Atividade física precoce e a hipótese de reserva neural: análise dos níveis corticais e hipocampais de fator neurotrófico derivado do encéfalo (BDNF), de hormônio adrenocorticotrófico (ACTH) e de corticoesterona ao longo da vida sedentária de ratos que foram fisicamente ativos na adolescência

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Date
2018-10-25Author
Carvalho, Andrea Dominguez [UNIFESP]
Advisor
Silva, Sergio Gomes da [UNIFESP]Type
Dissertação de mestradoMetadata
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Early physical activity and the neural reserve hypothesis: analysis of cortical and hipocampal levels of brainderived neurotrophic factor (BDNF), adrenocorticotrophic hormone (ACTH) and corticosteroid over the sedentary life of rats that were physically active in adolescenceAbstract
Purpose: There are reports that life experiences at early ages such as physical
activity in childhood and adolescence can reduce the future risk of brain
disorders and enhance lifelong brain functions. However how early physical
activity promotes such effects are not well understood. A possible explanation is
that physical exercise can stimulate neuronal growth, resulting in a neural
reserve which could be extracted throughout the life course. Based in this
hypothesis, the present study was designed to investigate the neural reserve
induced by early physical activity. To do this, we evaluated the cortical and
hippocampal levels of BDNF, ACTH and corticosterone during the aging course
of rats submitted to physical exercise during adolescent period. Methods:
Thirtyfive
male Wistar rats were distributed into exercise (EX, n=18) and control
(CTL, n=17) groups. Rats from EX group were submitted to an aerobic exercise
program during the 21st and 60th postnatal day (P21P60).
Afterward, cortical
and hippocampal levels of BDNF, ACTH and corticosterone from the EX and
CTL groups were investigated at different life stages: 0 (P60), 30 (P90), 60
(P120) and 90 (P150) days after last exercise session. The BDNF, ACTH and
corticosterone levels were quantified by mean of Luminex xMAP system
(MAGPIX technology). Results: No change was detected in the cortical and
hippocampal levels of ACTH and corticosterone (p > 0.05). After the last
physical training session (at P60), it was noted a significant increase of
hippocampal BDNF (p < 0.05). However, this effect induced by early exercise
was not maintained throughout the sedentary life of rats (ie, BDNF levels
returned to control levels at P90 and P120). Conclusion: Our results indicate
that changes in hippocampal BDNF levels may occur in rats exercised in youth,
especially at P60. However, no persistent and longlasting
effect of early
physical exercise, which could be related to the neural reserve, was found in
this study. Objetivo: Existem relatos que as experiências de vida em estágios precoces,
tais como atividades físicas na infãncia e adolesncência, podem reduzir o risco
de futuros distúrbios neurológicos e aprimorar as funções cerebrais ao longo da
vida. Entretanto, permanece ainda pouco esclarecido como a atividade física
precoce promove tais efeitos. Uma possível explicação é que a atividade física
pode estimular o crescimento neuronal, resultando em uma reserva neural que
poderia ser extraída ao longo da vida. Baseado nessa hipótese, o presente
estudo foi designado para investigar a reserva neural induzida pela atividade
física precoce. Para isso, nós avaliamos os níveis corticais e hipocampais de
BDNF, ACTH e corticosterona ao longo da vida de ratos submetidos a exercício
físico aeróbio durante o período adolescente. Métodos: Trinta e cinco ratos
foram distribuídos em dois grupos: exercício (EX, n=18) e controle (CTL, n=17).
Os ratos do grupo EX foram submetidos a um programa de exercício físico do
21º ao 60º dia de vida (P21P60).
Depois desse período, os níveis corticais e
hipocampais de BDNF, ACTH e corticosterona dos grupos EX e CTL foram
avaliados em diferentes estágios da vida: 0 (P60), 30 (P90) e 60 (P120) dias
após a última sessão de exercício físico. Os níveis de BDNF, ACTH e
corticosterona foram quantificados por meio do sistema Luminex xMAP
(tecnologia MAGPIX). Resultados: Nenhuma mudança foi detectada nos
níveis corticais e hipocampais de ACTH e corticosterona (p > 0,05). Após a
última sessão de exercício (em P60), foi notado um significante aumento de
BDNF hipocampal (p < 0,05). Porém, esse efeito induzido pelo exercício
precoce não foi mantido ao longo da vida sedentária de ratos (ou seja, os
níveis de BDNF retornaram aos níveis controle em P90 e P120). Conclusão:
Nossos resultados indicam que mudanças nos níveis hipocampais de BDNF
podem ocorrer em ratos exercitados na juventude, especialmente em P60.
Porém, nenhum efeito persistente e duradouro do exercício físico precoce, que
poderia relacionarse
à reserva neural, foi encontrado neste estudo.
Keywords
Physical activityNeural reserve
BDNF
Stress hormones
Atividade física
Reserva neural
Hormônios de estresse
Sponsorship
Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)