O exercício físico acelera a recuperação funcional sensitivo motora, melhora a preservação tecidual e apresenta efeitos imunomodulatórios em modelo de lesão compressiva da medula espinal

Santos, Anne Caroline Rodrigues dos

Introdução:

a incidência de lesão medular traumática é bastante elevada e estima-se que 2.5 milhões de pessoas vivam com este tipo de lesão em todo o mundo. Ela promove condições limitantes sensório-motoras, que prejudicam a qualidade de vida do paciente. A reabilitação física é uma das realidades terapêuticas bem estabelecidas na clínica, com o objetivo de melhorar a função e minimizar problemas sistêmicos, a atrofia muscular e as contraturas articulares, através da modulação do microambiente inflamatório, tornando-se um importante foco de investigação terapêutica.

Objetivo:

avaliar a influência de um protocolo de exercício na modulação do microambiente inflamatório da lesão, neuroplasticidade e recuperação sensóriomotora, após lesão medular compressiva em camundongos.

Metodologia:

utilizamos camundongos fêmeas de 8-12 semanas de idade, C57BL/6, submetidos à lesão medular por compressão extradural.

O estudo foi desenvolvido com 3 grupos:

SHAM (somente laminectomia); SCI (lesado sem tratamento) e TMT (lesado, treinado até 28 dias pós lesão (dpo), com 2 treinos de 10 minutos na esteira ergométrica, com intervalo de 10 minutos de descanso entre eles, e após este período, apenas treino de 10 minutos, por 56 dias). O treinamento foi iniciado 7 dias após a injúria. Foram realizadas avaliações funcionais semanais e eletroneuromiografia no 56º dia. As avaliações morfológicas e bioquímicas foram realizadas após a eutanásia dos animais.

Resultados:

o grupo SHAM não apresentou alteração, sendo utilizado como padrão de normalidade. Em relação às avaliações funcionais, o grupo TMT apresentou melhor desempenho locomotor no Basso Mouse Scale (BMS), a partir de 21 dias após a lesão, quando comparado ao grupo SCI (p<0,01). E também apresentou melhor desempenho que o grupo SCI (p<0,001) em relação ao retorno sensório tátil nas patas traseiras 56 dpo, no analgesímetro digital. Quanto à atividade neuromuscular, os grupos TMT e SHAM apresentaram melhor desempenho na eletroneuromiografia em relação à amplitude do potencial de ação muscular composto (PAMC) quando comparado ao SCI (p<0,001). O grupo TMT também apresentou menor atrofia muscular comparado ao SCI (p<0,05), e maior número de junções neuromusculares, quando comparado ao SCI (sóleo: p<0,05, gastrocnêmio: p<0,01). A espessura da parede da bexiga do grupo TMT foi similar ao grupo SHAM, e obtiveram uma diferença estatística significativa comparado ao SCI (p<0,001), indicando menor inflamação sistêmica. O perfil inflamatório local analisado pela ELISA mostrou que o grupo TMT obteve níveis aumentados de citocinas anti-inflamatórias e menor expressão de citocinas próinflamatórias quando comparado ao grupo SCI. Esses dados foram complementados pela maior expressão de micróglia com perfil M2, menor hiperatividade de astrócitos e menor ativação de apoptose no grupo TMT. A microtomografia no grupo SCI mostrou maior espalhamento da lesão, e a densidade evidente pode ser correlacionada com processo inflamatório crônico e presença de fibrose local. A microscopia eletrônica de varredura, usada para verificar a plasticidade neural e a sobrevivência celular, foi possível ver uma integridade de tratos preservados no grupo TMT.

Conclusão:

o protocolo que ajusta o volume de exercício de acordo com a fase pós lesão pode modular a qualidade da resposta regenerativa, e tem potencial para melhorar a recuperação funcional, a plasticidade neuromuscular, a modulação do perfil inflamatório local e sistêmico, a redução do espalhamento da lesão e maior preservação tecidual.(AU)

Introduction:

The incidence of traumatic spinal cord injury is high, and estimating that 2.5 million people live with this type of injury worldwide. It promotes limiting sensorimotor conditions, which impair the patient's quality of life. Physical rehabilitation is one of the wellestablished therapeutic realities in the clinic to improve function and minimize systemic problems, muscle atrophy, and joint contractures through modulation of the inflammatory microenvironment, becoming an important focus of therapeutic investigation.

Objective:

To evaluate the influence of an exercise protocol on modulating the inflammatory microenvironment of the lesion, neuroplasticity, and sensorimotor recovery after compressive spinal cord injury in mice.

Methodology:

We used 8-12-week-old female C57BL/6 mice subjected to spinal cord injury by extradural compression.

We study 3 groups:

SHAM (laminectomy only), SCI (injured without treatment), and TMT [injured, trained up to 28 days post-injury (dpo), with two 10-minute treadmill workouts, with a 10-minute rest interval between them, and after this period, only 10-minute workout minutes, for 56 days]. Training began seven days after the injury. We performed functional assessments weekly, then the electroneuromyography on the 56th day. Morphological and biochemical evaluations were made after the animal's euthanasia.

Results:

The SHAM group showed no alteration and was used as a normality standard. Regarding functional assessments, the TMT group showed better locomotor performance in the BMS from 21 days after the injury compared to the SCI group (p<0.01). TMT also exhibited better performance than the SCI group (p<0.001) in the return of tactile sensitivity in the hind paws 56 days after injury measured by digital analgesiometer. Regarding neuromuscular activity, the TMT and SHAM groups showed better performance in electroneuromyography regarding the amplitude of the compound muscle action potential (PAMC) when compared to the SCI (p<0.001). Concerning neuromuscular activity, the TMT and SHAM groups showed better performance in electroneuromyography regarding the amplitude of the compound muscle action potential (CMAP) when compared to the SCI (p<0.001). The TMT group also showed less muscle atrophy compared to SCI (p<0.05) and a higher number of neuromuscular junctions compared to SCI (soleus: p<0.

05 and gastrocnemius:

p<0.01). The bladder wall thickness from the TMT group was similar to the SHAM group and obtained a statistically significant difference compared to the SCI (p<0.001), indicating less systemic inflammation. The local inflammatory profile analyzed by ELISA showed that the TMT group had increased levels of anti-inflammatory cytokines and lower expression of pro-inflammatory cytokines than the SCI group. These data are complemented by the greater expression of microglia with an M2 profile, less hyperactivity of astrocytes, and less activation of apoptosis in the TMT group. Microtomography in the SCI group showed more lesion spread, and the evident density can be correlated with a chronic inflammatory process and the presence of local fibrosis. Scanning electron microscopy, used to verify neural plasticity and cell survival, showed the tracts preserved in the TMT group.

Conclusion:

The protocol that adjusts the exercise volume according to the post-injury phase can modulate the quality of the regenerative response and has the potential to improve functional recovery, neuromuscular plasticity, modulation of the local and systemic inflammatory profile, reduction of spread of the lesion and higher tissue preservation.(AU)