Tiidus, Peter M, Holden, Dean, Bombardier, Eric, Zajchowski, Sheri, Enns, Deborah, and Belcastro, Angelo
We hypothesized that estrogen administration would attenuate skeletal muscle neutrophil infiltration, indices of muscle membrane disruption, and muscle calpain activity shortly after the termination of exercise. Ovariectomized female rats were implanted with either an estogen pellet (25 mg β-estradiol) or a placebo pellet. Two weeks post-implant, animals were killed either at rest or 1 h after running exercise (60 min at 21 m·min[sup –1] , 12% grade). The 4 experimental groups (n = 12) used were: unexercised placebo (UP), unexercised estrogen (UE), exercised placebo (EP), and exercised estrogen (EE). Blood samples were analyzed for creatine kinase (CK) activity and estradiol content. Plantaris and gastrocnemius muscles were removed and histochemical determination of neutrophil content or biochemical determination of myeloperoxidase (MPO), glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD), and calpain-like activity determined. Estrogen supplemented animals had 10–20-fold higher circulating estradiol levels than placebo animals. EP animals had significantly higher (P < 0.05) circulating CK activities than EE or unexercised animals. Muscle neutrophil concentrations were significantly (P < 0.01) elevated in EP and EE groups compared with unexercised controls, with EP muscle neutrophil levels also being over 60% greater (P < 0.05) than in EE animals. EP animals also had higher (P < 0.05) muscle MPO activities than unexercised or EE animals. Muscle G6PD activities were not significantly different between any groups. Muscle caplain-like activities were 80% higher (P < 0.01) in EP animals than EE animals with calpain-like activities in EE animals similar to unexercised groups. These results indicate that estrogen supplementation in ovariectomized rats attenuated 1-h post-exercise serum CK activities, muscle neutrophil infiltration, MPO activities, and calpain-like activities when compared with exercised, unsupplemented animals. This supports the possibility of a relationship between estrogen, calpain dependent production of neutrophil chemo-attractant peptides, and 1-h post-exercise skeletal muscle neutrophil infiltration.Key words: neutrophils, calpain, estrogen, skeletal muscle, muscle damage.On a émis l'hypothèse que l'administration d'œstrogène atténuerait l'infiltration de neutrophiles musculaires squelettiques, indices de rupture de la membrane musculaire et d'activité de la calpaïne musculaire peu après la fin d'un exercice. On a inséré un pellet d'œstrogène (25 mg β-œstradiol) ou de placebo sous la peau de rats femelles ovariectomisées. Deux semaines plus tard, on a sacrifié les animaux, au repos ou 1 h après une course (60 min à 21 m·min[sup –1] , pente 12 %). Ainsi, on a utilisé quatre groupes (n = 12) aux fins de l'expérience : placebo sédentaire (PS), œstrogène sédentaire (OS), placebo actif (PA), œstrogène actif (OA). On a analysé des échantillons sanguins pour déterminer l'activité de la créatine kinase (KC) et la teneur en œstradiol. On a prélevé les muscles plantaires et gastrocnémiens, et déterminé la teneur en neutrophiles par une méthode histochimique et les activités de la myéloperoxydase (MPO), de la glucose-6-phosphate déshydrogénase (G6PD) et de type calpaïne par une méthode biochimique. Les animaux ayant reçu le supplément d'œstrogène ont eu des taux d'œstradiol circulant d'un facteur 10–20 fois plus élevé que les animaux ayant reçu le placebo. Les animaux PA ont eu des activités de CK circulante significativement plus élevées (P < 0,05) que les animaux OA ou sédentaires. Les concentrations de neutrophiles musculaires ont été significativement plus élevées (P < 0,01) chez les groupes PA et OA que chez les témoins sédentaires, les taux de neutrophiles musculaires des PA étant 60 % plus élevés (P < 0,05) que ceux des animaux OA. Les activités de la MPO musculaire ont aussi été plus élevées (P < 0,05) chez les animaux PA que chez les animaux sédentaires ou OA. Les activités de la G6PD musculaire n'ont pas différé significativement entre les groupes. Les activités de type calpaïne ont été 80 % plus élevées (P < 0,01) chez les animaux PA que chez les animaux OA, les activités de type calpaïne des animaux OA étant similaires à celles des groupes sédentaires. Ces résultats indiquent que la supplémentation en œstrogène chez les rats femelles ovariectomisées a atténué, 1 h après l'exercice, les activités de la CK sérique, l'infiltration de neutrophiles musculaires, les activités de la MPO et les activités de type calpaïne comparativement a ce qui a été observé chez les animaux actifs n'ayant reçu aucun supplément. Ces résultats soutiennent l'hypothèse d'une relation possible entre l'œstrogène, la production dépendante de la calpaïne de peptides chimio-attractifs pour les neutrophiles et l'infiltration de neutrophiles musculaires squelettiques 1 h après un exercice.Mots clés : neutrophiles, calpaïne, œstrogène, muscle squelettique, dommage musculaire.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]