Effects of omega-3 therapy on markes of oxidative stress in dystrophic muscles of the mdx mice

Orientadores: Maria Júlia Marques, Elaine MinatelDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: A Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) é uma doença causada pela ausência da proteína distrofina e se caracteriza por degeneração muscular progressiva. A deficiência da distrofina na DMD e nos camundongos mdx, modelo experimental da DMD, promove mionecrose. O processo inflamatório que se instala exacerba a mionecrose e aumenta o estresse oxidativo. O estresse oxidativo tem sido proposto como um fator importante para a progressão da doença. As espécies reativas de oxigênio promovem danos nas fibras distróficas, comprometendo proteínas e lipídios da membrana, gerando grandes quantidades de lipofuscina e 4-HNE, indicadores de estresse oxidativo. Este trabalho tem como objetivo verificar se o ômega-3 diminui o estresse oxidativo em diferentes músculos distróficos (bíceps, diafragma e quadríceps) do camundongo mdx jovem. Observamos que o ômega-3 diminuiu a lipofuscina e o 4-HNE nos músculos estudados. A atividade das enzimas antioxidantes SOD, GPx e GR estava aparentemente diminuída no diafragma distrófico, quando comparado ao diafragma normal. No diafragma, o ômega-3 promoveu aumento discreto da atividade da SOD e da GPx. O músculo quadríceps não apresentou alterações significativas destas enzimas, tanto no mdx controle, quanto no mdx tratado com ômega-3. O ômega-3 promoveu melhora da distrofinopatia (redução da CK, diminuição da inflamação e aumento da regeneração muscular). Concluímos que o ômega-3 diminui o estresse oxidativo (reduz a lipofuscina e o 4-HNE), principalmente no músculo diafragma, provavelmente por este ser mais afetado que o quadríceps. A atividade aparentemente reduzida das enzimas antioxidantes no diafragma do mdx controle pode sugerir menor capacidade de tamponamento das espécies reativas de oxigênio neste músculo. Isto pode contribuir, pelo menos em parte, para o maior estresse oxidativo e maior acometimento do diafragma em relação ao quadríceps. Estes dados sugerem que o ômega-3 possa ter uma ação positiva em melhorar o estresse oxidativo em diferentes músculos distróficos, tornando-o potencialmente útil para a terapia da DMDAbstract: Duchenne muscle dystrophy (DMD) is a disease caused by the absence of dystrophin characterized by progressive muscle degeneration. In DMD and in the mdx mice model of DMD, the inflammatory process exacerbates myonecrosis and increases oxidative stress. Oxidative stress has been proposed as an important factor in disease progression. Reactive oxygen species promote damage in dystrophic fibers, affecting proteins and lipids of the membrane, generating large amounts of lipofuscin and 4-HNE, markers of oxidative stress. This study aims to determine whether ômega-3 therapy reduces oxidative stress in different dystrophic muscles (biceps, diaphragm and quadriceps) of mdx mouse, at earlier stages of the disease. Ômega-3 decreased lipofuscin and 4-HNE in all the muscles studied. The activity of the antioxidant enzymes SOD, GPx and GR was apparently reduced in mdx diaphragm control as compared to normal mice. In the diaphragm, ômega-3 promoted a slight increase in the activity of SOD and GPx. The quadriceps muscle showed no significant changes in the activity of these enzymes in mdx control, and ômega-3 did not change this profile. Ômega-3 also ammeliorated dystrophinopathy (reduced CK, decreased inflammation and increased muscle regeneration). We conclude that ômega-3 reduces oxidative stress (by decreasing lipofuscin and 4-HNE), mainly in the dystrophic diaphragm, possibly because this muscle is more affected than the quadriceps. The apparent decreased activity of antioxidant enzymes in the mdx diaphragm may suggest a poor capacity of this muscle to buffer the reactive oxygen species. This may contribute, at least in part, to the increased oxidative stress in the diaphragm and to the fact that this muscle will turn out to be the more affected muscle in the mdx. The present results suggest that ômega-3 may have a positive effect in improving oxidative stress in different dystrophic muscles, making it potentially useful for DMD therapyMestradoBiologia CelularMestra em Biologia Celular e Estrutura