Expressão cerebral de proteínas inflamatórias, apoptóticas e de sobrevida celular em ratos idosos submetidos a treinamento físico aeróbio e resistido.
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Data
2018-05-24
Autores
Henrique, Jessica Salles [UNIFESP]
Orientadores
Silva, Sergio Gomes Da [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Resumo
O envelhecimento é em grande parte acompanhado pelo aumento crônico de marcadores pró-inflamatórios. Esse processo inflamatório tem relação direta com disfunções celulares que induzem eventos indesejados, como, por exemplo, a ativação exacerbada das vias de sinalização de morte celular. No cérebro idoso, a desregulação das atividades normais das células neuronais compromete as funções cerebrais favorecendo o aparecimento de doenças neurodegenerativas e déficits cognitivos. Interações de diversos estímulos, tal como o estresse, são responsáveis pela modulação das atividades e processos celulares. O exercício físico, por ser um modelo controlável de estresse, tem sido utilizado como uma boa estratégia para estudar os mecanismos fisiológicos das respostas inflamatórias e suas consequências. Entretanto, diferentes tipos de modalidades de exercício físico exercem repostas distintas sobre o organismo. Dessa forma, o presente estudo foi designado para investigar a expressão de citocinas e quimiocinas inflamatórias (Eotaxina, Fractalquina, G-CSF, GM-CSF, IFNy, IL-10, IL-13, IL-17α, IL-18, IL-1α, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL12p70, IP-10, Leptina, LIX, MCP-1, MIP-1α, MIP-2, RANTES, TNFα e VEGF), a expressão e ativação de proteínas de sinalização intracelular (CREB, ERK, Akt, p70S6k, STAT5, JNK, NFkB e p38) e a expressão de proteínas pró e anti-apoptóticas (Bax, Bid, Caspase 3, XIAP e Bcl-2) no córtex cerebral e formação hipocampal de ratos idosos submetidos a dois tipos de treinamento físico (aeróbio e resistido). Os resultados mostraram que os ratos idosos que realizaram treinamento resistido apresentavam uma diminuição nos níveis corticais de RANTES e uma redução nos níveis hipocampais de MIP-2 quando comparados aos animais controle (sedentários). Ao compararmos os dois modelos de treinamento, foi observado que o treinamento aeróbio aumentou os níveis corticais de IL-13, IL-6, e IL-17α em comparação ao treinamento resistido. Com relação as proteínas de sinalização, observamos que o treinamento aeróbio aumentou a expressão cortical das proteínas totais JNK, ERK e p70S6k em comparação aos animais controles. Notamos também que o treinamento resistido diminuiu a expressão cortical das proteínas totais p38, ERK e Akt em relação ao treinamento aeróbio. Por fim, um aumento da expressão da proteína anti-apoptótica XIAP foi encontrado no hipocampo dos animais submetidos ao treinamento aeróbio quando comparado aos animais controles. Os nossos resultados mostram que o treinamento físico é capaz de alterar processos extra- e intracelulares no cérebro em idade avançada, especialmente aqueles ligados à inflamação, sobrevida e morte celular. Quando comparados aos animais idosos sedentários, observamos que o treinamento de resistido resultou em uma resposta antiinflamatória, enquanto o treinamento aeróbio alterou vias intracelulares de crescimento e anti-apoptóticas. Tomados em conjunto, esses resultados mostram que as alterações na expressão cerebral de proteínas inflamatórias, apoptóticas e de sobrevida celular em ratos idosos dependem do tipo de treinamento físico.
Aging is often accompanied by the increase of pro-inflammatory markers. This inflammatory process is directly related to cellular dysfunctions that induces events such as the exacerbated activation of cell death signaling pathways. In the aged brain, dysregulation of normal activities of neuronal cells compromises brain functions favoring the onset of neurodegenerative diseases and cognitive deficits. Interactions of various stimuli, such as stress, are responsible for the modulation of cellular processes and activities. Physical exercise is a controllable model of stress, largely used as a strategy to study the physiological mechanisms of inflammatory responses and their consequences. However, different types of physical exercise promote different responses on the organism. Thus, the present study was designed to investigate the expression of inflammatory cytokines and chemokines (Eotaxina, Fractalquina, G-CSF, GM-CSF,IFNy, IL-10, IL-13, IL-17α, IL-18, IL-1α, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL12p70, IP-10, Leptina, LIX, MCP-1, MIP-1α, MIP-2, RANTES, TNFα e VEGF), the expression and activation of intracellular signaling proteins (CREB, ERK, Akt, p70S6k, STAT5, JNK, NFkB e p38) and the expression of pro and anti-apoptotic proteins (Bax, Bid, Caspase 3, XIAP e Bcl-2) in the cerebral cortex and hippocampal formation of aged rats submitted to aerobic and resistance exercise. The results showed that aged rats that underwent resistance training had decreased cortical levels of RANTES and a reduction in the hippocampal levels of MIP-2 when compared to control (sedentary) animals. When comparing the two training models, it was observed that aerobic training increased the cortical levels of IL-13, IL-6, IL-17α compared to resistance training. Regarding the signaling proteins, we observed that aerobic training increased total cortical expression of the proteins JNK, ERK and p70S6k in comparison to the control animals. We also noticed that resistance training decreased total cortical expression of the proteins p38, ERK and Akt in relation to aerobic training. Finally, an increased expression of the anti-apoptotic protein XIAP was found in the hippocampus of animals submitted to aerobic training when compared to control animals. Our results show that physical training is capable of altering extra and intracellular processes in the aged brain, especially those related to inflammation, survival and cell death. When compared to sedentary animals, we observed that resistance training resulted in an anti-inflammatory response, while aerobic training altered intracellular growth and anti-apoptotic pathways. Taken together, these results show that changes in the brain expression of inflammatory, apoptotic, and cell survival proteins in aged rats depend on the type of physical training.
Aging is often accompanied by the increase of pro-inflammatory markers. This inflammatory process is directly related to cellular dysfunctions that induces events such as the exacerbated activation of cell death signaling pathways. In the aged brain, dysregulation of normal activities of neuronal cells compromises brain functions favoring the onset of neurodegenerative diseases and cognitive deficits. Interactions of various stimuli, such as stress, are responsible for the modulation of cellular processes and activities. Physical exercise is a controllable model of stress, largely used as a strategy to study the physiological mechanisms of inflammatory responses and their consequences. However, different types of physical exercise promote different responses on the organism. Thus, the present study was designed to investigate the expression of inflammatory cytokines and chemokines (Eotaxina, Fractalquina, G-CSF, GM-CSF,IFNy, IL-10, IL-13, IL-17α, IL-18, IL-1α, IL-1β, IL-2, IL-4, IL-5, IL-6, IL12p70, IP-10, Leptina, LIX, MCP-1, MIP-1α, MIP-2, RANTES, TNFα e VEGF), the expression and activation of intracellular signaling proteins (CREB, ERK, Akt, p70S6k, STAT5, JNK, NFkB e p38) and the expression of pro and anti-apoptotic proteins (Bax, Bid, Caspase 3, XIAP e Bcl-2) in the cerebral cortex and hippocampal formation of aged rats submitted to aerobic and resistance exercise. The results showed that aged rats that underwent resistance training had decreased cortical levels of RANTES and a reduction in the hippocampal levels of MIP-2 when compared to control (sedentary) animals. When comparing the two training models, it was observed that aerobic training increased the cortical levels of IL-13, IL-6, IL-17α compared to resistance training. Regarding the signaling proteins, we observed that aerobic training increased total cortical expression of the proteins JNK, ERK and p70S6k in comparison to the control animals. We also noticed that resistance training decreased total cortical expression of the proteins p38, ERK and Akt in relation to aerobic training. Finally, an increased expression of the anti-apoptotic protein XIAP was found in the hippocampus of animals submitted to aerobic training when compared to control animals. Our results show that physical training is capable of altering extra and intracellular processes in the aged brain, especially those related to inflammation, survival and cell death. When compared to sedentary animals, we observed that resistance training resulted in an anti-inflammatory response, while aerobic training altered intracellular growth and anti-apoptotic pathways. Taken together, these results show that changes in the brain expression of inflammatory, apoptotic, and cell survival proteins in aged rats depend on the type of physical training.
Descrição
Citação
HENRIQUE, Jessica Salles. Expressão cerebral de proteínas inflamatórias, apoptóticas e de sobrevida celular em ratos idosos submetidos a treinamento físico aeróbio e resistido. São Paulo, 2018. 76 f. Dissertação (Mestrado em Neurologia/Neurociências) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo, São Paulo, 2018.