Efeito do exercicio incremental exaustivo nas metaloproteinases 2 e 9 no musculo gastrocnemio de ratos Wistar

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferrucci, Danilo Lopes, 1982-
Data de Publicação: 2010
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/20.500.12733/1612081
Resumo: Orientadores: Denise Vaz de Macedo, Dagmar Ruth Stach-Machado
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spelling Efeito do exercicio incremental exaustivo nas metaloproteinases 2 e 9 no musculo gastrocnemio de ratos WistarEffect of exhaustive incremental exercise in metalloproteinases 2 and 9 in the gatrocnemius muscle of ratsMetaloproteasesExercicio exaustivoMúsculo esqueléticoAdaptação (Biologia)Ratos WistarMetalloproteinasesExhaustive exerciseSkeletal muscleAdaptation (Biology)Wister ratsOrientadores: Denise Vaz de Macedo, Dagmar Ruth Stach-MachadoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Os músculos esqueléticos são constituídos por fibras musculares e pela matriz extracelular. Em resposta ao exercício, o músculo apresenta a habilidade de transformar o estresse mecânico da contração muscular em adaptações de cunho biológico, a esse processo deu-se o nome de mecanotransdução. Embora pouco se saiba sobre a importância da matriz extracelular como mecanoreceptor, trabalhos anteriores mostram que o exercício pode causar alterações na expressão e atividade das metaloproteinases, que podem resultar em modificações na matriz extracelular. Nesse contexto, as MMPs são vistas como pivôs centrais e, através da degradação da matriz extracelular podem gerar fragmentos protéicos com funções distintas das proteínas integras, liberando ainda citocinas e fatores de crescimento associados à matriz, que em interação com receptores celulares fornecem informações à célula sobre o microambiente extracelular, regulando o comportamento e adaptação do tecido. O objetivo do presente estudo foi avaliar o efeito de três sessões diárias de exercício exaustivo, realizados com diferentes pausas recuperativas entre as sessões, grupo E1(1h) e grupo E2 (3h), durante 6 dias consecutivos, na expressão das MMPs 2 e 9 e dos TIMPs 1 e 2; e nas concentrações e atividade biológica das MMPs nas porções vermelha (GV) e branca (GB) do músculo Gastrocnêmio de ratos Wistar. Os animais foram sacrificados após 1°, 3° e 6° dias de exercício e os fragmentos coletados do músculo gastrocnêmio foram analisados via ELISA, zimografia e qRT-PCR. Como controle (C) do protocolo experimental utilizou-se ratos sedentários. Os animais exercitados (E) mostraram aumento de desempenho a partir do 4° dia. Não houve diferença significativa na perfomance dos grupos E1 e E2. Os genes analisados mostraram-se igualmente expressos em resposta ao exercício em ambas as porções do músculo gastrocnêmio, contudo, o grupo E1 apresentou alterações mais acentuadas do que E2 para todos os biomarcadores analisados. O grupo E1 mostrou aumento na expressão das MMPs 2 e 9 no 3° dia de exercício, em ambas as regiões do músculo gastrocnêmio. Com relação aos TIMPs 1 e 2, os dados obtidos demonstram o aumento na expressão no GV e GB em resposta ao exercício (E1 e E2), em todos os tempos experimentais analisados. Todavia esse aumento foi mais acentuado para o grupo E1. A concentração total de MMP-2 nos grupos e E1 e E2 mostrou-se diminuída em todos os períodos analisados, para GV e GB. A atividade das isoformas latente e intermediária da MMP-2 apresentou-se diminuída em ambos os grupos exercitados no GB e apenas no grupo E1 para o GV. A atividade e concentração da MMP-9 não foram detectadas neste estudo. O protocolo agudo utilizado nesse estudo induziu um aumento significativo no desempenho dos animais, independente do tempo de pausa entre as sessões. O efeito adaptativo observado nas MMPs 2 e 9 em GV e GB foi de diminuição quantitativa e qualitativa. Possivelmente o aumento significativo na expressão gênica tanto das MMPs quanto TIMPs no grupo E1, permitiu um remodelamento acelerado na matriz extracelular do tecido, que possibilitou a melhora significativa no desempenho a partir do 3° dia. Considerando que ambos os tempo de pausa foram igualmente eficientes para aumentar a performance, seria melhor utilizar uma pausa de 3h entre as sessões, pois o processo de sinalização de síntese protéica demanda grande quantidade de energia, e depende da oferta de nutrientes em quantidade e qualidade adequada para a respostaAbstract: Skeletal muscles are composed by muscle fibers and extracellular matrix. In response to exercise, muscles have the ability to transform mechanical stress from their contraction in biological adaptations, and, this process was called echanotransduction. Although little is known about the importance of the extracellular matrix acting as mechanoreceptors in this process, previous studies have shown that exercise can cause changes in the MMPs genetic expression and activity on the extracellular matrix. In this context, MMPs play the central role, once that the extracellular matrix degradation can generate fragments that are bioactive compounds and can interact with cell receptors to provide information regarding to extracellular microenvironment to the cells. Therefore, MMPs can regulate the behavior and adaptation of the muscle. The aims of this study were to evaluate the effect of three daily sessions of exhaustive exercise (performed with different recuperative breaks between sessions for six consecutive days) on the MMP-2, MMP-9 and tissue inhibitors of metalloproteinases 1 and 2 (TIMPs) gene expression, as well as, MMP's concentration and biological activities on the rat gastrocnemius muscle red (RG) and white (WG) portions. The animals were sacrificed on exercise-days 1, 3 and 6 and muscle fragments were collected and stored for later analysis through zymography, ELISA and qRT-PCR. Sedentary rats were used as controls. The exercised animals (E) showed an increased performance from the 4th day (p <0.05). There was no statistical difference between the performance of E1 and E2 groups. The genes examined were similarly expressed in response to exercise on the analyzed muscle regions, however, the group E1 have more pronounced changes than E2 when these biomarkers was analyzed. The E1 showed an increased expression of MMP-2 and -9 on the 3rd day of exercise comparing to the control group for RG e WG. Regarding TIMPs 1 and 2, our data showed an increase on their expression in RG and WG responsive to exercise (E1 and E2) during all time experimental points, but this increase was more pronounced in group E1. Furthermore, total concentration of MMP-2 in both groups was significantly reduced when compared to sedentary animals for all time points and muscle regions. The activity of latent and intermediate MMP-2 isoforms were significantly reduced in both exercised groups in the WG and, only, in the E1 to the RG. MMP-9 concentration and activities were not detected in this study. The acute protocol designed for this study induced an increase in the animal performances, regardless of the pauses employed between sessions. The adaptive effect observed in MMP-2 and 9 in the RG and WG was reduced quantitatively and qualitatively, due to the increased expression of both MMPs and TIMPs in group E1 leading to an accelerated remodeling the gastrocnemius extracellular matrix, allowing a significant improvement on performance since the third day onwards. Considering that both rest periods were equally effective to improve physical performance, rest periods of 3 hours between sessions are more adequate due to processes of protein synthesis, once that demands a great amount of energy and depends on the supply of nutrients in quantity and quality suitable for the positive responseMestradoBioquímicaMestre em Biologia Funcional e Molecular[s.n.]Macedo, Denise Vaz de, 1959-Stach-Machado, Dagmar Ruth, 1951-Lancellotti, MarceloDal-Pai-Silva, MaeliUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). 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