Loss of Ovarian Function Results in Increased Loss of Skeletal Muscle in Arthritic Rats / Perda da função ovariana resulta em perda de músculo esquelético aumentada em ratos artríticos

ABSTRACT

Objective We studied the effects of loss of ovarian function (ovariectomy) onmuscle mass of gastrocnemius and themRNA levels of IGF-1, atrogin-1, MuRF-1, andmyostatin in an experimental model of rheumatoid arthritis in rats. Methods We randomly allocated 24 female Wistar rats (9 weeks, 195.3±17.4 grams) into four groups control (CT-Sham; n = 6); rheumatoid arthritis (RA; n = 6); ovariectomy without rheumatoid arthritis (OV; n = 6); ovariectomy with rheumatoid arthritis (RAOV; n = 6). We performed the ovariectomy (OV and RAOV) or Sham (CTSham or RA) procedures at the same time, fifteen days before the rheumatoid arthritis induction. The RA and RAOV groups were immunized and then were injected with Met- BSA in the tibiotarsal joint. After 15 days of intra-articular injections the animals were euthanized. We evaluated the external manifestations of rheumatoid arthritis (perimeter joint) as well as animal weight, and food intake throughout the study. We also analyzed the cross-sectional areas (CSA) of gastrocnemius muscle fibers in 200 fibers (H&E method). In the gastrocnemius muscle, we analyzed mRNA expression by quantitative real time PCR followed by the Livak method (ΔΔCT). Results The rheumatoid arthritis induced reduction in CSA of gastrocnemius muscle fibers. The RAOV group showed a lower CSA of gastrocnemius muscle fibers compared to RA and CT-Sham groups. Skeletal muscle IGF-1 mRNA increased in arthritics and ovariectomized rats. The increased IGF-1 mRNA was higher in OV groups than in the RA and RAOV groups. Antrogin-1 mRNA also increased in the gastrocnemius muscle of arthritic and ovariectomized rats. However, the increased atrogin-1 mRNA was higher in RAOV groups than in the RA and OV groups. Gastrocnemius muscle MuRF-1 mRNA increased in the OVand RAOVgroups, but not in the RA and Shamgroups. However, the RAOV group showed higher MuRF-1 mRNA than the OV group. The myostatin gene expression was similar in all groups. Conclusion Loss of ovarian function results in increased loss of skeletal musclerelated ubiquitin ligases atrogin-1 and MuRF-1 in arthritic rats.

RESUMO

Objetivo Foram estudados os efeitos da perda da função ovariana (ovariectomia) sobre músculo esquelético e os níveis de RNAm de IGF-1, atrogina-1, MuRF-1, e de miostatina em modelo experimental de artrite reumatóide em ratos. Métodos 24 ratos Wistar (9 semanas, 195,3±17,4 gramas) foram distribuídos aleatoriamente em quatro grupos controle (CT-Sham, n = 6); artrite reumatóide (RA, n = 6); ovariectomia sem artrite reumatóide (OV; n = 6); ovariectomia com artrite reumatóide (RAOV; n = 6). Os procedimentos da ovariectomia (OV e RAOV) ou simulação da ovariectomia (CT-Shamou RA) foramrealizados aomesmo tempo, quinze dias antes da indução da artrite reumatóide. Os grupos RA e RAOV foramimunizados e, em seguida, foram injetados com Met-BSA na articulação tibiotársica. Após 15 dias das injeções intra-articulares, os animais foram eutanasiados. Foram avaliadas as manifestações externas da artrite reumatóide (perimetria articular), bem como o peso dos animais e a ingestão de alimentos ao longo do estudo. Além disso, as áreas de secção transversa (CSA) do músculo gastrocnêmio foram analisadas em 200 fibras (método H & E). No músculo gastrocnêmio, a expressão de RNAm foi analisada por PCR quantitativo em tempo real, seguido pelo método Livak (ΔΔCT). Resultados A artrite reumatoide reduziu a CSA das fibras do músculo gastrocnêmio. O grupo RAOV mostrou uma CSA menor nas fibras do músculo gastrocnêmio em comparação com os grupos RA e CT-Sham. O RNAm do IGF-1 do músculo esquelético aumentou nos ratos artríticos e ovariectomizados. O RNAm do IGF-1 foi maior nos grupos OV do que nos grupos RA e RAOV. A expressão de antrogina-1 também aumentou no músculo gastrocnêmio dos ratos artríticos e ovariectomizados. No entanto, o aumento do RNAm da atrogina-1 foi maior no grupo RAOV do que nos grupos RA e OV. O RNAm da MuRF-1 aumentou nos grupos OV e RAOV, mas não nos grupos RA e CT-Sham. Porém, o grupo RAOV apresentou maior expressão gênica de MuRF-1 do que o grupo OV. A expressão do gene da miostatina foi semelhante em todos os grupos. Conclusão A perda de função ovariana resulta em perda de músculo esquelético associado às ubiquitina-ligases atrogina-1 e MuRF-1 em ratos artríticos.