Efeitos do exercício físico agudo contínuo de baixa intensidade e intervalado de alta intensidade sobre a via de sinalização das vias AMPK/mTOR e Rock em fibras musculares de contração rápida em ratos : Effects of acute continuos low-intensity physical and high-intensity interval training on the AMPK/mTOR and Rock pathway signaling in fast-twitch muscle fibers in rats

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Breda, Leonardo
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/8553
Resumo: Orientador: José Rodrigo Pauli
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Os efeitos do exercício físico sobre a regulação de vias de sinalização envolvendo a AMPK (proteína quinase ativada por AMP), mTOR (proteína alvo da rapamicina em mamíferos) e Rock (proteína Rho-quiase), que exercem ações cruciais relacionadas a captação de glicose e síntese proteica no músculo esquelético têm sido alvo constante de investigação na ciência. O objetivo desse estudo, foi avaliar os efeitos de dois protocolos de exercícios agudos, sendo o primeiro de exercício contínuo de baixa intensidade e o segundo de exercício intervalado de alta intensidade sobre a via de sinalização da AMPK, mTOR e Rock em músculo extensor longo dos dedos (EDL) nas primeiras horas que sucedem o exercício. Foram utilizados ratos Wistar jovens (6 semanas de vida), distribuídos nos grupos: Controle (CTL), ratos que não foram submetidos a nenhum protocolo de exercício físico; Exercício Contínuo (CONT), ratos que foram submetidos a uma sessão aguda de exercício físico contínuo de corrida em esteira de baixa intensidade (50% da velocidade máxima de corrida/40 min); Exercício Intervalado (INT), ratos que foram submetidos a uma sessão aguda de exercício físico Intervalado de corrida em esteira de alta intensidade (50 e 90% da velocidade máxima de corrida, com intervalo de 2 min/série/40 min). Foram realizadas análises de bioinformática, de desempenho, zoométricas, fisiológicas e de biologia molecular nos animais e amostras de músculo esquelético. A análise de bioinformática demonstrou que a AMPK e a Rock são moléculas que possuem afinidade, ambas participam da captação de glicose e esse fator comfirma sua ativação. Além disso, algumas moléculas ligadas a família da Rho-quinase ainda não tem os seus papeis totalmente elucidados. Já a mTOR está ligada à síntese proteica, ou seja, durante o esforço físico o nível de fosforilação foi reduzido devido a prioridade referente à demanda energética. Em adição a essa análise podemos verificar que a Akt (Proteína quinase B/Akt) possui participação significativa na ativação das três moléculas de interesse. Em relação à análise molecular, os resultados demonstraram que ambos os protocolos de exercício físico aumentaram a fosforilação da AMPK no músculo EDL imediatamente (0h) após o exercício se comparados aos ratos CTL. Também foi verificado que a fosforilação da Acetil-CoA carboxilase (ACC) no músculo EDL também aumentou nos dois grupos de ratos exercitados (CONT e INT) após 3 horas da sessão de exercício em relação aos seus pares controles. No entanto, apenas ratos que realizaram exercícios intervalados de alta intensidade apresentaram aumento na fosforilação da AMPK no músculo EDL 3 horas após a sessão de exercício agudo. Além disso, a fosforilação de mTOR e P70S6 aumentaram no músculo EDL de ratos do grupo INT 3 horas após o exercício físico. Em relação à Rock, o conteúdo proteico aumentou no músculo EDL dos grupos de ratos exercícitados (CONT e INT) logo após o término da sessão de exercício (0h) em relação aos ratos do grupo controle. Considerando esses achados, conclui-se que o exercício físico agudo intervalado de alta intensidade induziu aumentos mais significativos na fosforilação de AMPK e mTOR no músculo EDL nas primeiras horas (0 – 3h) ao final de uma sessão aguda de exercício. Já o conteúdo proteico da Rock aumentou no músculo EDL dos grupos de ratos exercitados (CONT e INT) logo após o término da sessão de exercício (0h) em relação aos ratos do grupo controle (CTL). Nossos dados apontam que diferentes estratégias para a prescrição do exercício podem ser de grande valia para ativação de vias ligadas à captação de glicose e hipertrofia muscular, contudo a intensidade ainda parece ser a chave para prolongar essa função biológica após a prática de exercício físicoAbstract: Physical exercise intensity is a relevant variable for skeletal muscle metabolic responses during and after effort sessions. The effects of physical exercise on the regulation of signaling pathways involving AMPK (AMP-activated protein kinase), mTOR (mammalian rapamycin target protein) and Rock (Rho-quiase protein), which exert crucial actions related to glucose uptake and protein synthesis in skeletal muscle have been a constant target of research in science. The aim of this study was to evaluate the effects of two protocols of acute exercise, the first of continuous low-intensity exercise and the second of high-intensity interval exercise on the AMPK, mTOR and Rock signaling pathway in the long extensor muscle of the fingers (EDL) in the first hours after the exercise. Young Wistar rats (6 weeks old) were used, divided into groups: Control (CTL), rats that were not submitted to any physical exercise protocol; Continuous Exercise (CONT), rats that were submitted to an acute session of continuous physical exercise running on a low intensity treadmill (50% of the maximum running speed/40 min); Interval Exercise (INT), rats that were submitted to an acute session of interval physical exercise running on a high-intensity treadmill (50 and 90% of the maximum running speed, with an interval of 2 min/set/40 min). Bioinformatics, performance, zoometric, physiological and molecular biology analyzes were performed on animals and skeletal muscle samples. The bioinformatics analysis demonstrated that AMPK and Rock are molecules that have affinity, both participate in glucose uptake and this factor confirms their activation. Furthermore, some molecules linked to the Rho-kinase family still do not have their roles fully elucidated. On the other hand, mTOR is linked to protein synthesis, that is, during physical exertion the level of phosphorylation was reduced due to priority regarding energy demand. In addition to this analysis, we can verify that Akt (Protein kinase B/Akt) has a significant participation in the activation of the three molecules of interest. Regarding the molecular analysis, the results demonstrated that both physical exercise protocols increased AMPK phosphorylation in the EDL muscle immediately (0h) after exercise compared to CTL rats. It was also verified that the phosphorylation of Acetyl-CoA carboxylase (ACC) in the EDL muscle also increased in both groups of exercised rats (CONT and INT) after 3 hours of the exercise session in relation to their control pairs. However, only rats that performed high-intensity interval exercise showed an increase in AMPK phosphorylation in the EDL muscle 3 hours after the acute exercise session. Furthermore, mTOR and P70S6 phosphorylation increased in the EDL muscle of INT group rats 3 hours after physical exercise. Regarding Rock, the protein content increased in the EDL muscle of the groups of exercised rats (CONT and INT) shortly after the end of the exercise session (0h) in relation to the rats of the control group. Considering these findings, it is concluded that acute high-intensity interval physical exercise induced more significant increases in AMPK and mTOR phosphorylation in the EDL muscle in the first hours (0 – 3h) at the end of an acute exercise session. The Rock protein content increased in the EDL muscle of the groups of exercised rats (CONT and INT) shortly after the end of the exercise session (0h) in relation to the rats of the control group (CTL). Our data indicate that different strategies for exercise prescription can be of great value for activating pathways linked to glucose uptake and muscle hypertrophy, however intensity still seems to be the key to prolonging this biological function after physical exerciseDoutoradoCiencias do EsporteDoutor em Ciências da Nutrição e do Esporte e Metabolismo[s.n.]Pauli, José Rodrigo, 1979-Lima, Leonardo Coelho Rabello deCanciglieri, Paulo HenriqueRoberto, Matheus MantuanelliBassan, Natália de MenezesUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Ciências AplicadasPrograma de Pós-Graduação em Ciências da Nutrição e do Esporte e MetabolismoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASBreda, Leonardo20222022-12-15T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (97 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/8553BREDA, Leonardo. Efeitos do exercício físico agudo contínuo de baixa intensidade e intervalado de alta intensidade sobre a via de sinalização das vias AMPK/mTOR e Rock em fibras musculares de contração rápida em ratos: Effects of acute continuos low-intensity physical and high-intensity interval training on the AMPK/mTOR and Rock pathway signaling in fast-twitch muscle fibers in rats. 2022. 1 recurso online (97 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas, Limeira, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/8553. 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