Participação das vias de estresse oxidativo na neuroproteção mediada pelo treinamento físico em fatias cerebrais submetidas à privação de oxigênio e glicose

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Hercules Ribeiro Leite
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8E5GVJ
Resumo: A isquemia leva a uma variedade de eventos patológicos, incluindo excitotoxicidade, inflamação, disfunção neuronal tardia e morte celular por meio da hiper-ativação de receptores glutamatérgicos e produção de radicais livres, como o óxido nítrico (NO). Os mecanismos pelos quais o excesso da formação do NO cerebral medeia a morte neural, tais como a depleção energética, a peroxidação lipídica e proteica, a nitrosilação de proteínas e o dano ao DNA, não foram bem elucidados. Neste contexto, há evidências sustentando o fato de que o exercício físico regular exerce efeitos benéficos sobre o cérebro, indicando que este poderia ativar vias celulares e moleculares que contribuiriam para a neuroproteção. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a participação das vias de estresse oxidativo na neuroproteção mediada pelo treinamento físico em fatias cerebrais submetidas à privação de oxigênio e glicose (POG). Neste estudo, ratos Wistar machos foram divididos em dois grupos: grupo treinado (TRE) e grupo sedentário (SED). O grupo TRE foi submetido a um protocolo de natação 5x/semana, 30 min/dia, durante 8 semanas, com uma intensidade de treinamento moderado (60% da carga máxima). Após o término do protocolo de treinamento, os animais foram decapitados e os córtices cerebrais e os hipocampos rapidamente removidos e fatiados numa espessura de 400 m. As fatias de um mesmo animal foram então aleatoriamente divididas em: (1) fatias controle SED e TRE, não submetidas à privação de oxigênio e glicose por 60 min (nPOG SED; nPOG TRE), e (2) fatias Isquemia SED e TRE, submetidas à privação de oxigênio e glicose (POG SED; POG TRE). Posteriormente, ambos os grupos foram submetidos a um período sem POG por 240 min. Os tecidos e os meios de incubação foram coletados e armazenados a 80 ºC. As seguintes respostas foram avaliadas: viabilidade celular (lactato desidrogenase/LDH; e etídio-homodímero/EthD-1), glutamato, nitrito ([NO2-]), atividade da superóxido dismutase (SOD) e peroxidação lipídica (substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico/TBARS). Além disso, também foram avaliadas as respostas associadas ao treinamento físico: glicogênio hepático e muscular, e carga máxima suportada no teste de esforço máximo (TEM). Para a análise estatística utilizou-se análise de variância de uma ou duas vias. Os resultados foram expressos como erro padrão da média (± E.P.M), com nível de significância p<0,05. Observou-se que o treinamento físico aumentou as reservas de glicogênio hepático e muscular, e consequentemente, aumentou o condicionamento físico no TEM. Houve redução da morte celular nas fatias corticais TRE POG (92,64 ± 19,18), e hipocampais TRE POG (183,4 ± 46,84), bem como menores concentrações de glutamato no TRE POG (2,26 ± 0,31), apenas nas fatias hipocampais deste último grupo. Em relação às concentrações de NO2- e TBARS, houve uma diminuição apenas das fatias corticais TRE POG (1,0 ± 0,28) e (69,03 ± 10,16), respectivamente. Por outro lado, o exercício, per si, aumentou a atividade da SOD cortical no grupo TRE nPOG (0,10 ± 0,22) e TRE POG (1,15 ± 0,26). Os resultados deste estudo indicam que o treinamento físico induz neuroproteção no córtex cerebral e hipocampos submetidos à POG; diminui as concentrações de NO2-, aumenta a atividade da SOD nestas fatias, e diminui a lipoperoxidação apenas nas fatias corticais, bem como causa menor excitotoxicidade glutamatérgica na fatias hipocampais POG TRE.
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spelling Andre Ricardo MassensiniJuliana Carvalho TavaresDanusa Dias SoaresAntonio Carlos Pinheiro de OliveiraHercules Ribeiro Leite2019-08-11T21:01:28Z2019-08-11T21:01:28Z2011-01-07http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8E5GVJA isquemia leva a uma variedade de eventos patológicos, incluindo excitotoxicidade, inflamação, disfunção neuronal tardia e morte celular por meio da hiper-ativação de receptores glutamatérgicos e produção de radicais livres, como o óxido nítrico (NO). Os mecanismos pelos quais o excesso da formação do NO cerebral medeia a morte neural, tais como a depleção energética, a peroxidação lipídica e proteica, a nitrosilação de proteínas e o dano ao DNA, não foram bem elucidados. Neste contexto, há evidências sustentando o fato de que o exercício físico regular exerce efeitos benéficos sobre o cérebro, indicando que este poderia ativar vias celulares e moleculares que contribuiriam para a neuroproteção. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a participação das vias de estresse oxidativo na neuroproteção mediada pelo treinamento físico em fatias cerebrais submetidas à privação de oxigênio e glicose (POG). Neste estudo, ratos Wistar machos foram divididos em dois grupos: grupo treinado (TRE) e grupo sedentário (SED). O grupo TRE foi submetido a um protocolo de natação 5x/semana, 30 min/dia, durante 8 semanas, com uma intensidade de treinamento moderado (60% da carga máxima). Após o término do protocolo de treinamento, os animais foram decapitados e os córtices cerebrais e os hipocampos rapidamente removidos e fatiados numa espessura de 400 m. As fatias de um mesmo animal foram então aleatoriamente divididas em: (1) fatias controle SED e TRE, não submetidas à privação de oxigênio e glicose por 60 min (nPOG SED; nPOG TRE), e (2) fatias Isquemia SED e TRE, submetidas à privação de oxigênio e glicose (POG SED; POG TRE). Posteriormente, ambos os grupos foram submetidos a um período sem POG por 240 min. Os tecidos e os meios de incubação foram coletados e armazenados a 80 ºC. As seguintes respostas foram avaliadas: viabilidade celular (lactato desidrogenase/LDH; e etídio-homodímero/EthD-1), glutamato, nitrito ([NO2-]), atividade da superóxido dismutase (SOD) e peroxidação lipídica (substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico/TBARS). Além disso, também foram avaliadas as respostas associadas ao treinamento físico: glicogênio hepático e muscular, e carga máxima suportada no teste de esforço máximo (TEM). Para a análise estatística utilizou-se análise de variância de uma ou duas vias. Os resultados foram expressos como erro padrão da média (± E.P.M), com nível de significância p<0,05. Observou-se que o treinamento físico aumentou as reservas de glicogênio hepático e muscular, e consequentemente, aumentou o condicionamento físico no TEM. Houve redução da morte celular nas fatias corticais TRE POG (92,64 ± 19,18), e hipocampais TRE POG (183,4 ± 46,84), bem como menores concentrações de glutamato no TRE POG (2,26 ± 0,31), apenas nas fatias hipocampais deste último grupo. Em relação às concentrações de NO2- e TBARS, houve uma diminuição apenas das fatias corticais TRE POG (1,0 ± 0,28) e (69,03 ± 10,16), respectivamente. Por outro lado, o exercício, per si, aumentou a atividade da SOD cortical no grupo TRE nPOG (0,10 ± 0,22) e TRE POG (1,15 ± 0,26). Os resultados deste estudo indicam que o treinamento físico induz neuroproteção no córtex cerebral e hipocampos submetidos à POG; diminui as concentrações de NO2-, aumenta a atividade da SOD nestas fatias, e diminui a lipoperoxidação apenas nas fatias corticais, bem como causa menor excitotoxicidade glutamatérgica na fatias hipocampais POG TRE.Ischemia leads to a variety of pathological events, including excitotoxicity, inflammation, delayed neuronal dysfunction and cell death through hyperactivation of glutamate receptors and production of free radicals, such as nitric oxide (NO). The mechanism by which cerebral excess formation of NO, which mediates neuronal death involving energy depletion, lipid peroxidation and protein nitrosylation of proteins and DNA damage have not been fully elucidated. In this context, there is evidence supporting the fact that regular exercise has beneficial effects on the brain, which activate cellular and molecular pathways that contribute to neuroprotection. Thus, the purpose of this study was to evaluate the role played by oxidative stress pathways in neuroprotection induced by exercise in brain slices submitted to oxygen and glucose deprivation (OGD). Male Wistar rats were divided into two groups: trained (TRA) and sedentary groups (SED). The TRA group was submitted to a swimming protocol 5x/week, 30 min/day for 8 weeks, with moderate training intensity (60% of maximum load). At the end of training protocol animals were decapitated and cerebral cortices and hippocampus were quickly removed and sliced (thickness 400 m). The slices of the same animal were then randomized into: (1) SED and TRE control slices not submitted to oxygen glucose deprivation (SED nOGD; nOGD TRE), and (2) submitted to oxygen glucose deprivation for 60 min (OGD SED; OGD TRE). Thereafter, both groups were submitted to 4-hours without OGD. Then, tissues and medium incubation were collected and stored at 80 ºC. The following parameters were evaluated: cell viability (lactate dehydrogenase/LDH, and homodimer-ethídium/EthD-1), glutamate, nitrite ([NO2-]), superoxide dismutase activity (SOD) and lipid peroxidation (thiobarbituric acid reactive substances/TBARS). In addition, parameters associated to physical training, such as muscle and liver glycogen, and the maximum load in the maximal effort test (MET), were also evaluated. For statistical analysis we used one-way and two-way ANOVA. The results were expressed as standard error mean (± S.E.M) with significance of p<0.05. It was observed that exercise training increased hepatic and muscle glycogen storage, and improves performance in MET. There was a reduction in the number of cell death in cortical slices from TRA OGD group (92.64 ± 19.18), and hippocampal TRA OGD (183.4 ± 46.84) and lower levels of glutamate in TRA OGD (2.26 ± 0.31), only in hippocampus. NO2- and TBARS concentration decreased only in cortical TRA OGD (1.0 ± 0.28) and (69.03 ± 10.16), respectively. Moreover, exercise, per se, increased cortical nPOG SOD activity (0.10 ± 0.22). The results suggest that, exercise training is able to induce neuroprotection in cerebral cortex and hippocampus submitted to OGD, decreasing the levels of NO2- and lipoperoxidation, besides increasing the SOD activity in these slices, and lower glutamatergic excitotoxicity in hippocampal OGD TRA slices.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGAgentes neuroprotetoresExercícios físicos FisiologiaPrivação de oxigênio e glicoseFisiologiaEstresse oxidativoprivação de oxigênio e glicoseestresse oxidativoExercícioParticipação das vias de estresse oxidativo na neuroproteção mediada pelo treinamento físico em fatias cerebrais submetidas à privação de oxigênio e glicoseinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdisserta__o_mestrado_h_rcules.pdfapplication/pdf1620421https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-8E5GVJ/1/disserta__o_mestrado_h_rcules.pdf4c34588f3fbb2a9f53d5241b8419abfeMD51TEXTdisserta__o_mestrado_h_rcules.pdf.txtdisserta__o_mestrado_h_rcules.pdf.txtExtracted texttext/plain181172https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-8E5GVJ/2/disserta__o_mestrado_h_rcules.pdf.txt7e88fb4f59d057ba1c2d69e38cb70433MD521843/BUOS-8E5GVJ2019-11-14 10:24:07.232oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-8E5GVJRepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T13:24:07Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false
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