Orientador: José Angelo Camilli

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é uma doença neuromuscular resultante da ausência de distrofina. Em virtude do enfraquecimento muscular e do uso de glicocorticóides, pacientes com DMD têm ossos frágeis. O camundongo mdx é o modelo experimental largamente utilizado para o estudo da DMD...

Resumo: A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é uma doença neuromuscular resultante da ausência de distrofina. Em virtude do enfraquecimento muscular e do uso de glicocorticóides, pacientes com DMD têm ossos frágeis. O camundongo mdx é o modelo experimental largamente utilizado para o estudo da DMD e apresenta falta da distrofina, processo inflamatório intenso e degeneração da fibra muscular. Além disso, apresenta ciclos de degeneração/regeneração muscular que se iniciam de forma mais marcante após o vigésimo primeiro dia de vida. Estudos demonstraram que camundongos mdx têm níveis elevados de fatores de crescimento de fibroblasto e proteína quimiotática de monócito-1, bem como aceleração da cicatrização em lesões da pele. Com base nessas evidências, elaboramos duas hipóteses. A primeira hipótese é que podem existir alterações nos ossos de camundongos mdx por influência da ausência de distrofina ou por algum outro mecanismo inerente à doença mesmo antes da sua manifestação clínica. A segunda hipótese é que o processo de reparo ósseo espontâneo também possa estar acelerado, de modo semelhante à cicatrização da pele. Para testar a primeira hipótese o fêmur e o músculo quadríceps do camundongo mdx foram analisados aos 21 dias de vida. Para verificar a segunda hipótese foi produzido um defeito no osso parietal direito e a regeneração foi analisada após 15, 30 e 60 dias pós-cirúrgicos. Na análise morfológica do quadríceps as fibras musculares apresentavam núcleos periféricos e não foram observadas fibras positivas para o corante azul de Evans em ambos os grupos, indicando que não houve degeneração das fibras no grupo mdx. O fêmur do grupo mdx demonstrou osteopenia, menor quantidade de osteoblastos, menor conteúdo mineral e menor resistência mecânica na ausência de sinais de degeneração muscular em relação ao grupo controle. No estudo do osso parietal, os dados mostraram que não há diferença significante no volume de osso neoformado entre os grupos controle e mdx nos três tempos pós-operatórios e também entre os três tempos, independentemente do grupo estudado. Diante destes resultados, concluímos que o fêmur dos camundongos mdx com 21 dias de vida pode conter um distúrbio interligado a algum fator genético, diretamente ou não relacionado com a ausência de distrofina. Isto demonstrou que a perda da qualidade óssea em camundongos mdx não ocorre somente em função do enfraquecimento muscular. Considerando a qualidade óssea inferior do fêmur e a similaridade estatística da taxa de regeneração óssea, entendemos que a capacidade osteogênica da calvária mdx foi mais expressiva do que a dos camundongos controle, igualando a taxa de reparo ósseo de um tecido com menor qualidade à de ossos normais

Abstract: Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a neuromuscular disease caused by lack of dystrophin. DMD patients have brittle bones because of muscle weakness and use of glucocorticoids. The mdx mouse is widely used as experimental model for the study of DMD and it presents lack of dystrophin,...

Abstract: Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a neuromuscular disease caused by lack of dystrophin. DMD patients have brittle bones because of muscle weakness and use of glucocorticoids. The mdx mouse is widely used as experimental model for the study of DMD and it presents lack of dystrophin, intense inflammatory process and muscle fiber degeneration. Moreover, it presents cycles of muscle degeneration/regeneration that becomes more marked after the twenty-first day of life. Studies have shown that mdx mice have elevated levels of fibroblast growth factor and monocyte chemoattractant protein-1, as well as accelerate wound healing in skin lesions. Based on this evidence, we formulate two hypotheses. The first hypothesis is that there may be changes in the bones of mdx mice by the influence of the absence of dystrophin or by some other mechanism inherent to the disease even before clinical manifestation. The second hypothesis is that the process of spontaneous bone repair can also be accelerated, similar to skin healing. To test the first hypothesis, the femur and the quadriceps muscle of mdx mice were analyzed at 21 days of life. To verify the second hypothesis a defect was produced in the right parietal bone and the regeneration was evaluated after 15, 30 and 60 days after surgery. In the morphological analysis of quadriceps were observed muscle fibers with peripheral nuclei and were not seen Evans blue dye positive fibers in both groups, indicating that there was no fiber degeneration in mdx group. The femur of the mdx group demonstrated osteopenia, lower number of osteoblasts, lower mineral content and lower mechanical strength in the absence of signs of muscular degeneration compared to the control group. In the study of the parietal bone, the data showed no significant difference in newly formed bone volume between control and mdx groups in the three moments after the operation and also between the three moments, regardless of the studied group. Given these results, we conclude that the femur of mdx mice at 21 days of life can contain a disorder linked to some genetic factor, directly or not related to the absence of dystrophin. This demonstrated that loss of bone quality in mdx mice occurs not only because of muscle weakening. Considering the lower femur bone quality and statistical similarity in the rate of bone regeneration, we believed that the osteogenic capacity of mdx calvaria was more expressive than that of control mice, equaling the rate of bone repair of a tissue with lesser quality to that of normal bones