Basal, but not overload-induced, myonuclear addition is attenuated by N^G-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) administration

Authors: Gordon, Scott E.; Westerkamp, Christopher M.; Savage, Kathleen J.; Hickner, Robert C.; George, Sarah C.; Fick, Christopher A.; McCormick, Kathleen M.

Source: Canadian Journal of Physiology and Pharmacology, Volume 85, Number 6, June 2007 , pp. 646-651(6)

Publisher: NRC Research Press

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Abstract:

The purpose of this study was to examine the effect of blocking nitric oxide synthase (NOS) activity via N^G-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) on myonuclear addition in skeletal muscle under basal and overloaded conditions. Female Sprague-Dawley rats (approx. 220g) were placed into 1 of the following 4 groups (n= 7-9/group): 7-day skeletal muscle overload (O), sham operation (S), skeletal muscle overload with L-NAME treatment (OLN), and sham operation with L-NAME treatment (SLN). Plantaris muscles were overloaded via bilateral surgical ablation of the gastrocnemius muscles and L-NAME (0.75mg/mL) was administered in the animals' daily drinking water starting 2days prior to surgery and continued until sacrifice. Myonuclear addition was assessed as subsarcolemmal incorporation of nuclei labeled with 5-bromo-2′-deoxyuridine (approx. 25mg·(kg body mass)^-1·day^-1) delivered via osmotic pump during the overload period. As expected, muscle wet mass, total protein content, fiber cross-sectional area, and myonuclear addition were significantly higher (p≤ 0.05) in O vs. S; however, only the increase in wet mass and total protein content (per body mass) were attenuated by L-NAME administration. Interestingly, L-NAME significantly reduced myonuclear addition by 75% in nonoverloaded muscles (SLN vs. S). Muscle hepatocyte growth factor protein content increased with overload, but was unaffected by L-NAME in either loading state. These data indicate that NOS inhibition in rat plantaris muscle attenuates myonuclear addition under basal, but not overloaded, conditions.

La présente étude a eu pour but d'examiner l'effet du blocage de l'activité de la monoxyde d'azote synthase (NOS) induit par le N^G-nitro-L-arginine méthyl ester (L-NAME) sur l'ajout de noyaux dans le muscle squelettique dans des conditions basales et de surcharge. On a divisé des rats Sprague-Dawley femelles (approx. 220 g) en 4 groupes (n = 7-9/groupe) : surcharge du muscle squelettique pendant 7 jours (« O »), opération fictive (« S »), surcharge du muscle squelettique et traitement avec L-NAME (« OLN »), et opération fictive et traitement avec L-NAME (« SLN »). On a surchargé les muscles plantaires par l'intermédiaire d'une ablation chirurgicale bilatérale des muscles gastrocnémiens, et administré L-NAME (0,75 mg/mL) dans l'eau de breuvage des animaux 2 jours avant l'opération jusqu'au sacrifice. On a évalué l'ajout de noyaux par l'incorporation sous-sarcolemmique de noyaux marqués avec de la 5-bromo-2′-désoxyuridine (approx. 25 mg·(kg PC)^-1·jour^-1) administrée par une pompe osmotique durant la période de surcharge. Comme prévu, le poids humide, la teneur en protéine totale, la surface transversale de la fibre et l'ajout de noyaux ont été significativement plus élevés (p ≤ 0,05) chez le groupe « O » que chez le groupe « S »; toutefois, seule l'augmentation de poids humide et la teneur en protéine totale (par poids corporel) ont été atténuées par l'administration de L-NAME. Fait intéressant à noter, L-NAME a réduit de 75 % l'ajout de noyaux dans les muscles non surchargés (« SLN » vs. « S »). La teneur en protéines du facteur de croissance des hépatocytes musculaires a augmenté avec la surcharge, mais n'a été influencée par L-NAME dans aucune condition de charge. Ces résultats indiquent que l'inhibition de l'activité NOS atténue l'ajout de noyaux dans des conditions basales, mais pas dans des conditions de surcharge, dans le muscle plantaire du rat.

Document Type: Research article

Publication date: 2007-06-01

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