Morphological and morphometric study of the muscle fibers and neuromuscular junctions of the extensor digitorum longus in aged rats submitted to maternal protein restriction / Estudio morfológico y morfométrico de las fibras musculares y de las intersecciones neuromusculares del músculo extensor largo de los dedos de ratas de edad avanzada sometidas a la restricción proteica materna

Protein restriction implies the functional involvement of several systems and organs, including the skeletal muscle, because it is a protein reservoir in the body. This study sought to analyze the morphological and morphometric features of the muscle fibers and neuromuscular junctions (NMJs) of the extensor digitorum longus (EDL) muscle in rats at 365 days of age, submitted to maternal protein restriction during the gestation and lactation periods. Wistar rats were divided into two groups: a Control Group - mothers fed a normal-protein diet (17 % protein) during pregnancy and lactation; and a Restricted Group - mothers fed a low-protein diet (6 % protein) during pregnancy and lactation. The pups were kept with the mother throughout the lactation period (21 days), after which the offspring received a normal protein diet until 365 days of age. Histological (HE) and histoenzymological (NADH-TR) studies were conducted on the muscle fibers. The muscle was subjected to Nonspecific Esterase reaction to stain the Neuromuscular Junctions. Regarding the animals from the restricted group: the histologic analysis of the muscle fibers showed the presence of centralized nuclei and a diminished area; the histoenzymological study showed the different types of muscle fibers were randomly distributed in the EDL muscle and the area of the Type IIa muscle fiber was smaller; the ultrastructural study revealed disorganization of the Z line, and the presence of lipid droplets and vacuoles containing myelin figures in subsarcolemmal and intramiofibrilar regions; while the analysis of the NMJs exhibited no significant differences between the groups. Protein restriction in the pregnancy and lactation period may have affected the development of skeletal muscle, producing a permanent muscle-fiber deficit in the EDL muscle of the offspring.

La restricción proteica implica compromiso funcional de diversos sistemas y órganos, entre ellos, el músculo estriado esquelético, por ser una reserva de proteína del organismo. De esa forma, el presente trabajo procuró analizar las características morfológicas y morfométricas de las fibras musculares y de las intersecciones neuromusculares (JNMs) del músculo extensor largo de los dedos (EDL) en ratas de 365 días de edad, sometidas a restricción proteica materna durante los periodos de gestación y lactancia. Las ratas Wistar fueron separadas en dos grupos: El grupo Control - madres alimentadas durante la gestación y lactancia con ración normoproteica (17 % de proteína) y Grupo con restricción ­ madres alimentadas durante la gestación y lactancia con ración hipoproteica (6 % de proteína). Las crías permanecieron con la madre durante todo el periodo de lactancia (21 días) y después de este periodo la prole recibió ración normoproteica hasta los 365 días de edad. Se realizó un estudio histológico (HE) e histoenzimológico (NADH-TR) de las fibras musculares. Para la marcación de las JNMs, el músculo fue sometido a la reacción de Esterasa Inespecífica. El análisis histológico de las fibras musculares de los animales del Grupo con restricción mostró la presencia de núcleos centralizados y una disminución del área en el grupo con restricción. En el estudio histoenzimológico, el músculo EDL presentó una distribución aleatoria de los diferentes tipos de fibras musculares y el área de las fibras musculares del tipo IIa fue menor en el grupo con restricción. En relación al estudio ultraestructural, en los animales del grupo con restricción se observó desorganización de la línea Z, presencia de pequeñas gotas de lípidos y vacuolas que abrigaban figuras de mielina en las regiones subsarcolemal e intramiofibrilar. En el análisis de las JNMs no hubo diferencias significativas. La restricción proteica impuesta en el periodo de gestación y lactancia puede haber afectado el desarrollo del músculo esquelético, produciendo un déficit permanente en las fibras musculares del músculo EDL de la prole.

Evaluación del ffecto modulador del factor de cecimiento similar a la insulinaa tipo i (igf-i) en linfocitos t de bazo de ratas sometidas a estrés nutricional / Evaluation of the modulating effect of type-i insulin-like growthfactor (igf-i) in rat spleen-t lymphocytes under nutritional stress / Avaliacáo doefeiito modulador do factor de cescimento similar a insulina tiipo i (igf-i) em linfócitos t de baço de ratos submetidos a stress nutricional

En este trabajo se estudió el papel del factor de crecimiento similar a la insulina tipo I (IGF-I) como factormodulador del estrés inducido por una restricción proteica en la dieta, en linfocitos T de bazo de rata. Se encontró que la restricción proteica disminuye el peso corporal en un 15%, el peso del bazo en un 32% y la población total de linfocitos T en un 42%. Igualmente, se observó en la población restringida un incremento en los porcentajes de las subpoblaciones T-CD4, T-CD8 y linfocitos B, y una relación T-CD4/T-CD8 disminuida, lo que sugiere una función inmune afectada por la malnutrición. También se halló que los cultivos de linfocitos provenientes de bazo de ratas en restricción proteica presentanmenor proliferación que los provenientes de ratas bien alimentadas; dicha proliferación se incrementa al adicionar IGF-I de manera dependiente de la dosis. Esta respuesta depende, también, del contenido de proteína en la dieta, observándose una mayor y más pronta respuesta a IGF-I en el grupo bien nutrido. La concanavalina A incrementó, igualmente, la proliferación en ambos grupos de animales, y al combinarla con IGF-I se presentó un sinergismo en la respuesta. En este trabajo se encontró, también, que la restricción proteica incrementa la apoptosis de los linfocitos T, y que la adición de IGF-I logra proteger dichas células de la apoptosis soportando el papel inmunomodulador de esta hormona en estrés nutricional.

In this work we studied the role of Insulin- like Growth Factor-I (IGF-I) as stress modulator in spleen T-lymphocytes from protein restricted rats. In protein restriction we found 15% lowered body weight, 32% lowered spleen weight and a reduction of 42% in total T-cell population. Also, increased percentages of T-CD4, T-CD8 and B cell populations and lowered T-CD4/T-CD8 ratio was observed, suggesting an impaired immune function due to malnutrition. Cultures of spleen T-lymphocytes from protein restricted rats showed less proliferation than the ones from well fed rats, this proliferation was increased after the addition of IGF-I in a dose depending manner. This answer depends, also, from the protein content of the diet, since the well fed animals showed a higher and faster answer. Concanavaline A, also, increased proliferation in both groups of rats and when combined with IGF-I a synergistic answer was found. In this work we also found that protein restriction increased apoptosis of T-lymphocytes, and the addition of IGF-I helped in the recovery of those cells supporting the immunomodulator role of IGF-I in nutritional stress.

Neste trabalho foi estudado o papel de Factor de Crescimento Similar à Insulina Tipo I (IGF-I) como factor modulador do stress induzido por uma restrição proteica em linfócitos T de baço de rato. Encontrou- se que a restrição proteica diminui o peso corporal em 15%, o peso do baço dos animais em 32% e a população total de linfócitos T em 42%. Igualmente, se observou uma alteração nas percentagens das subpopulações T-CD4, T-CD8 e linfócitos B, e uma relação T-CD4/T-CD8 diminuída que sugere uma função imune afectada pela má nutrição. Foi encontrado que os cultivos de linfócitos provenientes do baço de rato em restrição proteica apresentam menor proliferação que os provenientes de ratos bem alimentados; dita proliferação incrementa ao adicionar IGF-I de maneira dependente da dose. Esta resposta depende, também, do conteúdo de proteína na dieta, observando- se uma maior e mais rápida resposta a IGF-I no grupo bem nutrido. A concavalina A incrementou, igualmente, a proliferação em ambos grupos de animais, e ao combiná-la com IGF-I apresentou-se um sinergismo na resposta. Nesta investigação também foi encontrado que a restrição proteica incrementa a apoptose dos linfócitos T e que a adição de IGF-I permite proteger estas células da apoptose dando suporte ao papel imunomodulador desta hormona em stress nutricional.