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

Abstract

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.