Papel da enzima 5-lipoxigenase (5-LO) sobre o sistema musculoesquelético: análise comparativa do processo de reparo e processo de senescência do tecido ósseo e muscular em camundongos 129/Sv-WT e 129/Sv 5-LOKO

Resumo

As interações entre tecido ósseo e muscular esquelético como um sistema (sistema musculoesquelético) vão além de suas funções mecânicas e estruturais, os quais atuam mutuamente na regulação da inflamação, como ocorre no desenvolvimento de doenças crônicas relacionadas ao envelhecimento (como osteoporose e sarcopenia), bem como na inflamação que se desenvolve durante a regeneração tecidual após uma injúria. Em ambas as situações, degenerativa ou regenerativa, fatores inflamatórios participam de maneira importante nos tecidos ósseo e muscular. Dentre eles destacam-se as enzimas envolvidas na metabolização do ácido araquidônico, mais especificamente a enzima 5-lipoxigenase (5-LO), a qual tem exibido papel relevante no metabolismo e reparo ósseo, confirmado pelo fenótipo ósseo em modelos animais. Porém, seus efeitos sobre o sistema musculoesquelético permanecem pouco entendidos. Desta forma, o presente estudo tem como objetivo analisar o papel da 5-LO sobre o tecido ósseo e muscular esquelético em relação ao processo de reparo e senescência, por meio de análises comparativas entre camundongos 129/Sv-WT e 129/Sv 5-LOKO, machos e fêmeas, em idade adulta (12 semanas) e em senescência (após 64 semanas). Para tanto os animais serão submetidos à injúria cirúrgica no tecido muscular esquelético (masseter e vasto lateral) e no tecido ósseo (mandíbula e fêmur) do lado direito, sendo que o lado esquerdo será utilizado para controle. Após os períodos experimentais de 7 e 21 dias os animais serão eutanasiados e os espécimes removidos para diferentes análises: microCT e análise birrefringência (tecido ósseo), histoquímica para ATPase miosínica (tecido muscular), histopatológica e histomorfométrica (hematoxilina e eosina, tricrômico de Goldner), imunomarcação para diferentes alvo de reparo/regeneração em ambos os tecidos (Runx-2, TRAP, OCN, RANKL, OPG no tecido ósseo; colágeno 1, MyoD e/ou miogenina no tecido muscular), bem como marcadores inflamatórios para metabolismo do ácido araquidônico (COX-2, 5-LO) e para macrófagos (F4/80, CD80 e CD206) em ambos os tecidos. Espécimes adicionais serão coletados para analisar quantitativamente as metaloproteinases 2 e 9, por meio de zimografia, assim como para análise quantitativa dos níveis de citocinas pró-inflamatórias (TNF± e IL-6) por ELISA. Além disso, o tecido ósseo e muscular de outras regiões (ossos coluna vertebral, maxila e crânio, músculos gastrocnêmio e sóleo) serão coletados juntamente com o fêmur e hemi-mandíbula do lado controle, para caracterização do fenótipo tecidual dos diferentes gêneros (macho e fêmea), idades (12 semanas e 64 semanas) e condições experimentais (5-LOKO e WT). Neste sentido, serão também utilizadas microCT (para tecido ósseo), análises histológicas e imuno-histoquímica dos marcadores já citados (além de marcadores de atrofia Atrogenin-1 e MuRF-1 para o tecido muscular), análise histoquímica para ATPase miosínica (tecido muscular) e análises moleculares (zimografia e ELISA). A densidade da massa muscular dos animais nos diferentes grupos será obtida através da mensuração do peso de determinados músculos (gastrocnêmio, masseter e sóleo) em relação ao peso corporal. Por fim, acredita-se que análise conjunta dos resultados deste projeto poderá servir de base para o entendimento dos mecanismos biológicos que regulam a regeneração tecidual e a manutenção da saúde do sistema musculoesquelético com ênfase no papel da enzima 5-LO. (AU)