Transcriptomic profiling of skeletal muscle in the DMDmdx rat model of Duchenne muscular dystrophy

Este artigo de 2025 da revista Scientific Reports, da autoria de Ebrahimpour Gorji e colegas, liderado por um grupo da Warsaw University of Life Sciences e com colaboradores em França, no Reino Unido e no Irão, apresenta uma caracterização histopatológica, bioquímica e transcriptómica combinada do modelo de rato Sprague-Dawley DMD^mdx para a distrofia muscular de Duchenne. Os autores defendem que este modelo de rato representa melhor a DMD humana do que o modelo de ratinho mdx amplamente utilizado, que apresenta uma regeneração muscular invulgarmente forte e um fenótipo mais ligeiro, e procuraram mapear o panorama molecular do músculo distrófico numa fase intermédia da doença. Foram estudados sete ratos com deficiência de distrofina e sete animais da mesma ninhada de tipo selvagem, com cerca de quatro meses de idade. O músculo bíceps femoral foi avaliado histologicamente com coloração H&E, vermelho de Picrosirius e Koss; o plasma sanguíneo foi analisado relativamente a dezanove parâmetros bioquímicos; e os homogenatos musculares foram testados quanto a marcadores do estado oxidativo, incluindo TAS, redutase da glutationa, peroxidase da glutationa, SOD e TBARS. Na componente transcriptómica, o RNA de quatro animais por genótipo foi sequenciado e analisado através do alinhamento HISAT2, da quantificação featureCounts, da expressão diferencial DESeq2 e do enriquecimento GO/KEGG/Reactome.

Os ratos distróficos apresentaram a patologia esperada: necrose multifocal extensa das fibras musculares, infiltração inflamatória mononuclear, redução do diâmetro das fibras musculares e fibrose intersticial acentuada, com o tecido conjuntivo a ocupar 44,3% da secção transversal do músculo, em comparação com apenas 4,0% nos controlos de tipo selvagem. Os marcadores plasmáticos de lesão muscular estavam fortemente elevados (CPK, LDH e ALT), a par de alterações nos níveis de cálcio, sódio, fósforo, magnésio, potássio, glicose e ureia. A capacidade antioxidante estava marcadamente comprometida, com redução da TAS e menor atividade da redutase da glutationa e da peroxidase da glutationa, embora a atividade da SOD não apresentasse diferenças entre os grupos. A sequenciação de RNA identificou 3615 genes diferencialmente expressos (1824 com expressão aumentada e 1791 com expressão reduzida), com enriquecimento em processos relacionados com a organização do citoesqueleto de actina, a organização da matriz extracelular, a ligação a iões de cálcio e a contração muscular. Verificou-se uma redução da expressão de genes estruturais e regenerativos importantes, incluindo Dmd, Actc1, Col6a1, Mmp2, Igf1 e as miosinas associadas à regeneração Myh3 e Myh8, enquanto genes inflamatórios e inibidores da via Wnt, como Tnfrsf19, Nos2 e Dkk1, apresentaram expressão aumentada. A análise KEGG destacou as vias de sinalização MAPK e do cálcio, enquanto a análise Reactome salientou as vias imunitárias e da matriz extracelular. Os autores concluem que o modelo de rato apresenta mais genes diferencialmente expressos e uma patologia mais grave do que os ratinhos mdx, o que o torna uma plataforma com maior relevância translacional, e relacionam os seus resultados com potenciais alvos terapêuticos, incluindo estratégias antifibróticas, anti-inflamatórias e moduladoras da via PI3K/AKT.