Cambios en músculo esquelético inducidos por estimulación magnética en el modelo de Encefalitis Autoinmune Experimental

Abstract

Fundamento: La encefalomielitis autoinmune experimental (EAE) es un modelo animal de esclerosis múltiple que provoca cambios neurodegenerativos y estrés oxidativo en el sistema nervioso. El músculo esquelético también se ve afectado en la EAE, mostrando atrofia, alteraciones histológicas en las fibras musculares de carácter neurogénico y aumento del estrés oxidativo. Existe evidencia experimental de que la estimulación magnética transcraneal (TMS) tiene un efecto neuroprotector al reducir el estrés oxidativo, la degeneración neuronal y la astrocitosis. Sin embargo, no hay información sobre si TMS también pudiera tener un efecto mioprotector. Objetivos: En este estudio, nuestro objetivo fue evaluar los efectos terapéuticos de la estimulación magnética transcraneal (TMS) sobre la afectación del músculo esquelético de rata en la EAE y compararlos con los producidos por natalizumab (NTZ), dimetilfumarato (DMF) y N-acetil-cisteína (NAC). Material y métodos La EAE se indujo mediante la inyección de glicoproteína de oligodendrocitos de mielina (MOG) en ratas Dark Agouti. Todos los tratamientos se implementaron desde el día 15 hasta el día 35. Se estudió la severidad clínica y después del sacrificio se extrajeron los músculos sóleo y extensor largo de los dedos para su análisis bioquímico y posterior histológico. Para el estudio bioquímico se analizaron los lipoperóxidos, las proteínas carboniladas y el contenido de la relación glutatión reducido (GSH)/glutatión oxidado (GSSG) en músculo esquelético. Para el estudio histológico, las muestras fueron procesadas para microscopía óptica y microscopía electrónica de transmisión. Se utilizaron técnicas histológicas, histoquímicas, inmunohistoquímicas y morfométricas. Resultados: El tratamiento con TMS tuvo un efecto beneficioso sobre la afectación muscular en el modelo EAE. Hubo una mejoría clínica en los déficits motores funcionales, se atenuó la atrofia, se redujeron las lesiones musculares neurogénicas y el nivel de biomarcadores de estrés oxidativo fue menor. En comparación con NTZ, DMF y NAC, la mejor respuesta se obtuvo con TMS para todos los parámetros bioquímicos analizados. La TMS también atenuó más la atrofia muscular, aunque algunos cambios histológicos fueron mejor revertidos con los tratamientos con NAC y DMF. Conclusiones: El efecto mioprotector de TMS fue comparativamente mayor que el de los otros tratamientos. Por lo tanto, el uso de TMS puede ser una estrategia eficaz para reducir la afectación muscular en la esclerosis múltiple.

Background: Experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE) is the animal model of multiple sclerosis that causes neurodegenerative changes and oxidative stress in the nervous system. Skeletal muscle is also affected in EAE, showing atrophy, neurogenic histological alterations in muscle fibers, and increased oxidative stress. There is experimental evidence that transcranial magnetic stimulation (TMS) has a neuroprotective effect by reducing oxidative stress, neuronal degeneration, and astrocytosis. However, there is no information on whether TMS could also have a myoprotective effect. Objectives: In this study, our objective was to evaluate the therapeutic effects of transcranial magnetic stimulation (TMS) on rat skeletal muscle involvement in EAE and compare them with those produced by natalizumab (NTZ), dimethyl fumarate (DMF) and n-acetyl- cysteine (NAC). Material and methods: EAE was induced by injecting myelin oligodendrocyte glycoprotein (MOG) into Dark Agouti rats. All treatments were implemented from day 15 to day 35. Clinical severity was studied, and after sacrifice, the soleus and extensor digitorum longus muscles were extracted for biochemical analysis and subsequent histological. For the biochemical study, lipid peroxides, carbonylated proteins, and content of the reduced glutathione (GSH)/oxidized glutathione (GSSG) ratio in skeletal muscle were analyzed. For the histological study, the samples were processed for light microscopy and transmission electron microscopy. Histological, histochemical, immunohistochemical, and morphometric techniques were used. Results: The treatment with TMS had a beneficial effect on muscle involvement in the EAE model. There was a clinical improvement in functional motor deficits, atrophy was attenuated, neurogenic muscle lesions were reduced, and the level of oxidative stress biomarkers was lower. Compared to NTZ, DMF and NAC, the best response was obtained with TMS for all the biochemical parameters analyzed. TMS also attenuated more muscle atrophy, although some histological changes were better reversed by NAC and DMF treatments. Conclusions: The myoprotective effect of TMS was comparatively greater than that of the other treatments. Thus, the use of TMS may be an effective strategy to reduce muscle involvement in multiple sclerosis.