Ultrassom terapêutico na atividade mitocondrial e diferenciação de células musculares C2C12 / Therapeutic ultrasound in the mitochondrial activity and differentiation of muscle cells C2C12

Introdução: O ultrassom terapêutico (US) é muito utilizado na prática clínica, mas há poucos estudos sobre seu efeito na regeneração muscular. Objetivo: Avaliar os efeitos do US sobre a atividade mitocondrial e diferenciação de células musculares C2C12, quando aplicado concomitantemente à indução do processo de diferenciação. Métodos: As células musculares foram submetidas ao processo de diferenciação pela adição de meio de cultura DMEM, suplementado com 2% de soro de cavalo, e receberam simultaneamente tratamento com US (pulsado a 20%, 3 MHz, 0,2 e 0,5 W/cm², 5 minutos). A atividade mitocondrial foi avaliada após 24h, 48h e 96h pelo método MTT, e a diferenciação celular após um e três dias pela atividade de creatina quinase (CK). Resultados: Não houve alteração da atividade mitocondrial e de CK nos grupos que receberam tratamento com US nos diferentes períodos avaliados. Conclusão: O US, nos parâmetros avaliados, não foi capaz de alterar a atividade mitocondrial e a diferenciação de células musculares C2C12.

Introduction: The therapeutic ultrasound (US) has been widely used in clinical practice, but there are few studies on its effect on muscle regeneration. Objective: To evaluate the effects of the US on mitochondrial activity and differentiation of muscle cells C2C12 when applied concomitantly the induction of the differentiation process. Methods: Muscle cells were subjected to differentiation process by addition of DMEM culture medium supplemented with 2% horse serum and received concomitant treatment with US (pulsed at 20%, 3 MHz, 0.2 and 0.5 W/cm², 5 minutes). The mitochondrial activity was assessed after 24, 48 and 96 hours by MTT assay and cell differentiation after one and three days for the activity of creatine kinase (CK). Results: There was no change in mitochondrial activity and CK in the groups receiving US treatment in different periods. Conclusion: In the evaluated parameters, the US was not able to change mitochondrial activity and differentiation of muscle cells C2C12.

Análise comparativa dos efeitos do ultrassom terapêutico e laser de baixa potência sobre a proliferação de células musculares durante a diferenciação celular / Comparative analysis between the effects of therapeutic ultrasound and low power laser on the proliferation of C2C12 myogenic precursor cells during cell differentiation

INTRODUÇÃO: Existe um grande interesse no estabelecimento de recursos e terapias a serem utilizados na tentativa de proporcionar um processo de reparo muscular de melhor qualidade e menor duração. O ultrassom terapêutico (US) e o laser de baixa potência (LBP) são recursos muito usados na prática clínica, porém são escassas, e por vezes contraditórias, as evidências científicas que determinam com segurança os parâmetros dosimétricos e metodológicos adequados. OBJETIVOS: O objetivo do estudo foi analisar o efeito do US e do LBP sobre a proliferação celular durante a diferenciação de mioblastos C2C12. MATERIAIS E MÉTODOS: Os mioblastos foram cultivados em meio de cultura de Eagle modificado por Dulbecco, contendo 10% de soro fetal bovino (SFB), sendo induzida a diferenciação pela adição de 2% de soro de cavalo durante 96 horas. Posteriormente, as células foram irradiadas com US pulsado a 20%, 3 MHz de frequência (intensidades de 0,2 e 0,5 W/cm², durante cinco minutos) ou submetidas ao tratamento com LBP (potência de saída de 10 mW, densidade de energia de 3 e 5 J/cm², por 20 segundos). A proliferação celular foi avaliada após 24h e 72h utilizando o método de MTT. Foram realizados três experimentos independentes, em cada condição citada e células não irradiadas serviram como controle. RESULTADOS: Os resultados obtidos foram submetidos à análise estatística utilizando a Análise de Variância (ANOVA), teste Dunnet, para verificar diferenças entre o grupo controle (não tratado) e os grupos tratados com US e LBP, adotando significância de p < 0,05. Os resultados evidenciaram que não houve diferença significativa na proliferação celular entre as células musculares submetidas a tratamento com ambos os recursos terapêuticos e as células controle, nos períodos de 24h e 72h após tratamento. Além disso, foi possível verificar que não houve aumento significativo no número de células após o período de 72h quando comparado a 24h, confirmando o processo de diferenciação celular, conforme esperado. CONCLUSÕES: Conclui-se que o US e o LBP, nos parâmetros avaliados, não alteraram a proliferação de mioblastos em processo de diferenciação.

INTRODUCTION: There is great interest in establishing resources and therapies to be used in an attempt to provide a process of muscle repair better and shorter. Two features commonly used to facilitate the healing process are the therapeutic ultrasound and laser power, however, are still scarce and sometimes contradictory scientific evidence to determine with certainty the parameters and methodology necessary to acquire these goals. OBJECTIVES: Thus, the objective of present study was to evaluate the effect of therapeutic ultrasound (US) and low level laser GaAlAs 660 nm on the proliferation of C2C12 myoblasts. MATERIALS AND METHODS: The myoblasts were cultivated in culture medium of Eagle modified by Dulbecco, containing 10% fetal bovine serum (FBS) and induced to differentiate by addition of 2% horse serum for 96h. Subsequently, cells were irradiated with US (20%, 3 MHz, and intensities of 0.2 and 0.5 W/cm² for five minutes) or with LLL (output power of 10 mW, density of 3 and 5 J/cm² for 20 seconds). The non-irradiated cells serve as controls. Three independent experiments were performed for each condition cited. Cell proliferation was evaluated after 24h and 72h using the MTT method. RESULTS: The results were statistically analyzed using analysis of variance (ANOVA/Dunnet) to verify differences between control cells (untreated) and US/LLL treated groups. The results showed no significant differences in viability and cell proliferation between LLL or US treated cells and control cells after 24h and 72h. Furthermore, it was observed no increase in the number of cells within the evaluation period after treatment, confirming the process of cell differentiation, as expected. RESULTS: In conclusion, US and the LLL, employed under the parameters described does not alter C2C12 proliferation.

Efeitos do ultra-som terapêutico contínuo sobre a proliferação e viabilidade de células musculares C2C12 / Effects of continuous therapeutic ultrasound on proliferation and viability of C2C12 muscle cells

O ultra-som terapêutico (US) é um recurso bioestimulante utilizado para propiciar reparo muscular de melhor qualidade e menor duração, mas o potencial terapêutico do US contínuo não está totalmente estabelecido. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do US contínuo sobre a proliferação e viabilidade de células musculares precursoras (mioblastos C2C12). Mioblastos C2C12 foram cultivados em meio de cultura contendo 10% de soro fetal bovino e irradiados com US contínuo nas freqüências de 1 e 3 MHz nas intensidades de 0,2 e 0,5 W/cm2, durante 2 e 5 minutos. A viabilidade e proliferação celular foram avaliadas após 24, 48 e 72 h de incubação. Grupos não-irradiados serviram como controle. Foram realizados experimentos independentes em cada condição acima, e os dados obtidos submetidos à análise estatística. Os resultados mostram que não houve diferença estatisticamente significativa na proliferação e viabilidade celular entre os mioblastos tratados com US e as culturas controles após os diferentes períodos de incubação, em todos os parâmetros avaliados. Conclui-se que o US contínuo, nos parâmetros avaliados, não foi capaz de alterar a proliferação e viabilidade dos mioblastos.

Therapeutic ultrasound (US) is a biophysical stimulation resource widely used in order to promote better, faster muscle repair, but the effectiveness of continuous US in treating injuries is not fully established. The aim of the present in vitro study was to assess the effects of continuous ultrasound on viability and proliferation of skeletal muscle precursor cells (C2C12 myoblasts). C2C12 myoblasts were cultured in a medium containing 10% foetal bovine serum and irradiated with continuous ultrasound at 1 and 3 MHz frequencies, at intensities of 0.2 and 0.5 W/cm2 for 2 and 5 minutes. Cell viability and proliferation were assessed after different incubation periods (24, 48 and 72 h). Non-irradiated groups served as control and data were statistically analysed. Results showed that no significant differences in cell viability or proliferation could be found between ultrasound treated myoblasts and control cultures under all test parameters and durations. Hence continuous ultrasound, at the used parameters, was unable to alter myoblast proliferation and viability.