Paradoxical sleep deprivation is related to muscle atrophy and damages muscle recovery

Introduction: Paradoxical sleep deprivation (PSD) in rats is able to induce reductions in body mass and body fat, due to increased secretion of pituitary-adrenal axis hormones. Considering that PSD is also associated with a decrease in anabolic hormones, skeletal muscle can also be strongly influenced, causing atrophy damaging its recovery after a lesion. Objectives: To evaluate body mass, hormone profile and tibialis anterior (TA) muscle histomorphometry after cryolesion or no damage. Method: To achieve the proposed objectives, two experiments were conducted. In the first, 3-month-old male Wistar rats (9 to 10 per group) were subjected to 96 hours of PSD (PSD group) or 96 hours of sleep (CTRL group). In the second experiment, 3-month-old male Wistar rats (8 to 9 per group) were first subjected to cryolesion and then divided in the following groups: PSD for 96 hours (Group D-PSD) or sleep for 96 hours (D-CTRL group); or 2) PSD for 96 hours followed by 96 hours of sleep ad libitum (sleep rebound – D-RB group) or sleep for 192 hours (D-CTRL-RB group). Blood corticosterone and testosterone levels and TA muscle histomorphometry were determined, both in damaged and healthy muscles. Results: In experiment 1, we observed reductions in body mass, muscle mass and cross-sectional area of TA in the PSD group, and increased levels of corticosterone and decreased levels of testosterone. In the second experiment, the histomorphometry of the TA not damaged and the hormonal parameters of D-PSD group were similar to experiment 1, while the TA damaged showed decreases in its mass in comparison to DCTRL and D-CTRL-RB groups. Although the cross-sectional area of the damaged area was lower compared to healthy TA on the D-PSD group, it was not different from the damaged TA of CTRL-D group. However, the D-RB group presented the TA mass and AST significantly higher than the PSD-group, but lower than the D-CTRL-RB and D-RB groups. Conclusion: PSD is associated with TA atrophy and impaired ability to recover from damage induced by cryolesion, possibly because of hormonal responses associated with PSD.Introdução: A privação de sono paradoxal (PSP) em ratos é capaz de induzir reduções da massa corporal e de gordura corporal, fato este atribuído ao aumento da secreção de hormônios do eixo hipófise-adrenal. Considerando que a PSP também está associada com diminuição de hormônios anabólicos, a musculatura esquelética também pode ser fortemente influenciada, respondendo com atrofia e podendo prejudicar sua recuperação após determinado dano. Objetivos: Avaliar a massa corporal, perfil de secreção hormonal e a histomorfometria do músculo tibialis anterior (TA) submetido ou não a criolesão. Material e método: Para alcançar os objetivos propostos, foram realizados dois experimentos. No primeiro, 9-10 ratos Wistar machos, com aproximadamente 3 meses de idade foram submetidos a PSP por 96 horas (Grupo PSP) ou ao período de sono por 96 horas (Grupo CTRL). No segundo experimento, 8-9 ratos Wistar machos, com aproximadamente 3 meses de idade foram submetidos ao protocolo de criolesão, para indução da lesão no músculo TA e, subsequentemente, submetidos a: 1) PSP por 96 horas (Grupo D-PSP) ou período de sono por 96 horas (Grupo D-CTRL); ou 2) PSP por 96 horas seguida de 96 horas de sono ad libitum (período de rebote de sono – Grupo D-RB) ou ao período de sono por 192 horas (Grupo D-CTRL-RB). Foram realizadas dosagens de corticosterona e testosterona sanguíneas e análise histomorfométrica do músculo TA sadio e danificado. Resultados: No experimento 1 foi possível observar redução da massa corporal, da massa muscular e da AST do TA no grupo PSP, além de aumento da concentração de corticosterona e diminuição da concentração de testosterona. Já no experimento 2, a histomorfometria do músculo TA sadio e os parâmetros hormonais foram similares ao experimento 1 no grupo D-PSP, enquanto que o TA danificado apresentou redução da sua massa somente no grupo D-PSP. Embora a AST da região danificada tenha sido menor em relação ao TA sadio no grupo D-PSP, a mesma não foi diferente do TA danificado do grupo D-CTRL. Por outro lado, o grupo D-RB apresentou massa e AST do TA maior que o grupo D-PSP, mas menor que os grupos D-CTRL e D-CTRL-RB. Conclusão: A PSP está associada com atrofia do músculo TA e prejuízo da sua capacidade de recuperação após dano induzido por criolesão, possivelmente pelas respostas hormonais associadas a PSP.TEDEBV UNIFESP: Teses e dissertaçõe