de AGL en caballos y vacas, y con la concentración de TG en los caballos. Existe además correlación entre la actividad de la HAD y la concentración de TG, en los caballos. En síntesis, los resultados encontrados nos sugieren que existe una coordinación funcional entre las diversas rutas metabólicas, y que los animales más activos como los equinos, tienen un potencial aeróbico mayor que el de los animales menos activos, como los bovinos

Estudio comparativo de la proporción de tipos de fibras y de la capilaridad del M gluteus medius en equinos y bovinos / Comparative study of fibre type proportion and capillarity on gluteus medius muscle in equines and bovines

Se conoce ampliamente que la actividad o la inactividad producen adaptaciones en el músculo esquelético de humanos y animales, tendientes al mantenimiento de un metabolismo acorde con el desempeño físico. En la presente investigación, se hicieron comparaciones de los tipos de fibras y la capilaridad del M. gluteus medius entre dos especies de masa corporal similar y diferente actividad física: caballos pura sangre (n=12) y vacas mestizas (n=40). La clasificación de las fibras fue hecha a partir de colaboraciones con la reacción de la adenosina trifosfatasa (ATPasa) miofibrilar en secciones transversales de músculos preincubadas a pH ácido (4,37; 4,6 y 4,8) y pH alcalino (10,3), y la cuantificación de los capilares con la reacción alfa-amilasa-PAS. Se encontró en el M. gluteus medius tres tipos de fibras, siendo la proporción de fibras tipo I mayor en el grupo de bovinos, la de las IIA mayor en el grupo de equinos y la proporción de fibras tipo IIB, similar en ambos grupos animales. La densidad capilar, el índice capilar y los capilares adyacentes a las fibras tipo I, IIA y IIB, fueron significativamente mayores en los músculos de los equinos que en los bovinos. En conclusión, se puede afirmar que los animales más activos, con masa corporal similar, presentan carcterísticas morfológicas musculares que se traducen en un incremento del potencial oxidativo, lo cual en el caso del músculo locomotor gluteus medius, se manifiesta en una mayor capilaridad y el predominio de las fibras rápidas oxidativas-glicolíticas IIA

Muscle damage and autoantibody fixation in an experimental model of autoimmune myopathy

An experimental model of autoimmune myopathy was designed using parental antigens (muscle mitochondrial fraction) inF1 hybrid rats (male Wistar female Sprague-Dawley). The immune response was modulated by spleen fragment transplant from either Wistar (W) or F1. Antibody fixation and inflammatory reaction were studied in Extensor digitorum longus and soleus muscles. Immunizationwithout spleen transplant resulted in antibody fixation mainly in capillaries and incompletely around muscle fibers; whorled fibers were found in 1/3 of F1 rats immunized with antigen from W rats. Spleen transplants from Sprague Dawley (SD) rats were usually accepted by F1;in some animals, antibodies surrounded completely muscle fibers and the percentage of animals showing soleus muscle lesions was increased. Spleen transplants from non immunized F1 were usually rejected by immunized F1; antibody reaction was found inside fibers of most of the rats, muscle damage was present in 40% of the animals immunized with W, but absent in those immunized with SD antigen. In conclusion, this model can be used to study immunological responses to alloantigens (parental to F1). Spleen fragment transplant modulates the immune response. There was discrepancy between antibody fixation and muscle damage. The immunological response was different according to muscle fiber type composition and/or microcirculatory characteristics.

Effect of vasoactive drugs on muscle fibre types and capillares

The effect of nitroglycerin, nifedipine, diltiazem or propranolol on fibre types and capillaries was studied in extensor digitorum longus (EDL) and soleus (S) muscles of the rat. In EDL muscle nifedipine increased the proportion of type I fibres (7.9 percent +/- 1.7 vs. 4.7 percent +/- 2.7). Nitroglycerin and dialtiazem decreased IIB fibres (40.7 percent +/- 10.6 and 37.3 percent +/- 14.6 respectively vs. 52.3 percent +/- 9.4). Propranolol increased IIB fibres to 66.3 percent +/- 8.1, while reducing IIA fibres (25.3 percent +/- 6.6 vs. 42.2 percent +/- 6.9). No changes in fibre type proportion were found in S muscle. Capillary density was increased in EDL by nitroglycerin (965 +/- 171 vs. 818 +/- 98 cap/mm2). Propranolol had a dual effect on this parameter, decreasing it in EDL to 570 +/- 85 and augmenting it in S (754 +/- 117 vs. 601 +/- 121). No change was found in capillary to fibre ratio with any of the drugs either in EDL or S muscles. In EDL all the drugs except propranolol, which had the opposite effect, decreased the area of IIA fibre per capillary around 20 percent this effect can be interpreted as a reduction of diffusion distance from blood to fibre