Papel regulatório das vias 5- e 12- lipoxigenases e do citocromo p450 sobre a degeneração e a regeneração muscular esquelética, induzidas por miotoxina de serpente em camundongos

Abstract

Introduction: Skeletal muscle regeneration begins with a degenerative phase followed by a tissue regenerative phase. Depending on the nature and intensity of the injury, tissue regeneration will be successful with recovery of function, or deficient with fibrosis formation and impairment of muscle function. Different mediators participate in this process, and lipid mediators synthesized from AA, synthesized by the action of the lipoxygenase (LOX), 5- and 12-LOX and cytochrome P450 (CYP450) pathways emerge as new possible targets. Rare in vivo studies have demonstrated the possible role of these mediators in muscle regeneration. Objective: to evaluate the regulatory role of lipid mediators from the 5-,12-LOX and CYP450 pathways in the phases of muscle degeneration and regeneration induced by a phospholipase A2. Material and Methods: Male Swiss mice (20 g) were injected intramuscularly (im) in the right gastrocnemius muscle with phospholipase A2, from Crotalus durissus terrificus snake venom, crotoxin B (CB - 7.5 μg/animal /50 μL) or saline solution. After 30 min and 48 h of injection, mice received orally: MK-886 (5-LOX inhibitor - 3 mg/kg/100 μL), baicalein (12-LOX inhibitor - 20 mg/kg/100 μL), SKF-525A (CYP450 inhibitor – 25 mg/kg/100 μL) or 1% carboxymethyl cellulose (1% CMC). After 6 and 24 h or 3, 7, 14 and 21 d of i.m. injection, histological, functional and molecular analyzes were performed. The statistical tests One or Two-Way ANOVA and Tukey were applied as post test. Results: Expressions of 5- LOX and CYP450 proteins increased in animals injected with CB at 6 h (for 5-LOX) and 24 h and 3 d (for 5-LOX and CYP450), while 12-LOX expression decreased at 6 h in animals injected with CB. Inhibition of the 5-LOX pathway decreased the % of injured fibers (FLs), basophilic fibers (FBs) and central core fibers (CNFs). Its inhibition kept small-caliber fibers and muscle more resistant to fatigue during muscle regeneration. For the 12-LOX pathway, there was a decrease in the % of FLs and did not change the % of FBs and FNCs. This inhibition generated fibers of greater caliber and muscles that are less resistant to fatigue. Inhibition of the CYP450 pathway increased the % of FLs and FBs. Its inhibition generated fibers of greater caliber and muscles less resistant to fatigue. Conclusion: these data suggest that at the beginning of regeneration, the 5-LOX and CYP450 pathways have pro and anti-proliferative actions, respectively. The data suggest that lipid mediators derived from 12-LOX and CYP450 are responsible for the development of slow fibers.Introdução: A regeneração do músculo esquelético, inicia-se com uma fase degenerativa seguida da fase regenerativa do tecido. Dependendo da natureza e intensidade da lesão, a regeneração tecidual será bem-sucedida com a recuperação da função, ou deficiente com formação de fibrose e prejuízo da função muscular. Diferentes mediadores participam desse processo, e surgem como novos possíveis alvos, os mediadores lipídicos sintetizados a partir do AA sintetizados por ação das vias das lipoxigenases (LOX), 5- e 12-LOX e citocromo P450 (CYP450). Raros estudos in vivo demonstraram o possível papel desses mediadores na regeneração muscular. Objetivo: avaliar o papel regulatório dos mediadores lipídicos provenientes das vias das 5-,12-LOX e CYP450 nas fases de degeneração e regeneração muscular induzidas por uma fosfolipase A2. Material e Métodos: Camundongos Swiss machos (20 g) receberam injeção intramuscular (i.m.) no músculo gastrocnêmio direito com a fosfolipase A2, proveninente do veneno da serpente Crotalus durissus terrificus, crotoxina B (CB - 7,5 μg/animal /50 μL) ou solução salina. Após 30 min e 48 h da injeção, camundongos receberam por via oral:MK-886 (inibidor de 5-LOX - 3 mg/kg/100 μL), baicaleína (inibidor de 12-LOX – 20 mg/kg/100 μL), SKF- 525A (inibidor do CYP450 – 25 mg/kg/100 μL) ou carboximetilcelulose a 1% (CMC 1%). Após 6 e 24 h ou 3, 7, 14 e 21 d da injeção i.m., foram realizadas a análises histológica, funcional e molecular. Foram aplicados os testes estatísticos One ou Two- Way ANOVA e Tukey como pós teste. Resultados: As expressões das proteínas 5-LOX e CYP450 aumentaram nos animais injetados com CB nos tempos de 6 h (para 5-LOX) e 24 h e 3 d (para 5-LOX e CYP450), enquanto a expressão de 12-LOX diminui em 6 h nos animais injetados com CB. A inibição da via 5-LOX diminuiu a % de fibras lesionadas (FLs), fibras basofílicas (FBs) e fibras de núcleo central (FNCs). Sua inibição manteve fibras de pequeno calibre e músculo mais resistente a fadiga durante a regeneração muscular. Para a via da 12-LOX, houve diminuição da % de FLs e não alterou a % de FBs e FNCs. Essa inibição gerou fibras de maior calibre e músculos menos resistentes à fadiga. A inibição da via do CYP450 aumentou a % de FLs e FBs. Sua inibição gerou fibras de maior calibre e músculos menos resistentes à fadiga Conclusão: esses dados sugerem que no início da regeneração, as vias da 5-LOX e CYP450 possuem ações pró e anti proliferativas, respectivamente. Os dados sugerem que os mediadores lipídicos derivados de 12-LOX e CYP450 são responsáveis pelo desenvolvimento de fibras lentas.Dados abertos - Sucupira - Teses e dissertações (2021