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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.10.2009.tde-04022011-081208
Document
Author
Full name
Karla Patricia Cardoso Araujo
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2009
Supervisor
Committee
Ambrosio, Carlos Eduardo (President)
Feder, David
Maiorka, Paulo César
Miglino, Maria Angélica
Perecin, Felipe
Title in Portuguese
Uso de Bortezomibe (PS-341) em cães da raça Golden Retriever afetados pela Distrofia Muscular Progressiva (GRMD) - Avaliação da viabilidade da terapia e reestruturação da Distrofina Muscular
Keywords in Portuguese
Bortezomibe
Distrofina
GRMD
Proteassoma
Abstract in Portuguese
A distrofia muscular progressiva no cão Golden Retriever (GRMD) é uma miopatia genética homóloga à Distrofia Muscular de Duchenne (DMD) que acomete humanos. A utilização do modelo canino é considerada ideal uma vez que a progressão da doença, as manifestações clínicas e a massa corporal se assemelham às apresentadas por meninos doentes. Sabe-se que a degradação de proteínas musculares e atrofia muscular estão intimamente relacionadas com a atuação do sistema catalítico ubiquitina-proteassoma. Estudos utilizando camundongos com distrofia muscular e músculos de humanos DMD (in vitro) tratados com inibidores de proteassoma (MG-132 e bortezomibe) apresentaram restauração da distrofina e das proteínas associadas à distrofina e melhora do fenótipo histopatológico. Nesta pesquisa, foram avaliados cinco cães GRMD, dois tratados com Bortezomibe e três controles. Coletou-se biopsia muscular antes de iniciar o tratamento e ao término do mesmo, para os testes de histologia, ultraestrutura e imunohistoquímica. Foram realizados semanalmente testes bioquímicos e em cada ciclo de aplicação do bortezomibe foi mensurada a taxa de inibição do proteassoma. Na primeira biopsia todos os cães apresentaram morfologia histopatológica das fibras musculares semelhantes. Ao final do tratamento, os cães tratados apresentaram menor deposição de tecido conjuntivo e infiltração de células inflamatórias que os cães não tratados julgados por meio da histologia, morfometria do colágeno e ultraestrutura. Na ultraestrutura observamos infiltração de macrófagos nas fibras, material degenerado, fibroblastos ativados e deposição e tecido conjuntivo em endomísio e perimísio das fibras. Pela análise de imunohistoquímica, não constatamos presença de distrofina na membrana sarcoplasmática de ambos os grupos avaliados. Entretanto, os cães tratados apresentaram maior expressão das proteínas α e β distroglicano, o que sugere uma melhora no fenótipo histopatológico da doença. Nos cães não tratados observou-se maior expressão de phospho- NFκB e TGF-β1 sugerindo maior ativação de fatores pró-apoptóticos e moléculas inflamatórias, e maior deposição de tecido conjuntivo, respectivamente. Os testes de inibição do proteassoma indicaram maior inibição nas células sanguíneas uma hora após a aplicação do bortezomibe e estes de comportaram de forma dose-dependente. Concluímos que os inibidores de proteassoma podem melhorar a morfologia das fibras musculares dos cães GRMD tratados, diminuindo a deposição de colágeno e infiltração de células inflamatórias, bem como restaurar parte das proteínas associadas à distrofina na membrana sarcoplasmática das fibras musculares.
Title in English
Use of Bortezomib in Golden Retriever Muscular Dystrophy (GRMD) Therapy viability validation and restructure of the muscle dystrophy
Keywords in English
Bortezomib
Dystrophin
GRMD model
Proteasome
Abstract in English
The Golden Retriever Muscular Dystrophy (GRMD) is a genetic myopathy homologue to Duchenne Muscular Dystrophy (DMD) in human. Use of canine model is the better because the disease development, clinical signs and body mass are closed to the sick children. It has been known muscle protein proteolysis and muscle atrophy are related with ubiquitin-proteasome pathway. Researches using mdx mice and human muscle (in vitro) treated with proteasome inhibitor (MG-132 and bortezomib) showing rescue of the dystrophin and associated proteins and improvement of histopatologycal phenotype. In this research, were analyzed five GRMD dogs, two dogs were treated with Bortezomib and three dogs were control. Muscle biopsies were collected before the treatment and after the treatment to histology, ultrastructure and immunohistochemical muscle analysis. Biochemistry analyses were made once a week and measurement of proteasome inhibition was analysed in each cycle of Bortezomib administration. In the first byopsy, all the dogs showing closed histophatological morphology of muscle fibers. At the end of treatment, the treated dogs had lower connective tissue deposition and inflammatory cells infiltration than untreated dogs by histology, collagen morphometry and ultrastructural analysis. We noted by ultrastructural analysis macrophages inside the fibers, degenerated products, activated fibroblasts and connective tissue deposition in edomisium and perimisium of the fibers. The dystrophin immunohistochemistry was not presence in sarcoplasmatic membrane in both groups. However, the treated dogs showing bigger expression of α and β-dystroglycan, this fact means improved of disease histopathology phenotype. The untreated dogs had bigger expression of phospho-NFκB and TGF-β1, suggesting bigger activation of pro-apoptotic factors, inflammatory molecules and bigger connective tissue deposition respectively. The proteasome inhibition tests indicated bigger inhibition in the blood cells one hour post doses of bortezomib and was dose-dependent pathway. In conclusion, the proteasome inhibitors may improve the appearance of GRMD muscle fibers, lowered the connective tissue deposition and infiltration of inflammatory cells, likewise to rescue the dystrophin- associated proteins in the muscle fiber membrane.
 
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Publishing Date
2011-02-15
 
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