Efeitos da isoforma recombinante da fosfolipase-d ((LiRecDT1) da aranha marrom (Loxosceles intermedia) sobre a transmissão neuromuscular e a produção de força em músculos esqueléticos de camundongos

Abstract

Resumo: Dentre os componentes do veneno das aranhas Loxosceles encontram-se toxinas como as fosfolipases-D, responsáveis por grande parte dos efeitos deletérios do veneno. Essas enzimas catalisam a hidrólise dos fosfolipídios da membrana e os subprodutos gerados desencadeiam uma cascata de eventos celulares cujos efeitos sobre a função muscular esquelética ainda são desconhecidos. Para testar a hipótese central desse estudo, que a isoforma de fosfolipase-D, LiRecDt1, levaria à diminuição da função muscular e/ou comprometeria a transmissão neuromuscular, utilizamos 36 camundongos Swiss, machos, adultos, provenientes e mantidos no Biotério do Setor de Ciências Biológicas da UFPR. Avaliamos, durante 130 minutos, os efeitos diretos da LiRecDt1 ou de PBS (controle) em preparações isoladas e eletricamente estimuladas de nervo frênico-músculo diafragma (100 µg/ml). Os efeitos da previa inoculação (24 horas) por via intra peritonial (10µg/kg), com LiRecDt1 ou de PBS (controle) foram avaliados, "in situ", durante 50 minutos, em preparações eletricamente estimuladas de nervo ciático-músculo gastrocnemio, músculo gastrocnemio e em preparações isoladas de músculo diafragma e solear ("in vitro"). Os parâmetros de contratilidade avaliados foram: valor máximo de produção de força do abalo e as velocidades máximas de contração e de relaxamento. Resultados: Durante todo o curso temporal, a exposição direta das preparações à LiRecDt1 ou a sua prévia inoculação não produziu alterações significativas dos parâmetros de contratilidade avaliados. Conclusão: Os resultados obtidos nas condições experimentais empregadas neste estudo, sugerem que a LiRecDt1 não produziu efeitos deletérios importantes na excitabilidade neuronal, na transmissão neuromuscular, no processo de acoplamento-excitação contração ou na contratilidade de músculos esqueléticos. Acredita-se que a atividade fosfolipásica decorrente da ação da LiRecDT1 não tenha gerado subproduto lipídico suficiente para promover o acúmulo de derivados celulares oxidativos no músculo, conhecidos por diminuir a sensibilidade do aparelho contrátil ao cálcio e, consequentemente, alterar a função muscular.

Abstract: Phospholipase D is one important component of the venom of Loxosceles spiders. This enzyme is the mainly responsible for the deleterious effect of the poison. This enzyme catalyze the hydrolysis of membrane phospholipids and by-products generated triggers a cascade of cellular events whose effects on skeletal muscle function are still unknown. To test the hypothesis that the isoform of phospholipase-D, LiRecDt1 would lead to decreased muscle function and impair neuromuscular transmission, we used 36 Swiss mice, male adult from and maintained in the Animal Department of Biological Sciences Sector of Federal University of Paraná (UFPR). We evaluated during 130 minutes, the direct effects of LiRecDt1 or PBS (control) on the contractility of isolated electrically stimulated preparations of phrenic nerve-muscle (100 µg/ml). Also, the effects of previous inoculation (24 hours, IP 10µg/kg) with LiRecDt1 or PBS (control) on the contractility of electrically stimulated preparations of sciatic nerve-gastrocnemius muscle, gastrocnemius muscle and in isolated preparations of the diaphragm and soleus muscles, were evaluated for 50 minutes. The contractility parameters evaluated were: maximum force production of twitch and the maximum velocities of contraction and relaxation. Results: Throughout the time course, the direct exposure of preparations to LiRecDt1 or its prior inoculation produced no significant changes in the contractility. Conclusion: The results obtained in the experimental conditions used in this study suggest that LiRecDt1 produced no significant deleterious effects on neuronal excitability, neuromuscular transmission, in the process of excitation-contraction coupling or contractility of skeletal muscles. It is believed that the phospholipase activity resulting from the action of LiRecDT1 has not generated sufficient products to promote the accumulation of cellular oxidative species in muscle, known to decrease the sensitivity of the contractile apparatus to calcium and, consequently, alter muscle contraction.