Mecanismos neuroprotetores do exercício físico envolvendo a liberação de Glutamato e a apoteose celular

• Main Author: Flavio Afonso Goncalves Mourao
• Other Authors: Andre Ricardo Massensini
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Universidade Federal de Minas Gerais 2010
• Online Access: http://hdl.handle.net/1843/BUOS-8DPFWJ

=== Physical activity and its positive effects on health and rehabilitation have been studied over the last few years, to investigate the molecular and physiological protective mechanisms of the physical exercise, taking advantage of controlled and standardized protocols. Studies concerning the protective effects of the physical exercise over highly incident pathologies on the central nervous system have been evidenced. However, molecular mechanisms underlying these effects are still contradictory and poorly explored. Therefore, owing to the fast growth of studies in this area, which mainly uses controlled and standardized animal models of physical exercise, the aim of this work was to analyze neuroprotective mechanisms, involved in glutamate release and cellular apoptosis, after oxygen and glucose deprivation (in vitro ischemia), in cerebral slices of rats submitted to a chronic swimming exercise program. Animals were divided in two groups: exercise and sedentary. The exercise group underwent swimming for eight weeks, while the sedentary group was submitted to the same experimental conditions without having to make swimming exercise program. During and in the end of the exercise period, adaptive characteristics of the animals to effort, stress/emotional state and learning/memory were evaluated. In the end of the evaluations of adaptive physiological characteristics, cerebral slices were submitted to an oxygen and glucose deprivation protocol, in order to analyze the glutamate release, the expression of apoptotic proteins such as caspase-3, -8, -9 and apoptosis-inducing factor, and cellular viability. According to our results animals showed a significant and beneficial adaptive response to the proposed protocol. After the ischemic insult, glutamate release and expression of apoptotic proteins were significantly lower when compared to the sedentary group, while cellular viability was substantially higher in the former. In summary, our results are in accordance with the literature regarding the beneficial and protective effects of exercise, pointing to possible pathways intrinsic to brain structures that adaptively could be modulated, assuring neuroprotection to brain ischemic insults. === A atividade física e seus efeitos positivos sobre a saúde e a reabilitação têm sido estudados nos últimos anos, na busca pelos mecanismos protetores fisiológicos e moleculares, advindos de protocolos controlados e padronizados de exercício físico. Estudos a respeito dos efeitos protetores do exercício físico sobre doenças com alta incidência no sistema nervoso central estão demonstrados. Porém, os mecanismos moleculares adjacentes a estes efeitos ainda apresentam-se contraditórios e pouco explorados. Tendo em vista o grande crescimento de estudos na área, que utilizam principalmente modelos animais controlados e padronizados de exercício físico, teve-se por objetivo analisar os mecanismos neuroprotetores do exercício físico regular, envolvendo a liberação de glutamato e a apoptose celular, após privação de oxigênio e glicose (isquemia in vitro), em fatias cerebrais de ratos. Os animais foram divididos em dois grupos: exercício e sedentário. O grupo exercício foi submetido à natação, durante oito semanas, enquanto o grupo sedentário foi exposto às mesmas condições experimentais, mas sem realizar o programa de natação. No decorrer e no final do período de exercício, foram avaliados tanto as características adaptativas ao esforço, como o estado emocional/estresse e aprendizado/memória dos animais. Ao final das avaliações das características adaptativas fisiológicas, fatias cerebrais destes animais foram submetidas a um protocolo de privação de oxigênio e glicose, para análise do glutamato liberado, a expressão de proteínas apoptóticas como caspase-3, -8, -9 e apoptosis-inducing factor além da análise da viabilidade celular. De acordo com os nossos resultados os animais apresentaram uma resposta adaptativa significativa e benéfica ao protocolo proposto. Após o insulto isquêmico a liberação de glutamato e a expressão de proteínas apoptóticas apresentaram-se significativamente menores para o grupo exercício, comparado ao grupo sedentário, além de uma viabilidade celular significativamente mais alta para o primeiro grupo. Em resumo, nossos resultados corroboram com a literatura a respeito dos efeitos benéficos e protetores do exercício físico, apontando possíveis vias intrínsecas a estruturas cerebrais que adaptativamente podem ser moduladas, garantindo neuroproteção a insultos isquêmicos cerebrais.