Orientador: Maeli Dal Pai Silva

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

Resumo: Nos peixes, o crescimento muscular ocorre por hipertrofia e hiperplasia a partir da proliferação e diferenciação das células satélites, processos regulados pela expressão de fatores de transcrição e de crescimento. Os objetivos desse trabalho foram: (1) avaliar a morfologia, morfometria e...

Resumo: Nos peixes, o crescimento muscular ocorre por hipertrofia e hiperplasia a partir da proliferação e diferenciação das células satélites, processos regulados pela expressão de fatores de transcrição e de crescimento. Os objetivos desse trabalho foram: (1) avaliar a morfologia, morfometria e expressão gênica da MyoD, miogenina e IGF-I na musculatura branca do pacu (Piaractus mesopotamicus) com 45, 90, 180, 400 dias pós-eclosão (dpe) e adultos (n=8) e (2) avaliar a expressão gênica da MyoD, miogenina e miostatina na musculatura branca e vermelha de pacus adultos (n=8). Em todos os grupos, fragmentos da musculatura branca foram dissecados e congelados em nitrogênio líquido. Nos adultos, também foram coletados fragmentos de músculo vermelho. Cortes histológicos (10 ?m) da musculatura branca, obtidos em criostato, foram corados com hematoxilina-eosina para avaliação da morfologia e morfometria. Em cada animal, foi determinado o menor diâmetro de 100 fibras musculares brancas que foram distribuídas em classes, na dependência do seu diâmetro (<20 ?m, 20-50 ?m, >50 ?m), para avaliar a hiperplasia e hipertrofia. A expressão gênica foi analisada por reação em cadeia da polimerase após transcrição reversa em tempo real. A morfologia da musculatura branca foi semelhante em todos os grupos. No grupo 45 dpe, a alta freqüência de fibras brancas com diâmetro <20 ?m indica intensa hiperplasia; nos adultos, a alta freqüência de fibras com diâmetro > 50 ?m indica intensa hipertrofia. Nos grupos 90, 180 e 400 dpe, a alta freqüência de fibras com diâmetro entre 20 e 50 ?m indica a ocorrência de hiperplasia e hipertrofia. A expressão gênica da MyoD e miogenina foi semelhante nos grupos 45, 90, 400 dpe e adultos, aumentando significativamente nos animais com 180 dpe; nos grupos 180 dpe e adultos, essa expressão foi similar. Nossos resultados sugerem que a alta expressão de MyoD e miogenina no grupo 180 dpe está relacionada com a proliferação e diferenciação de células satélites, respectivamente, contribuindo para a hiperplasia e hipertrofia. Nos adultos, essa expressão está controlando a hipertrofia. A expressão gênica de IGF-I foi semelhante nos grupos 45 e 90 dpe, diminuindo nos animais com 180 dpe e adultos; os grupos 45, 90 e 400 dpe apresentaram expressão similar. Nos grupos 45 dpe e adultos, a expressão de IGF-I está relacionada com a proliferação de células satélites durante a hiperplasia e hipertrofia, respectivamente; nos animais com 90, 180 e 400 dpe, essa expressão está controlando ambos os mecanismos de crescimento. Entre os músculos branco e vermelho dos animais adultos, a expressão de MyoD, miogenina e miostatina foi semelhante. No músculo branco, a expressão de MyoD e miogenina está relacionada com a proliferação e diferenciação das células satélites, respectivamente, durante a hipertrofia. Na musculatura vermelha, essa expressão é responsável pela manutenção do fenótipo das fibras musculares. A expressão de miostatina, nas fibras brancas e vermelhas, está relacionada com a regulação do crescimento e manutenção da massa muscular constante nesses compartimentos

Abstract: In fish, skeletal muscle growth occurs by hypertrophy and hyperplasia and is dependent of the proliferation and differentiation of satellite cells, events regulated by the expression of transcription and growth factors. The purposes of this study were: (1) to evaluate the morphology,...

Abstract: In fish, skeletal muscle growth occurs by hypertrophy and hyperplasia and is dependent of the proliferation and differentiation of satellite cells, events regulated by the expression of transcription and growth factors. The purposes of this study were: (1) to evaluate the morphology, morphometry and MyoD, myogenin and IGF-I gene expression in white skeletal muscle from pacu (Piaractus mesopotamicus) at 45, 90, 180, 400 days post- hatching (dph) and adult (n=8) and (2) to analyze the MyoD, myogenin and myostatin gene expression in white and red muscles of adult pacu (n=8). In all groups, white skeletal muscle fragments were dissected out and frozen in liquid nitrogen. In adults, red muscle fragments were also collected. Transverse sections (10 ?m) from white muscle fragments, obtained in a cryostat, were stained with haematoxilin-eosin to evaluate muscle morphology and morphometry. In each animal fiber cross-section diameter (?m) was determined by measuring 100 white muscle fibers which were grouped into three diameter classes (<20?m, 20-50?m, and >50?m) to evaluate the hyperplasia and hypertrophy. Gene expression was analyzed by reverse transcription quantitative real-time polymerase chain reaction. White muscle morphology was similar at all groups. The high frequency of <20?m diameter white fiber in 45 dph indicates intense hyperplasia; the high frequency of >50?m diameter fiber in adults shows intense hypertrophy. In 90, 180, and 400 dph groups the high frequency of 20-50?m diameter fibers indicates the occurrence of hyperplasia and hypertrophy. MyoD and myogenin gene expression was similar in 45, 90, and 400 dph and adult fish, peaking at 180 dph; in 180 dpe and adult groups this expression was similar. Our results suggest that the high MyoD and myogenin expression at 180 dph is related to the satellite cells proliferation and differentiation, respectively, during hyperplasia and hypertrophy. In adult fish, this expression is controlling the hypertrophy. The IGF-I gene expression was similar in 45 and 90 dpe stages, decreasing in 180 dpe and adult fish; the 45, 90 and 400 dpe groups have showed similar expression. In 45 dpe and adult groups, IGF-I expression is related to satellite cells proliferation during hyperplasia and hypertrophy, respectively; in 90, 180 and 400 dpe fish, this expression is controlling the both muscle growth mechanims. In red and white muscles from adults the the MyoD, myogenin and myostatin gene expression was similar. In white muscle, the MyoD and myogenin expression is related to the satellite cells proliferation and differentiation, respectively, during hypertrophy. In red muscle, this expression is responsible to the maintenance of fiber-type phenotype. Myostatin expression in white and red muscles is related to the growth regulation and maintenance of constant muscle mass in these compartments