Investigação morfoquantitativa e da imunoexpressão da ciclooxigenase-2 no tecido ósseo e cartilagíneo de um modelo experimental para distrofia muscular de Duchenne

Abstract

Introdução: A distrofia muscular de Duchenne (DMD) é uma doença genética recessiva ligada ao cromossomo X, local em que ocorre a mutação no gene da proteína distrofina, levando a uma degeneração muscular progressiva e irreversível. Sabe-se que a saúde óssea também está afetada na DMD, apresentando uma diminuição da densidade mineral óssea e alta incidência de fraturas associadas à fraqueza deste tecido. Porém, por ser uma doença de caráter muscular, há necessidade de aprofundamento sobre como a inflamação crônica, ocasionada pela doença, pode comprometer o tecido ósseo do portador de DMD. O modelo murino para distrofia muscular de Duchenne é amplamente utilizado para o estudo dos mecanismos patológicos desta doença, principalmente sob o ponto de vista morfológico. Objetivo: Avaliar, na epífise distal do fêmur de animais Mdx, as possíveis alterações morfológicas e relação das mesmas com o marcador inflamatório COX-2. Metodologia: Foram utilizados camundongos C57BL/10 (n=05) e C57BL/10-Dmdmdx (n=05), com dezesseis semanas de vida. Tais animais foram distribuídos, respectivamente, em grupo Controle e em grupo com distrofia muscular de Duchenne (Mdx). Após a eutanásia, a epífise distal do fêmur desses animais foi separada e realizadas análises histológicas (HE e SafraninaO), morfométricas e de imunoistoquímica (COX-2). Resultados: Através da análise com HE, foi possível identificar, em todos os grupos, a substância óssea esponjosa proveniente tanto do centro de ossificação primário quanto do centro de ossificação secundário. A coloração dos proteoglicanos com Safranina-O revelou marcação menos evidente na cartilagem articular e lâmina epifisial do grupo Mdx, em relação ao grupo Controle. Foi observada intensa imunomarcação na lâmina epifisial do grupo Mdx quando comparado ao Controle. Na medula óssea, ambos os grupos apresentaram imunomarcação, no entanto, mais uma vez a mesma foi mais intensa no grupo Mdx em relação ao respectivo Controle. Os osteócitos da diáfise apenas dos animais do grupo Mdx, também apresentaram intensa imunomarcação, o que não ocorreu no grupo Controle. As medidas morfométricas da lâmina epifisial e suas zonas celulares não apresentaram diferenças significativas entre os grupos. Conclusões: Foram evidenciadas, na epífise distal do fêmur dos animais Mdx, alterações dos proteoglicanos tanto da cartilagem articular quanto da lâmina epifisial. Além disso, houve evidência de processo inflamatório, com a presença da COX-2, na lâmina epifisial, medula óssea e diáfise do fêmur. As análises morfométricas da lâmina epifisial não apontaram alterações nos animais Mdx. Dessa maneira, no presente estudo podemos apontar que o processo inflamatório bem como as alterações dos proteoglicanos são evidências importantes a serem investigadas como causas da degeneração óssea em portadores de DMD.

Introduction: Duchenne muscular dystrophy (DMD) is a X-linked recessive genetic disease, which occurs a mutation on dystrophin’s protein gene, leading to a progressive and irreversible muscular degeneration. It is known that bone health is also affected in DMD, presenting a decrease in bone mineral density and a high incidence of fractures associated with the weakness of this tissue. However, for its muscular character, there is a need to have a deeper look in how the chronic inflammation, caused by the disease, can compromise the bone tissue of the DMD patient. The murine model for Duchenne muscular dystrophy is widely used to study the pathological mechanisms of this disease, specially from the morphological view. Purpose: To evaluate, in the distal femoral epiphysis of Mdx animals, the possible morphological alterations and their relation with inflammatory marker COX-2. Methods: This study used C57BL/10 (n = 05) and C57BL/10-Dmdmdx (n = 05) 16-week-old mice. These animals were distributed, respectively, in a Control and Duchenne muscular dystrophy (Mdx) group. After euthanasia, the distal epiphysis of the femur was separated and histological (HE and Safranin-O) and morphometric analysis were performed, besides to immunohistochemistry (COX-2) were performed. Results: Through HE analysis, it was possible to identify, in all groups, the cancellous bone proven both from the primary ossification center and from the secondary ossification center. The coloration of proteoglycans with Safranin-O revealed less evident marking in the articular cartilage and epiphyseal plate of the Mdx group, in relation to the Control group. There was intense immunostaining in the Mdx epiphyseal plate compared to Control. In the bone marrow, both groups showed immunostaining, but once again more intense in the Mdx group in relation to the respective Control. Osteocytes from the diaphysis from animals of the Mdx group also presented intense immunostaining, which was not found in the Control group. As morphometric measurements of the epiphyseal plate and its cellular zones did not present statistical significance between the groups. Conclusions: It was evidenced on the distal femoral epiphysis of the Mdx animals, alterations on proteoglycans in both articular cartilage and epiphyseal plate. In addition, there was evidence of an inflammatory process, with a presence of COX-2, in the epiphyseal plate, bone marrow and femoral diaphysis. As morphometric analyzes of the epiphyseal plate did not point differences in the Mdx animals. Thus, in the present study we can point out that the inflammatory process as well as the proteoglycans are important evidences to be investigated as causes of bone degeneration in DMD patients