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ABSTRACT Objective: To study the temporal changes of autophagy related factors in skeletal muscle of rats after exhaustive exercise and blunt trauma. Methods: Forty-two male SD rats were divided into 7 groups with 6 rats in each group: Quiet control group (C), immediately after exhaustive exercise (E0), 24 hours after exhaustive exercise (E24), 48 hours after exhaustive exercise (E48), immediately after blunt trauma (D0), 24 hours after blunt trauma (D24), 48 hours after blunt trauma (D48). All groups of rats were killed and samped respectively at different time points specified above, and the right gastrocnemius muscle was taken, which was divided into two parts, one for mRNAs of, Lamp-2, BNIP3 and NIX by real-time fluorescent quantitative PCR, and the other for p62 protein by Western blotting. Results: (1) Compared with group C, mRNA levels of p62, Lamp-2 and NIX in group E48 were significantly increased after exhaustive exercise(P<0.05), suggesting that autophagy increased in 48h after exhaustive exercise. (2) Compared with group C, p62mRNA and Lamp-2 mRNA levels were significantly increased immediately after blunt trauma(P<0.05) and decreased significantly in 48h after blunt trauma(P<0.05), suggesting that autophagy activity was enhanced immediately after blunt trauma and decreased in 48h after injury. Conclusions: Generally, there were differences at each recovery phase between blunt trauma and exhausted exercise models, and the basal autophagy factors and mitochondrial autophagy factors were also inconsistent. Basal autophagy factors p62 and Lamp-2 increased significantly 48 hours after eccentric exhaustive exercise and immediately after blunt trauma. Mitochondrial autophagy factor BNIP3 did not increase after exhaustive exercise and blunt trauma, but NIX only increased after exhaustive exercise. Its molecular mechanism needs to be further studied. Level of Evidence III; Therapeutic Studies Investigating the Results of Treatment.
RESUMEN Objetivo: Estudiar los cambios temporales de los factores relacionados con la autofagia en el músculo esquelético de ratas tras el ejercicio exhaustivo y el traumatismo contuso. Métodos: Se dividieron 42 ratas SD macho en 7 grupos con 6 ratas en cada grupo: grupo de control silencioso (C), inmediatamente después del ejercicio exhaustivo (E0), 24 horas después del ejercicio exhaustivo (E24), 48 horas después del ejercicio exhaustivo (E48), inmediatamente después de un traumatismo contuso (D0), 24 horas después de un traumatismo contuso (D24), 48 horas después de un traumatismo contuso (D48). Todos los grupos de ratas fueron sacrificados y rotulados, respectivamente, en diferentes momentos especificados anteriormente, y se extrajo el músculo gastrocnemio derecho, dividido en dos partes, una para los ARNm Lamp-2, BNIP3 y NIX mediante PCR cuantitativa fluorescente en tiempo real, y la otra para la proteína p62 mediante Western blotting. Resultados: (1) En comparación con el grupo C, los niveles de ARNm de p62, Lamp-2 y NIX en el grupo E48 aumentaron significativamente tras el ejercicio exhaustivo (P<0,05), lo que sugiere que la autofagia aumentó en las 48 horas posteriores al ejercicio exhaustivo. (2) En comparación con el grupo C, los niveles de ARNm de p62 ARNm y Lamp-2 aumentaron significativamente inmediatamente después del traumatismo contuso (P<0,05) y disminuyeron significativamente a las 48 horas después del traumatismo contuso (P<0,05), lo que sugiere que la actividad de autofagia aumentó inmediatamente después del traumatismo contuso y disminuyó a las 48 horas después de la lesión. Conclusión: En general, hubo diferencias en cada fase de recuperación entre los modelos de traumatismo contuso y ejercicio exhaustivo, y los factores de autofagia basal y los factores de autofagia mitocondrial también fueron inconsistentes. Los factores de autofagia basal p62 y Lamp-2 aumentaron significativamente 48 horas después del ejercicio excéntrico exhaustivo e inmediatamente después del traumatismo contuso. El factor de autofagia mitocondrial BNIP3 no aumentó tras el ejercicio exhaustivo y el traumatismo contuso, pero NIX sólo aumentó tras el ejercicio exhaustivo. Su mecanismo molecular debe investigarse con más detalle. Nivel de Evidencia III; Estudios Terapéuticos que Investigan los Resultados del Tratamiento.
RESUMO Objetivo: Estudar as alterações temporais dos fatores relacionados à autofagia no músculo esquelético de ratos após exercício exaustivo e trauma contuso. Métodos: Quarenta e dois ratos machos SD foram divididos em 7 grupos com 6 ratos em cada grupo: Grupo de controle silencioso (C), imediatamente após o exercício exaustivo (E0), 24 horas após o exercício exaustivo (E24), 48 horas após o exercício exaustivo (E48), imediatamente após o trauma contuso (D0), 24 horas após o trauma contuso (D24), 48 horas após o trauma contuso (D48). Todos os grupos de ratos foram mortos e rotulados, respectivamente, em diferentes momentos especificados acima, e o músculo gastrocnêmio direito foi retirado, dividido em duas partes, uma para mRNAs de Lamp-2, BNIP3 e NIX por PCR quantitativo fluorescente em tempo real, e a outra para a proteína p62 por imunotransferência. Resultados: (1) Em comparação com o grupo C, os níveis de mRNA de p62, Lamp-2 e NIX no grupo E48 aumentaram significativamente após o exercício exaustivo (P<0,05), sugerindo que a autofagia aumentou em 48 horas após o exercício exaustivo. (2) Em comparação com o grupo C, os níveis de mRNA de p62mRNA e Lamp-2 foram significativamente aumentados imediatamente após o trauma contuso (P<0,05) e diminuíram significativamente em 48 horas após o trauma contuso (P<0,05), sugerindo que a atividade de autofagia foi aumentada imediatamente após o trauma contuso e diminuiu em 48 horas após a lesão. Conclusão: Houve, via de regra, diferenças em cada fase de recuperação entre os modelos de trauma contuso e de exercício exaustivo, sendo que os fatores de autofagia basal e os fatores de autofagia mitocondrial também foram inconsistentes. Os fatores de autofagia basal p62 e Lamp-2 aumentaram significativamente 48 horas após o exercício excêntrico exaustivo e imediatamente após o trauma contuso. O fator de autofagia mitocondrial BNIP3 não aumentou após o exercício exaustivo e o trauma contuso, mas o NIX aumentou somente após o exercício exaustivo. Seu mecanismo molecular precisa ser investigado com mais detalhes. Nível de Evidência III; Estudos Terapêuticos que Investigam os Resultados do Tratamento.
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ABSTRACT Objectives To study the effects of contusion and exhaustive exercise on gene expression of MG53, PTRF, Pax7 and β-catenin in skeletal muscle of rats, and reveal the repair mechanism of skeletal muscle injury. Methods Forty-two male Wistar rats were randomly divided into 7 groups, with 6 rats in each group. All groups were euthanized at different time points after exhaustive exercise and contusion, respectively, while the control group was euthanized in resting state. The right gastrocnemius muscles were measured for mRNAs of MG53, PTRF, Pax7 and β-catenin by real time PCR. Results MG53 mRNA and PTRF mRNA of skeletal muscle in groups immediately after exhaustive exercise and after contusion increased significantly (p<0.05), while the two indices decreased constantly at 24 and 48 hours after injury with a similar change trend. Compared with the control group, Pax7 mRNA of skeletal muscle as a marker showed no significant difference in exhaustive exercise groups, but decreased at 48 hours after contusion (p<0.05). β-catenin mRNA of skeletal muscle down-regulated significantly over 24 hours after injury, then activated with an increased value at 48 hours after contusion (p<0.05). As a whole, the variations in the above indices in the contusion groups covered a wider range than in the exhaustive exercise groups. Conclusion The cytomembrane repair mechanism of MG53 and PTRF began immediately after the end of exhaustive exercise and contusion. Activation of Pax7 as the satellite cell marker took longer, and Wnt/β-catenin pathway showed first a decrease and then an increase resulting from the time-dependent gene expression during the repair of skeletal muscle injury. Level of evidence III, Therapeutic studies investigating the results of treatment.
RESUMO Objetivos Estudar os efeitos da contusão e do exercício exaustivo sobre a expressão de MG53, PTRF, Pax7 e β-catenina no músculo esquelético de ratos e revelar o mecanismo de reparo da lesão desses músculos. Métodos Quarenta e dois ratos Wistar machos foram divididos randomicamente em 7 grupos, com 6 ratos em cada grupo. Todos os grupos foram sacrificados em diferentes momentos após exercícios exaustivos e contusão, respectivamente, enquanto o grupo controle foi sacrificado em repouso. O músculo gastrocnêmio direito de todos os ratos foi analisado por PCR em tempo real, quanto ao RNAm de MG53, PTRF, Pax7 e β-catenina. Resultados O RNAm de MG53 e de PTRF no músculo esquelético dos grupos imediatamente após o exercício exaustivo e após a contusão aumentou significativamente (p < 0,05), enquanto a diminuição foi constante 24 e 48 horas depois da lesão, com tendência de mudança semelhante. Comparado com o grupo controle, o RNAm de Pax7 do músculo esquelético não mostrou diferença significativa como marcador nos grupos de exercício exaustivo, mas diminuiu 48 horas depois da contusão (p < 0,05). O RNAm da β-catenina do músculo esquelético diminuiu significativamente ao longo de 24 horas após a lesão e, a seguir, voltou para um valor elevado 48 horas depois da contusão (p < 0,05). Como um todo, as variações nos grupos de contusão tiveram uma faixa mais ampla do que a dos grupos de exercícios exaustivos. Conclusões O mecanismo de reparação da citomembrana de MG53 e PTRF começou imediatamente depois do término de exercício exaustivo e contusão. A ativação do Pax7 como marcador das células satélite demorou mais tempo e a via Wnt/β-catenina mostrou primeiro diminuição e depois aumento decorrente da expressão gênica dependente do tempo durante o reparo da lesão muscular esquelética. Nível de Evidência III, Estudos Terapêuticos - Investigação de resultados do tratamento.
RESUMEN Objetivos Estudiar los efectos de la contusión y del ejercicio exhaustivo sobre la expresión de MG53, PTRF, Pax7 y β-catenina en el músculo esquelético de ratones y revelar el mecanismo de reparación de la lesión de esos músculos. Métodos Cuarenta y dos ratones Wistar machos fueron divididos aleatoriamente en 7 grupos, con 6 ratones en cada grupo. Todos los grupos fueron sacrificados en diferentes momentos después de ejercicios exhaustivos y contusión, respectivamente, mientras que el grupo control fue sacrificado en reposo. El músculo gastrocnemio derecho de todos los ratones fue analizado por PCR en tiempo real, cuanto al RNAm de MG53, PTRF, Pax7 y β-catenina. Resultados El RNAm de MG53 y de PTRF en el músculo esquelético de los grupos inmediatamente después del ejercicio exhaustivo y después de la contusión aumentó significativamente (p < 0,05), mientras que la disminución fue constante 24 y 48 horas después de la lesión, con tendencia de cambio semejante. Comparado con el grupo control, el RNAm de Pax7 del músculo esquelético no mostró diferencia significativa como marcador en los grupos de ejercicio exhaustivo, pero disminuyó 48 horas después de la contusión (p < 0,05). El RNAm de la β-catenina del músculo esquelético disminuyó significativamente a lo largo de 24 horas después de la lesión y, a continuación, volvió para un valor elevado 48 horas después de la contusión (p < 0,05). Como un todo, las variaciones en los grupos de contusión tuvieron una franja más amplia que la de los grupos de ejercicios exhaustivos. Conclusiones El mecanismo de reparación de la citomembrana de MG53 y PTRF comenzó inmediatamente después del término de ejercicio exhaustivo y contusión. La activación del Pax7 como marcador de las células satélite demoró más tiempo y la vía Wnt/β-catenina mostró primero disminución y después aumento proveniente de la expresión génica dependiente del tiempo durante la reparación de la lesión muscular esquelética. Nivel de Evidencia III, Estudios Terapéuticos - Investigación de resultados del tratamiento.