Orientadores: Paulo Pinto Joazeiro, Cláudio Chrysostomo Werneck

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: A organização das fibras elásticas envolve a síntese e a deposição de moléculas em uma sequência altamente regulada para assegurar as características elásticas nos estágios iniciais do desenvolvimento. Durante e prenhez, os tecidos pélvicos ricos em fibras elásticas se alteram para permitir...

Resumo: A organização das fibras elásticas envolve a síntese e a deposição de moléculas em uma sequência altamente regulada para assegurar as características elásticas nos estágios iniciais do desenvolvimento. Durante e prenhez, os tecidos pélvicos ricos em fibras elásticas se alteram para permitir um parto seguro e essa remodelação é essencial para o parto normal. A sínfise púbica de camundongos também remodela em um processo controlado por hormônios. Este fenômeno compreende a "transformação" da fibrocartilagem em um ligamento interpúbico (LIp) seguido por seu relaxamento antes do parto. Após o primeiro parto, o processo de retorno ocorre e assegura a homeostase dos tecidos pélvicos. Ainda, alterações no suporte dos órgãos pélvicos foram descritas em animais geneticamente modificados para proteínas envolvidas na elastogênese como a lysyl oxidase-like 1 (LOXL1), fibulina-3 e 5. Como ligamentos são as principais estruturas de suporte dos órgãos pélvicos, o objetivo deste estudo foi avaliar a elastogênse no desenvolvimento do LIp durante a prenhez de camundongos. Assim, camundongos selvagens C57Bl/06 e deficientes em fibrilina-1 virgens, prênhes e no pós-parto foram estudados usando microscopia de luz convencional, microscopia confocal a laser, microscopia eletrônica de transmissão, western blotting e real-time PCR. Ambos os animais selvagens e deficientes em fibrilina-1 apresentaram classicamente a separação dos ossos púbicos, a formação e relaxamento do LIp e a involução deste no pós-parto. Esses processos sugeriram um padrão no qual as células controlam a remodelação da matriz extracelular sob sinalização hormonal e molecular. A ultra-estrutura dos tecidos fibrocartilaginosos apresentou delgadas microfibrilas aleatoriamente distribuídas entre os fibrocondrócitos. Na formação do LIp, foram observadas fibras elásticas com conglomerados de material amorfo distribuídos entre as microfibrilas. O LIp mostrou fibras elásticas e todos os componentes teciduais alinhados na direção da abertura da articulação interpúbica antes do parto. O estudo imuno-histoquímico e de expressão gênica relativa quantitativa indicou que durante o desenvolvimento do LIp em camundongos selvagens, elastina/tropoelastina, fibrilina-1 e 2, LOXL1, fibulina-5 e TGF-? foram regulados espacial e temporalmente, e estas moléculas poderiam contribuir para a síntese de novas fibras elásticas que asseguram a elasticidade necessária para a cintura pélvica durante o preparo para o parto e também no fechamento da articulação no pós-parto. Entretanto, se comparados com o animal selvagem, a análise indicou alteração na expressão gênica relativa da tropoelastina, fibrilina-1, LOXL1, fibulina-5 e TGF-?, diferentemente da morfologia muito similar observada em camundongos selvagens. Neste estudo, o camundongo deficiente em fibrilina-1 não apresentou prolapso de órgãos pélvicos após o primeiro parto como o deficiente em LOXL1 (Liu et al., 2004), nem modificações morfológicas que poderiam ser relacionadas ao enfraquecimento dos tecidos pélvicos. No entanto, este é o primeiro estudo que relata disfunções pélvicas nos camundongos deficientes em fibrilina-1 multíparos, usados como matrizes reprodutivas. Em conclusão, a formação das fibras elásticas que ocorreu na sínfise púbica de camundongos durante a vida adulta possui características únicas de um modelo que pode ser usado para compreensão dos processos normais e patológicos, principalmente aqueles relacionados aos animais geneticamente modificados para proteínas envolvidas na elastogênese. Assim, este trabalho traz à luz as evidências das profundas modificações que a sínfise púbica de camundongos passa durante a prenhez com a síntese de novas fibras elásticas, o que pode contribuir na compreensão dos mecanismos biológicos para formação das fibras elásticas

Abstract: The organization of elastic fibers involves the synthesis and the deposition of molecules in a high regulated sequence to ensure the elastic characteristics in the early stages of development. During pregnancy, elastic fibers-enriched pelvic tissues change to allow safe delivery and this...

Abstract: The organization of elastic fibers involves the synthesis and the deposition of molecules in a high regulated sequence to ensure the elastic characteristics in the early stages of development. During pregnancy, elastic fibers-enriched pelvic tissues change to allow safe delivery and this remodeling is essential to the vaginal delivery. The mouse pubic symphysis articulation also remodels in a controlled hormonal process. This phenomenon comprises the "transformation" of the fibrocartilage into an interpubic ligament (IpL) followed by its relaxation before parturition. After the first parturition, recovery process occurs to ensure the pelvic tissue homeostasis. Adding to that, pelvic organ support impairment had been described in genetically modified mouse for the proteins involved in the elastogenesis such as lysyl oxidase-like 1 (LOXL-1), fibulin-3 and -5. Since, ligaments are the main supportive structures of pelvic organs, the aim of this study was to evaluate the elastogenesis in the IpL development during mouse pregnancy. Thus virgin, pregnant and postpartum C57Bl/06 wild-type and fibrillin-1mg?/+ female mice were studied using light, confocal, transmission electron microscopy, western blotting and real-time PCR. Both, wild-type and fibrillin-1mg?/+ female mice showed classically the separation of the pubic bones, the formation and relaxation of the IpL and the recovery at postpartum. These processes suggested a pattern which cells control the extracellular matrix remodeling under hormonal and molecular signaling. The ultra-structure of the fibrocartilaginous tissue had slender bundles of microfibrils randomly distributed among the fibrochondrocytes. By the time IpL is formed, there were seen elastic fibers, which consist of small conglomerates of amorphous material, distributed among the bundles of microfibrils. The IpL showed elastic fibers and all tissue compounds aligned to the opening axis of the articulation before parturition. The immunohistochemical study and quantitative gene expression indicated that during IpL development in wild-type mice, tropoelastin/elastin, fibrillin-1, fibrillin-2, LOXL-1, fibulin-5 and TGF-? were spatial and temporal regulated, and these molecules might contribute to the synthesis of new elastic fibers that assure the elasticity that is needed to the pelvic girdle during preparation for parturition and also the recovery at postpartum. However, compared to wild-type mice, alterations were found in the quantitative gene expression of elastin, fibrillin-1, LOXL-1, fibulin-5 and TGF- ?, different from the morphology that was very similar to the one that was observed in wild-type mice. In this study, the fibrillinmg?/+ mice did not show pelvic organ prolapse after the first parturition as LOXL1-/- did (Liu et al., 2004), neither morphological modifications that could be related to the weakness of pelvic tissue. However, this is the first work about pelvic dysfunctions in multiparous fibrillin-1mg?/+ mice used as reproductive matrices. In conclusion, the elastic fiber assembly that occurred in the mouse pubic symphysis during the adult life has characteristics of a model that could be used to understand normal and pathological processes, mainly those related to genetically modified mice for the proteins involved in the elastogenesis. Then, this work may bring readers up-to-date with accumulating evidence that the mouse pubic symphysis undergoes remarkable modifications during pregnancy with new synthesized elastic fibers and may contribute to our understanding of the biological mechanisms about elastic fiber assembly