Influência da epicatequina no músculo esquelético e cardíaco de ratos, submetidos à ação da hidroxicloroquina. Análise morfométrica e imuno-histoquímica in vivo e in vitro
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Tese |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25149/tde-31032025-121708/ |
Resumo: | Os mecanismos que envolvem a fisiopatologia da atrofia muscular inclui processos inflamatórios e oxidativos, além da ativação de várias vias de sinalização que inclui o sistema autofágico, a proteína alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR) e o Sistema Ubiquitina Proteasoma (UPS). A atrofia muscular representa uma preocupação no sistema econômico e afeta o âmbito social e a qualidade de vida dos indivíduos. Com isso, estratégias nutricionais têm sido investigadas sobre o consumo de substâncias bioativas na atrofia da musculatura esquelética e cardíaca. As catequinas pertencem à família dos flavonoides e estão presentes em várias frutas e vegetais. O consumo destes polifenóis tem sido associado a vários efeitos positivos em doenças que envolvem o estresse oxidativo, como a diabetes, doenças cardiovasculares e degenerativas. Apesar dos efeitos positivos, existem inconsistências em relação ao protocolo para atingir os efeitos terapêuticos esperados. Nesse contexto, o propósito dessa tese é estudar as catequinas no tecido ósseo, no músculo esquelético e cardíaco. Material e métodos: No artigo 1, foram avaliados os mecanismos moleculares e os protocolos clínicos da epicatequina (EC) na atrofia muscular por meio de uma revisão sistemática que abordou uma análise qualitativa dos estudos publicados nas bases de dados, PubMed/MEDLINE, Embase, Cochrane Library e Web of Science. A epicatequina mostrou efeitos positivos na ativação da folistatina, e inibiu a miostatina, além de ter ação na fosforilação da principal via de sinalização das proteínas, a via AKT/mTORC1 (proteína quinase B/Proteína alvo da rapamicina em mamíferos) e conseguiu estimular os fatores miogênicos, o fator miogênico 5 (Myf5), a proteína de diferenciação miogênica (MyoD) e a miogenina. Adicionalmente, a EC inativou os genes autofágicos associados as vias catabólicas, como são a proteína da atrofia muscular F-box (MAFbx), o fator de transcrição forkhead (FOXO) e a proteína RING-finger de músculo (MuRF1), promoveu a biogênese mitocondrial e a capilaridade. No artigo 2, foi possível explorar a ação das catequinas na diferenciação osteoblástica, incremento do volume ósseo, aumento da expressão das proteínas morfogenéticas ósseas (BMPs) osteonectina e osteoprotegerina, além de reduzir enzimas pro-inflamatórias, IL-6 (Interleucina-6), Factor nuclear kappa B (NF-B), fator de necrose tumoral alfa (TNF-) e suprimiu a osteoclastogênese pelo ativador do receptor do ligante do fator nuclear kappaB (RANKL), inclusive no osso alveolar. Na bioengenharia tecidual, as catequinas, especialmente a galato de epigalocatequina (EGCG), tem mostrado propriedades indutivas, principalmente quando associada às esponjas de colágeno com hidroxiapatita, promovendo a regeneração óssea. No artigo 3, foi avaliado o efeito da epicatequina e hidroxicloroquina na musculatura cardíaca e esquelética, usando a dexametasona como modelo de atrofia muscular em ratos da linhagem Sprague-Dawley. Os resultados da análise morfométrica mostraram uma maior espessura do ventrículo esquerdo no grupo epicatequina, e as menores medias foram obtidas pelo grupo hidroxicloroquina e dexametasona. A interrupção da hidroxicloroquina aumentou o diâmetro das fibras do músculo diafragma. O MuRF foi marcado significativamente no grupo dexametasona. Esta droga afetou o diâmetro do digástrico e o músculo extensor longo dos dedos (EDL) e a área e o diâmetro do diafragma. Em relação ao biomarcador MyoD, foi significativamente maior no grupo epicatequina (GE), no coração e no diafragma. Em conclusão, a epicatequina apresentou propriedades que beneficiam a miogênese e osteoblastogênese, podendo ser considerada com uma estratégia nutricional promissora, principalmente em pacientes com doenças associadas à atrofia muscular e doenças ósseas. No entanto, existe a necessidade de avaliar as catequinas em nanodeliveries, o que pode ser a chave para compensar a baixa disponibilidade e instabilidade destes compostos. |
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Influência da epicatequina no músculo esquelético e cardíaco de ratos, submetidos à ação da hidroxicloroquina. Análise morfométrica e imuno-histoquímica in vivo e in vitroInfluence of epicatechin on skeletal and cardiac muscle of rats, subjected to the action of hydroxychloroquine. Morphometric and immunohistochemical analysis in vivo and in vitroAtrofia muscularCatechinCatequinasDexametasonaDexamethasoneMuscleMuscular atrophyMúsculo cardíacoMúsculo esqueléticoMyocardiumMyoD proteinProteína MyoDSkeletalOs mecanismos que envolvem a fisiopatologia da atrofia muscular inclui processos inflamatórios e oxidativos, além da ativação de várias vias de sinalização que inclui o sistema autofágico, a proteína alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR) e o Sistema Ubiquitina Proteasoma (UPS). A atrofia muscular representa uma preocupação no sistema econômico e afeta o âmbito social e a qualidade de vida dos indivíduos. Com isso, estratégias nutricionais têm sido investigadas sobre o consumo de substâncias bioativas na atrofia da musculatura esquelética e cardíaca. As catequinas pertencem à família dos flavonoides e estão presentes em várias frutas e vegetais. O consumo destes polifenóis tem sido associado a vários efeitos positivos em doenças que envolvem o estresse oxidativo, como a diabetes, doenças cardiovasculares e degenerativas. Apesar dos efeitos positivos, existem inconsistências em relação ao protocolo para atingir os efeitos terapêuticos esperados. Nesse contexto, o propósito dessa tese é estudar as catequinas no tecido ósseo, no músculo esquelético e cardíaco. Material e métodos: No artigo 1, foram avaliados os mecanismos moleculares e os protocolos clínicos da epicatequina (EC) na atrofia muscular por meio de uma revisão sistemática que abordou uma análise qualitativa dos estudos publicados nas bases de dados, PubMed/MEDLINE, Embase, Cochrane Library e Web of Science. A epicatequina mostrou efeitos positivos na ativação da folistatina, e inibiu a miostatina, além de ter ação na fosforilação da principal via de sinalização das proteínas, a via AKT/mTORC1 (proteína quinase B/Proteína alvo da rapamicina em mamíferos) e conseguiu estimular os fatores miogênicos, o fator miogênico 5 (Myf5), a proteína de diferenciação miogênica (MyoD) e a miogenina. Adicionalmente, a EC inativou os genes autofágicos associados as vias catabólicas, como são a proteína da atrofia muscular F-box (MAFbx), o fator de transcrição forkhead (FOXO) e a proteína RING-finger de músculo (MuRF1), promoveu a biogênese mitocondrial e a capilaridade. No artigo 2, foi possível explorar a ação das catequinas na diferenciação osteoblástica, incremento do volume ósseo, aumento da expressão das proteínas morfogenéticas ósseas (BMPs) osteonectina e osteoprotegerina, além de reduzir enzimas pro-inflamatórias, IL-6 (Interleucina-6), Factor nuclear kappa B (NF-B), fator de necrose tumoral alfa (TNF-) e suprimiu a osteoclastogênese pelo ativador do receptor do ligante do fator nuclear kappaB (RANKL), inclusive no osso alveolar. Na bioengenharia tecidual, as catequinas, especialmente a galato de epigalocatequina (EGCG), tem mostrado propriedades indutivas, principalmente quando associada às esponjas de colágeno com hidroxiapatita, promovendo a regeneração óssea. No artigo 3, foi avaliado o efeito da epicatequina e hidroxicloroquina na musculatura cardíaca e esquelética, usando a dexametasona como modelo de atrofia muscular em ratos da linhagem Sprague-Dawley. Os resultados da análise morfométrica mostraram uma maior espessura do ventrículo esquerdo no grupo epicatequina, e as menores medias foram obtidas pelo grupo hidroxicloroquina e dexametasona. A interrupção da hidroxicloroquina aumentou o diâmetro das fibras do músculo diafragma. O MuRF foi marcado significativamente no grupo dexametasona. Esta droga afetou o diâmetro do digástrico e o músculo extensor longo dos dedos (EDL) e a área e o diâmetro do diafragma. Em relação ao biomarcador MyoD, foi significativamente maior no grupo epicatequina (GE), no coração e no diafragma. Em conclusão, a epicatequina apresentou propriedades que beneficiam a miogênese e osteoblastogênese, podendo ser considerada com uma estratégia nutricional promissora, principalmente em pacientes com doenças associadas à atrofia muscular e doenças ósseas. No entanto, existe a necessidade de avaliar as catequinas em nanodeliveries, o que pode ser a chave para compensar a baixa disponibilidade e instabilidade destes compostos.The mechanisms involving the pathophysiology of muscle atrophy comprise inflammatory and oxidative processes, including the activation of several signaling pathways, autophagic system, mammalian target of rapamycin (mTOR) and Ubiquitin Proteasome System (UPS). Muscular atrophy represents a concern in the economic system and affects individuals\' social sphere and quality of life. Therefore, nutritional strategies about the consumption of bioactive substances in skeletal and cardiac muscle atrophy have been investigated. Catechins belong to the flavonoid family and they are present in a variety of fruits and vegetables. Consumption of this polyphenol has been associated with several positive effects on diseases involving oxidative stress, such as diabetes, cardiovascular and degenerative diseases. Despite the positive effects, there are inconsistencies regarding the protocol to achieve the expected therapeutic effects. In this context, this thesis aims to study catechins in bone tissue, skeletal and cardiac muscle in the protein synthesis and degradation signaling pathways. Material and methods: In article 1, the molecular mechanisms and clinical protocols of epicatechin (EC) in muscular atrophy were evaluated through a systematic review that addressed a qualitative analysis of studies published in the databases, PubMed/MEDLINE, Embase, Cochrane Library and Web of Science. Epicatechin showed positive effects on the activation of follistatin, and inhibited myostatin, activated the phosphorylation of the main protein signaling pathway, the protein kinase B/mammalian target of rapamycin1 pathway (AKT/mTORC1), in addition stimulating the myogenic factors Myogenic Factor 5 (Myf5), myoblast determination protein 1 (MyoD) and myogenin. Additionally, EC inactivated the autophagic genes associated with catabolic pathways, Muscle atrophy F-box (MAFbx), forkhead box O (FOXO) e Muscle RING-finger protein-1 (MuRF1), and promoted mitochondrial biogenesis and capillarity. In article 2, it was possible to explore the action of catechins on osteoblastic differentiation, increase in bone volume, and expression of the BMPs (bone morphogenetic proteins), osteonectin and osteoprotegerin. Epicatechin also reduced pro-inflammatory enzymes, IL-6 (Interleukin-6), NF-B (Factor nuclear kappa B), TNF- (Tumor necrosis factor alpha) and suppressed osteoclastogenesis via the RANKL (Receptor activator of nuclear factor kappaB ligand) pathway, including in the alveolar bone. In tissue bioengineering, catechins, especially EGCG (Epigallocatechin gallate), have shown inductive properties, especially when associated with collagen sponges with hydroxyapatite, promoting bone regeneration. In article 3, the effect of epicatechin and hydroxychloroquine on cardiac and skeletal muscles was evaluated, using dexamethasone as a model of muscular atrophy in Sprague-Dawley rats. The results of the morphometric analysis showed a greater thickness of the left ventricle in the epicatechin group, hydroxychloroquine and dexamethasone groups obtained the lowest averages. Discontinuation of hydroxychloroquine increased the diameter of diaphragm muscle fibers. MuRF was significantly marked in the dexamethasone group. This drug affected the diameter of the digastric and EDL (Extensor digitorum longus muscle) and the area and diameter of the diaphragm. In relation to the MyoD biomarker, it was significantly higher in the epicatechin group (EG), in the heart, and in the diaphragm muscle. In conclusion, epicatechin showed properties that benefit myogenesis and osteoblastogenesis, and may be considered a promising nutritional strategy, especially in patients with diseases associated with muscular atrophy or bone disease. However, there is a need to evaluate catechins in nanodeliveries, which could be the key compensating for the low availability and instability of catechins.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPShinohara, André LuisBorgo, Iris Jasmin Santos German2024-12-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/25/25149/tde-31032025-121708/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-04-07T17:39:01Zoai:teses.usp.br:tde-31032025-121708Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-04-07T17:39:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Influência da epicatequina no músculo esquelético e cardíaco de ratos, submetidos à ação da hidroxicloroquina. Análise morfométrica e imuno-histoquímica in vivo e in vitro Borgo, Iris Jasmin Santos German Atrofia muscular Catechin Catequinas Dexametasona Dexamethasone Muscle Muscular atrophy Músculo cardíaco Músculo esquelético Myocardium MyoD protein Proteína MyoD Skeletal |
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Os mecanismos que envolvem a fisiopatologia da atrofia muscular inclui processos inflamatórios e oxidativos, além da ativação de várias vias de sinalização que inclui o sistema autofágico, a proteína alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR) e o Sistema Ubiquitina Proteasoma (UPS). A atrofia muscular representa uma preocupação no sistema econômico e afeta o âmbito social e a qualidade de vida dos indivíduos. Com isso, estratégias nutricionais têm sido investigadas sobre o consumo de substâncias bioativas na atrofia da musculatura esquelética e cardíaca. As catequinas pertencem à família dos flavonoides e estão presentes em várias frutas e vegetais. O consumo destes polifenóis tem sido associado a vários efeitos positivos em doenças que envolvem o estresse oxidativo, como a diabetes, doenças cardiovasculares e degenerativas. Apesar dos efeitos positivos, existem inconsistências em relação ao protocolo para atingir os efeitos terapêuticos esperados. Nesse contexto, o propósito dessa tese é estudar as catequinas no tecido ósseo, no músculo esquelético e cardíaco. Material e métodos: No artigo 1, foram avaliados os mecanismos moleculares e os protocolos clínicos da epicatequina (EC) na atrofia muscular por meio de uma revisão sistemática que abordou uma análise qualitativa dos estudos publicados nas bases de dados, PubMed/MEDLINE, Embase, Cochrane Library e Web of Science. A epicatequina mostrou efeitos positivos na ativação da folistatina, e inibiu a miostatina, além de ter ação na fosforilação da principal via de sinalização das proteínas, a via AKT/mTORC1 (proteína quinase B/Proteína alvo da rapamicina em mamíferos) e conseguiu estimular os fatores miogênicos, o fator miogênico 5 (Myf5), a proteína de diferenciação miogênica (MyoD) e a miogenina. Adicionalmente, a EC inativou os genes autofágicos associados as vias catabólicas, como são a proteína da atrofia muscular F-box (MAFbx), o fator de transcrição forkhead (FOXO) e a proteína RING-finger de músculo (MuRF1), promoveu a biogênese mitocondrial e a capilaridade. No artigo 2, foi possível explorar a ação das catequinas na diferenciação osteoblástica, incremento do volume ósseo, aumento da expressão das proteínas morfogenéticas ósseas (BMPs) osteonectina e osteoprotegerina, além de reduzir enzimas pro-inflamatórias, IL-6 (Interleucina-6), Factor nuclear kappa B (NF-B), fator de necrose tumoral alfa (TNF-) e suprimiu a osteoclastogênese pelo ativador do receptor do ligante do fator nuclear kappaB (RANKL), inclusive no osso alveolar. Na bioengenharia tecidual, as catequinas, especialmente a galato de epigalocatequina (EGCG), tem mostrado propriedades indutivas, principalmente quando associada às esponjas de colágeno com hidroxiapatita, promovendo a regeneração óssea. No artigo 3, foi avaliado o efeito da epicatequina e hidroxicloroquina na musculatura cardíaca e esquelética, usando a dexametasona como modelo de atrofia muscular em ratos da linhagem Sprague-Dawley. Os resultados da análise morfométrica mostraram uma maior espessura do ventrículo esquerdo no grupo epicatequina, e as menores medias foram obtidas pelo grupo hidroxicloroquina e dexametasona. A interrupção da hidroxicloroquina aumentou o diâmetro das fibras do músculo diafragma. O MuRF foi marcado significativamente no grupo dexametasona. Esta droga afetou o diâmetro do digástrico e o músculo extensor longo dos dedos (EDL) e a área e o diâmetro do diafragma. Em relação ao biomarcador MyoD, foi significativamente maior no grupo epicatequina (GE), no coração e no diafragma. Em conclusão, a epicatequina apresentou propriedades que beneficiam a miogênese e osteoblastogênese, podendo ser considerada com uma estratégia nutricional promissora, principalmente em pacientes com doenças associadas à atrofia muscular e doenças ósseas. No entanto, existe a necessidade de avaliar as catequinas em nanodeliveries, o que pode ser a chave para compensar a baixa disponibilidade e instabilidade destes compostos. |
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