O papel da proteína rock sobre a captação de glicose no músculo esquelético de roedores exercitados durante o processo de envelhecimento   : The role of rock protein on glucose uptake in the skeletal muscle of exercised rodents during aging process  

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Muñoz, Vitor Rosetto, 1993-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637664
Resumo: Orientadores: José Rodrigo Pauli, Leandro Pereira de Moura
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A Rho-quinase (Rock) tem sido postulada como uma proteína importante que age diretamente na fosforilação do IRS1, contribuindo com até 50% da captação de glicose em músculo esquelético. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar o papel do exercício físico sobre a atividade da proteína Rock e via de sinalização da insulina em ratos jovens, de meia-idade e idosos. Primeiramente, o papel da proteína Rock foi confirmado em células musculares C2C12 através da sua inibição (Y-27632) e avaliação da via de sinalização da insulina. Em seguida, ratos Fischer 344 e ratos Wistar foram distribuídos em três grupos: Jovem Sedentário (5 meses), Meia Idade (17 meses) e Idosos (26 meses). Os animais de meia-idade foram submetidos ao treinamento físico de natação de curto período (7 dias), no qual cada sessão de exercício foi composta por 4 séries de 30 minutos, com pausa de 10 minutos entre cada série. Sendo que na primeira série os ratos realizaram o exercício de natação sem carga adicional e nas últimas três séries ocorreu a adição de carga acoplada a cauda, que foi equivalente a 1.5% do peso corporal. Já os animais idosos foram submetidos ao protocolo de treinamento físico em esteira por 5 dias, sendo cada dia composto por 2 sessões de 30 minutos (com intervalo de 10 minutos). Os animais foram submetidos ao teste de tolerância à insulina e ao teste de tolerância à glicose. Dezesseis horas após a última sessão de exercício físico os animais foram eutanasiados para avaliar a via de sinalização da insulina e o metabolismo da proteína Rock através das técnicas de imunoprecipitação, immunblot e ensaio de atividade da Rock em tecido muscular e adiposo branco. Nos resultados, ratos Wistar e Fischer de meia-idade demonstraram prejuízos em proteínas relacionadas com o metabolismo da Rock e da via de sinalização da insulina no músculo esquelético. Porém, apenas os ratos Wistar apresentaram um aumento no conteúdo de Rock no tecido adiposo branco (onde essa proteína apresenta um papel negativo), assim como um quadro de resistência à insulina. Em seguida, ao submeter animais jovens ao exercício físico, foi observado um aumento da atividade da Rock, bem como aumento da fosforilação de proteínas envolvidas com a via de sinalização da insulina, e consequentemente o aumento da translocação de GLUT4 para a membrana celular. Por outro lado, a administração do inibidor farmacológico da Rock (Y-27632), suprimiu os efeitos do exercício físico sobre a via de sinalização da insulina e captação de glicose no músculo esquelético. Por fim, em ratos Fischer de meia-idade e idosos não foi observado um grande prejuízo referente ao metabolismo da Rock e via da insulina no músculo sóleo, no entanto, o exercício físico foi capaz de aumentar o conteúdo de Rock2 e a fosforilação de proteínas da via de sinalização da insulina. A luz desses achados, a proteína Rock se mostrou relevante para a sinalização da insulina em roedores. Sendo que o envelhecimento está associado com declínio e o exercício físico com aumento na atividade da Rock no músculo esqeulético e consequentemente na homeostase da glicose do organismo de ratos Wistar e Fischer 344Abstract: The aging process is associated with different metabolic disorders, including the insulin resistance (IR). The physical exercise presents an important non-pharmacological role in the IR treatment and associated health complications. The Rho-kinase (Rock) protein is proposed as an important molecule involved in the IRS1 phosphorylation contributing with ~50% of the skeletal muscle glucose uptake in the skeletal muscle. Thus, the aim of this study was to evaluate the role of physical exercise in the Rock activity and insulin-signaling pathway in young, middle-aged and aged rats. Firstly, the role of Rock protein was confirmed in C2C12 myotube cells through Rock inhibition (Y-27632) and insulin-signaling pathway evaluation. Then, Fischer 344 and Wistar rats were distributed in three groups: Young Sedentary (5 months), Middle-aged (17 months), and Aged (26 months). The middle-aged groups were submitted to swimming physical training protocol during 7 days, composed by 4 sessions of 30 minutes swimming separated by 10 minutes of rest. After the first session, it was utilized the load of 1,5% of the body weight in the last three sessions. The aged animals were submitted to treadmill physical training protocol during 5 days, composed by 2 sessions of 30 minutes separated by 10 minutes. The animals were submitted to insulin tolerance test and glucose tolerance test. Sixteen hours after the physical exercise the animals were euthanized to evaluate the insulin-signaling pathway and proteins involved with Rock metabolism through immunoprecipitation, immunoblot and Rock activity assay in the skeletal muscle and white adipose tissue. In the results, middle-aged Fischer and Wistar demonstrated impairments in the Rock metabolism and insulin-signaling pathway in the skeletal muscle; however, only middle-aged Wistar rats presented increased Rock content in the white adipose tissue (where this protein shows a negative role), and an insulin resistant state. In the next step, we found the role of physical exercise to increase the Rock activity in young rats, and increase the phosphorylation in proteins involved with insulin pathway, also increasing the GLUT4 translocation to plasmatic membrane. Otherwise, the inhibition of Rock activity (Y-27632), suppressed the effect from the physical exercise to improve the insulin sensitivity and the insulin-signaling pathway to increase the glucose uptake in the skeletal muscle. Finally, both in the middle-aged and aged Fischer rats, it was not found great impairments related to Rock metabolism and insulin-signaling pathway in the soleus muscle; however, the physical exercise was able to increase Rock2 content and phosphorylation of insulin-signaling pathway proteins. In summary, the Rock protein seems to show an important participation in the insulin sensitivity improvement after the physical exercise, also, the activity of this protein is impaired in the middle-aged condition, and the physical exercise is one effective intervention to improve its activity in the skeletal muscle, and consequently contributing to the glucose homeostasis in Wistar and Fischer 344 ratsMestradoMetabolismo e Biologia MolecularMestre em Ciências da Nutrição e do Esporte e MetabolismoFAPESP2015/26000-2[s.n.]Pauli, José Rodrigo, 1979-Moura, Leandro Pereira de, 1985-Simabuco, Fernando MoreiraVelloso, Licio AugustoUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Ciências AplicadasPrograma de Pós-Graduação em Ciências da Nutrição e do Esporte e MetabolismoUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMuñoz, Vitor Rosetto, 1993-20182018-08-28T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (62 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637664MUÑOZ, Vitor Rosetto. O papel da proteína rock sobre a captação de glicose no músculo esquelético de roedores exercitados durante o processo de envelhecimento   : The role of rock protein on glucose uptake in the skeletal muscle of exercised rodents during aging process   . 2018. 1 recurso online (62 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas, Limeira, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1637664. 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