A obesidade é uma epidemia em todo o mundo, além de ser um fator envolvido em muitas doenças como a resistência à insulina e diabetes tipo II.Verificamos o efeito da dieta hiperlipídica (HF) e exercício físico sobre sinalização em hipocampo e sobre parâmetros periféricos indicadores de resistência à insulina. Camundongos CF-1 foram mantidos por 5 meses nos tratamentos (HF e exercício físico). Analisamos o imunoconteúdo de AKT, pAKT Ser473, , ERK 1/2, pERK 1/2, CREB e pCREB em hipocampo. O triacilglicerol sérico (TAG), o colesterol e o HDLc foram determinados no sangue e o TAG e o glicogênio no fígado. Os tratamentos não alteraram as proteínas totais (AKT, ERK 1/2 e CREB) no hipocampo. HF causou aumento no estado de fosforilação de AKT ser473 (p=0.05). O exercício causou aumento no estado de fosforilação em ERK 1/2 (p=0.03) e em CREB (p=0.05). Além disso, o exercício reverteu o efeito prejudicial da HF, em aumentar a concentração de TAG hepático (p=0.05) e diminuir a concentração de glicogênio (p=0.05), além de impedir o ganho de tecido adiposo na região abdominal. Estes dados fornecem evidências dos efeitos da HF e do exercício físico na sinalização hipocampla e sobre parâmetros periféricos indicadores de resistência à insulina. / Obesity is an epidemic all around the world and is a factor involved in many diseases as insulin resistance and diabetes type II. The present study examined the effect of high fat diet (HF) and physical exercise on peripheral tissue and hippocampus signaling. CF-1 mice were maintained for 5 months in treatments (high fat diet and physical exercise). We analyzed AKT, pAKT Ser473, pAKT thr308, ERK 1/2, pERK 1/2, CREB and pCREB immunocontent in hippocampus. Serum triacylglicerol (TAG), Cholesterol and HDLc wereanalyzed in serum and TAG and glycogen were assayed in liver. Treatments did not alter total proteins (AKT, ERK 1/2 and CREB) in hippocampus. HF caused an increased in phosphorylation status of AKT ser473 (p=0.05), but not in pAKT thr308. Exercise caused an increased in phosphorylation status in ERK 1/2 (p=0.03) and CREB (p=0.05). Furthermore, exercise was able to invert the harmful effect of HF, as the increased fatty liver (p=0.05) and decreased glycogen liver (p=0.05), and impede of gain of weight fat in abdominal region. These data provide evidences for the effects of HF diet and exercise on peripheral tissue and hippocampus signaling.

O objetivo do estudo foi verificar o efeito da maturação biológica sobre o consumo máximo de oxigênio (VO2máx) e limiares ventilatórios (LV1 e LV2) em jovens jogadores de futebol. A amostra foi composta de 122 atletas, divididos em 3 grupos, pré-púbere (Pp ), púbere (P ) e pós-púbere (PP) de acordo com os critérios de Tanner. O VO2máx, LV1 e LV2 foram determinados através de teste de esforço máximo juntamente com ergoespirometria, sendo estes expressos nas formas absoluta, relativa e alométrica. Os dados foram expressos por média e desvio padrão, as diferenças entre os grupos foram verificadas através da análise de variância One-Way (ANOVA) e utilizamos a Análise de Regressão Linear Múltipla para estimar a contribuição das variáveis explicativas. O nível de significância foi p<0,05 e todo o tratamento estatístico foi realizado no programa SPSS for Windows 10.0. Foram encontradas diferenças significativas no VO2 absoluto entre os grupos no LV1, LV2 e VO2máx. O VO2máx relativo não apresentou diferenças significativas entre os grupos no LV1 e VO2máx, mas apresentou diferenças no LV2 em favor dos grupos PP e P em relação ao grupo Pp. O VO2 alométrico apresentou diferenças significativas entre os grupos, o LV1 e LV2 apresentaram diferenças em favor dos grupos P e PP em relação ao grupo Pp. As principais variáveis explicativas para o VO2máx absoluto, relativo e alométrico eram a massa corporal e maturação biológica em 82,8%, maturação biológica e massa corporal em 7,5% e maturação biológica em 34,1% respectivamente. A massa corporal era a principal variável explicativa para LV1 absoluto 71,8% e LV1 alométrico em 18,4%. A massa corporal e a maturação biológica explicavam em 84,5% e 6,6% o LV2 absoluto e relativo respectivamente, a maturação biológica explicava o LV2 alométrico em 32,2%. Concluímos que a maturação biológica tem um claro efeito sobre o VO2máx expresso nas formas absoluta e alométrica. A expressão relativa parece não ajustar adequadamente o efeito da massa corporal em jovens jogadores de futebol, obscurecendo os efeitos da maturação biológica sobre o VO2máx.. A maturação biológica demonstra um claro efeito sobre o LV2 em todas as formas de expressão e não demonstra efeito sobre o LV1. A maturação biológica torna-se um componente importante no processo de detecção de talentos e no controle do treinamento esportivo, sendo o período de transição da pré-puberdade para a puberdade sensível ao desenvolvimento da potência aeróbia. / The present investigation evaluated the effect the biological maturation on maximal oxygen uptake and ventilatory thresholds of young soccer players. One hundred and twenty two male amateur athletes were separated according to Tanner’s maturation stage into three groups, prepubescent (Pp), pubescent (P) and postpubescent (PP). VO2máx, VT1 e VT2 were determined through a maximal-effort test with direct analysis of expired gases. Values obtained in the test were expressed as absolute (l/min), relative to body mass (ml.kg.-1min-1) and alometric (ml.kg.-0,75.min-1). All data were expressed as mean and standard deviation. Differences between groups were determined using ANOVA One-way. Multiple linear regression was used to estimate relative contribution of each independent variable. Significance was set at p<0,05. The statistical package used was SPSS for Windows, version 10.0. Absolute form the values were statistically significant between groups in VO2máx, LV1 and LV2. Values relative to body mass didn’t present significant differences between groups VT1 and VO2máx. However, it did showed differences in LV2 between PP and P groups with Pp group Alometric VO2máx showed significant differences between groups, particularly when comparing P and PP groups with Pp group considering VT1 and VT2. Main variables explaining absolute, relative and alometric VO2máx were body mass and biological maturation (82,8%), body mass and biological maturation (7,5%) and biological maturation (32,2%), respectively. Body mass was the main variable explaining absolute VT1 (71,8%) and alometric VT1 (18,4%). Body mass and biological maturation explained 84,5% and 6,6% of absolute and relative VT2, respectively. Biological maturation explained alometric VT2 in 32,2%. We concluded that biological maturation has an effect upon absolute and alometric VO2máx. However, relative VO2máx seems not to adjust appropriately the body mass impact on VO2máx in young soccer players, making difficult to understand biological maturation effect on VO2máx. Biological maturation has an effect upon VT2 in any way it’s expressed, while doesn’t show effect on VT1. Biological maturation has become an important factor in talent detection and in sports training planning. Also, it seems that prepubertal transition to puberty is the most sensible period for aerobic capacity development.

Base Teórica O sistema purinérgico é um sistema de sinalização extracelular que influencia processos fisiológicos e patológicos. O exercício físico promove adaptações moleculares e teciduais sendo sugerido como uma conduta terapêutica em algumas patologias crônicas. Dados apontam uma possível influência do exercício físico sobre o sistema purinérgico, no entanto as bases bioquímicas desse processo ainda não estão muito bem compreendida. Objetivos Analisar a hidrólise extracelular dos nucleotídeos da adenina e quantificar os níveis dos nucleotídeos, nucleosídeos e resíduos metabólicos no soro sanguíneo de indivíduos adultos sedentários do sexo masculinos submetidos a uma sessão aguda de exercício aeróbico moderado. Métodos Indivíduos adultos sedentários do sexo masculino, sem patologia prévia, foram selecionados de acordo com critérios clínicos pré-definidos. Os sujeitos foram avaliados, responderam ao questionário PAR-Q (Instrumental Physical Activity Questionaire) e submetidos a um teste do consumo máximo de oxigênio. Sete dias após a avaliação, os indivíduos realizaram 30 minutos de exercício aeróbico moderado. Amostras de sangue foram coletadas pré e pós-exercício. Ao fim da coleta, o soro sanguíneo foi separado e a atividade enzimática foi avaliada pela liberação de fosfato inorgânico (Pi). Os nucleotídeos da adenina, nucleosídeo e resíduos metabólicos foram quantificados por cromatografia líquida de alta performace (HPLC). Os níveis de creatina quinase (CK), creatinina (CR), colesterol total (CT), triglicerídeos (TG), lipoproteína de alta densidade (HDL) e lipoproteína baixa densidade (LDL) foram avaliados por meio de kits específicos conforme instruções do fabricante. Resultados A hidrólise da adenosina 5’-trifosfato (ATP), adenosina 5’-difosfato (ADP), adenosina 5’-monofosfato (AMP) e p-nitrofenil 5’-timinidina monofosfato (p-Nph-5’-TMP) se mostrou aumentada após a realização do exercício aeróbico agudo. O nível de ATP extracelular diminuiu após a realização da sessão de exercício. As concentrações de adenosina (ADO), inosina (INO) e ácido úrico apresentaram-se aumentadas. Conclusão Nossos resultados demonstram uma modificação no perfil da atividade ectonucleotidásica e nos níveis dos nucleotídeos da adenina, nucleosídeos e metabólitos do ATP após a realização do exercício aeróbico agudo em intensidade moderado no soro sanguíneo de indivíduos sedentários, sugerindo uma possível atuação do exercício físico como modulador da sinalização purinérgica. Mais estudos são necessários para melhor compreensão das ações do exercício físico na sinalização purinérgica, e de como ocorre está interação. / Background The purinergic system is an extracellular signaling system, which affect physiological and pathological processes. Physical exercise promotes molecular and tissue adaptations, being suggested as therapeutic approach in some chronic diseases. Data indicate a possible influence of exercise on purinergic system, however the biochemical basis are not well understood. Objectives Analyze extracellular hydrolysis of adenine nucleotides and quantify nucleotides, nucleosides and metabolic residues levels in blood serum of male sedentary individuals submitted an acute session of moderate aerobic exercise. Methods Male sedentary adults, without previous disease, were selected according predefined clinical criteria. Subjects were evalauated, answered to PAR-Q questionnaire (Instrumental Physical Activity Questionaire) and performed maximum intake oxygen test. Seven days after evaluation, individuals conducted 30 minutes of aerobic moderate exercise. Blood samples was collected pre and post exercise. At the end of collection, blood serum separated and enzymatic activity measured by inorganic phosphate (Pi) release. Adenine nucleotides, nucleoside and metabolics residue were quantified using high performance liquid chromatography (HPLC). Creatine kinase (CK), creatinine (CR), total cholesterol (TC), triglycerides (TG), high density lipoprotein (HDL) and low density lipoprotein (LDL) levels were evaluated by particular kit according manufacturer´s instructions. Results Adenosine 5’-triphosphate (ATP), adenosine 5’-diphosphate (ADP), adenosine 5’-monophosphate (AMP) and p-nitrophenyl 5’-thymidine monophosphate (p-Nph-5’-TMP) hydrolysis increased after acute session of aerobic exercise. ATP extracellular levels decreased after acute exercise. ADO, inosine (INO) and uric acid concentrations increased. Conclusion Our results demonstrate modifications in ectonucleotidasic activity profile and levels of adenine nucleotides, nucleoside and ATP metabolites after performing acute aerobic exercise of moderate intensity in blood serum of sedentary male individuals, suggesting a possibly modulation of purinergic signaling from exercise. Additional studies are necessary for better understanding physical exercise actions in purinergic signaling, and how these interactions occur.

O exercício físico regular é uma importante maneira de tratar e proteger contra o desenvolvimento de diversas doenças crônicas e seus efeitos no sistema nervoso central (SNC) podem revelar mecanismos importantes no processo saúde-doença. Aqui, mostramos que o exercício promove plasticidade sináptica em um processo que é dependente da adaptação funcional e morfológica das mitocôndrias neuronais. A ausência de UCP2, uma proteína desacopladora do fluxo de prótons, leva a anulação destes efeitos benéficos do exercício. Além dos efeitos do exercício no cérebro, também estudamos como o hipotálamo, uma região importante em diversas funções homeostáticas, regula o balanço energético e outros comportamentos em camundongos. Focamos principalmente na função de uma população de neurônios localizada no núcleo arqueado do hipotálamo, chamada de neurônios NPY/AgRP. Esses neurônios são orexigênicos, isto é, são responsáveis por promover aumento da ingesta de alimentos. Primeiramente, estudamos o papel da proteína Sirt1 nestes neurônios. Sirt1 é uma proteína com atividade deacetilase que está relacionada com adaptações metabólicas em períodos de balanço energético negativo, como restrição calórica e jejum. Portanto, tanto Sirt1 como os neurônios NPY/AgRP estão ativados em situações metabólicas semelhantes. Mostramos que o bloqueio da atividade de Sirt1 nesse grupo de neurônios, utilizando fármacos ou modelos de camundongos transgênicos, leva a uma diminuição da atividade neuronal e também a diminuição do apetite e do peso corporal. Esses efeitos foram dependentes da sinalização através dos receptores de melanocortinas e também da presença de UCP2. Essa função crucial de Sirt1 nos neurônios NPY/AgRP nos levou a estudar os animais deficientes em Sirt1 em modelos de restrição calórica. Animais nocaute para Sirt1 nos neurônios NPY/AgRP não tiveram nenhuma anormalidade metabólica em resposta a tal dieta. Entretanto, estes animais apresentaram resposta comportamental alterada em protocolos que testam atividade exploratória, principalmente em resposta à novidade. Subsequentemente, mostramos que esses neurônios são importantes para a plasticidade sináptica de neurônios dopaminérgicos na zona tegmental ventral. Corroborando o papel desta área na regulação de comportamentos motivacionais, nossos resultados mostram que os neurônios NPY/AgRP são críticos para o desenvolvimento desses neurônios dopaminérgicos e consequentemente para a regulação de uma série de comportamentos motivacionais, como resposta à cocaína e à novidade. Portanto, nossos resultados sugerem que o hipotálamo é importante para o desenvolvimento cerebral, com possível impacto em diversas funções cerebrais não classicamente relacionadas a este. Tais descobertas podem ser relevantes na pesquisa translacional. / Exercise is a behavioral intervention that promotes beneficial effects in many chronic diseases. The effects of exercise in the central nervous system (CNS) can shed light on mechanisms relevant to pathophysiology of diseases. Here, we demonstrate that exercise promotes synaptogenesis in the hippocampus in a process that is dependent on mitochondrial adaptations. In the absence of the mitochondrial uncoupling protein UCP2, the beneficial effects of exercise are abrogated. In addition to study the effects of exercise on the brain, we also investigate the role of the hypothalamus, a brain area important in several homeostatic functions, in the regulation of energy balance and other behaviors. We focused on the role of the NPY/AgRP neurons located in the arcuate nucleus of the hypothalamus, which exert an orexigenic tone in the brain, promoting food intake. We first investigated potential cellular pathways that could be important in the maintenance of neuronal activity. Sirt1 is a deacetylase that senses the metabolic state of the cell and is activated during negative energy balance (for example, fasting and calorie restriction). The similarities between the metabolic states that activate Sirt1 and the AgRP neurons led us to evaluate the role of this protein in NPY/AgRP neuronal function. We found that Sirt1 is important to NPY/AgRP activation and consequent feeding behavior. Animals with decreased Sirt1 activity are leaner and eat less. These results were dependent of melanocortin signaling and the presence of UCP2. The critical role of Sirt1 in the AgRP neurons led us to evaluate the adaptive response of mice knockout for Sirt1 specifically in the AgRP neurons during calorie restriction. We show here that calorie restriction promotes the activity of NPY/AgRP neurons in the brain, and that disrupting Sirt1 in these cells lead to impaired behavioral but not metabolic responses to calorie restriction. These findings highlight the pivotal role of the NPY/AgRP neurons during calorie restriction in regulation of complex behaviors.!Subsequently,! we show that impairment of AgRP neuronal function in mice increases exploratory behavior unrelated to feeding. Behavioral responses to cocaine, were also altered in these animals. As a neurobiological substrate of these altered behaviors, in Agrp-Sirt1 KO mice, ventral tegmental (VTA) dopamine (DA) neurons, which targeted by AgRP efferents, exhibited enhanced spike- timing-dependent long-term potentiation (STDLTP), decreased amplitude of mIPSCs, and increased DA levels in basal forebrain. Early postnatal ablation of AgRP neurons led to a phenotype resembling that of Agrp- Sirt1 KO mice, with enhanced LTP in VTA-DA cells and altered response to novelty. These observations reveal a fundamental regulatory role of AgRP neurons in determining the set point of the DA reward circuitry and associated behaviors during development. Our results are likely important in translational research.

A proteína de choque térmico de 70kDa (HSP70) é uma chaperona fundamental nos processos de reparo celular, não apenas em condição de hipertermia como também em outras alterações metabólicas. O exercício físico é capaz de induzir a síntese de HSP70 uma vez que estimula o metabolismo oxidativo aumentando a produção de espécies reativas de oxigênio. O presente estudo teve como objetivo avaliar o perfil antropométrico e nutricional de mulheres atletas de handebol, além de investigar se existe correlação entre os níveis de estradiol e o estado redox com o imunoconteúdo de HSP70 em linfócitos do plasma, no decorrer de um ano de treinamento físico. O estudo iniciou com a participação de 47 jogadoras, sendo que trinta atletas (entre 12 e 24 anos) cumpriram todas as etapas e foram incluídas na análise. As coletas foram realizadas em três períodos distintos: início, metade (após 4 meses de treino) e final da temporada de treinos. As atletas foram divididas em dois grupos de acordo com os níveis de estradiol: Estradiol Baixo (EB) (≥30 pg·mL-1) e Estradiol Normal (EN) (30–330 pg·mL-1). Neste estudo não observamos diferença na atividade da superóxido dismutase (SOD), no conteúdo de proteínas oxidadas, nem nos níveis de HSP70 extracelular (eHSP70), em nenhum período do estudo. A atividade da catalase (CAT) aumentou na metade da temporada no grupo EN. Foram observados menores níveis de grupamentos tiós reduzidos (SH) no grupo EN e menores níveis de peroxidação lipídica (TBARS) na metade e no final da temporada em ambos os grupos, havendo uma correlação inversa significativa entre o consumo de vitamina C e os níveis de dano oxidativo a lipídios. O imunoconteúdo de HSP70 intracelular (iHSP70) no grupo EN aumentou na metade e no final da temporada, enquanto que no grupo EB o conteúdo de iHSP70 mostrou-se elevado desde o início da temporada. Nossos resultados sugerem que o estradiol plasmático pode ter um importante papel na proteção ao dano oxidativo, e que os níveis de iHSP70, proteína considerada um biomarcador de inflamação, pode ser alterado tanto pelo estradiol, quanto pelo estresse oxidativo induzido pelo exercício. / The heat shock protein of 70kDa (HSP70) is a chaperone essential for cellular repair processes, not only on the condition of hyperthermia, but also in other metabolic challenges. Physical exercise is capable to induce an increase in the HSP70 synthesis once it augments oxidative metabolism increasing production of reactive oxygen species. In the current study we investigated whether a relationship between estradiol levels and parameters related to the redox environment and the immunocontent of HSP70 in lymphocytes and plasma of women handball players throughout 1 year a year of physical training, as well as anthropometric profile and nutritional status. Forty-seven female handball athletes (12 – 24 years old) started participating in the study and thirty completed all stages of the research, and were included in the study. The samples were taken at three different periods: Season beginning, mead-season (after four months of training) and season end. The athletes were divided into two groups according to levels of estradiol: low estradiol (≥30 pg·mL-1) (LE) and normal estradiol (30–330 pg·mL-1) (NE). In this study no changes were detected in SOD activity, protein carbonyl and extracellular HSP70 (eHSP70) in any study period. Catalase (CAT) activity increased in the middle of the season in NE group. Lower levels of reduced thiol (SH) were observed in the NE group and lower levels of uric acid in both groups (LE and NE) at the end of the season. The levels of thiobarbituric acid reactive species (TBARS) were lower in the middle and end of the season in both groups, e found a significant inverse correlation between the consumption of vitamin C and lipid peroxidation (TBARS). The immunocontent of intracellular HSP70 (iHSP70) in the NE group increased in the middle and the end of the season, whereas in group LE, iHSP70 was higher since the beginning of the season. Our results suggest that estradiol plasma levels can play an important role throughout the exercise training season and that the iHSP70, a biomarker of inflammation, is affected by both estradiol and oxidative stress induced by exercise.

O exercício físico regular e/ou maiores níveis de atividade física tem contribuído para a redução do risco de doenças degenerativas e para melhorar a qualidade de vida. Estes benefícios são mais evidentes quando o corpo humano vai se tornando mais vulnerável, seja pelo processo natural de envelhecimento ou pelo acometimento de doenças. Entretanto, a quantidade adequada de exercícios físicos para a saúde e qualidade de vida ainda é muito discutida. Desta forma, o objetivo desta tese foi verificar o efeito da frequência semanal (1, 3 e 7 dias por semana) da corrida em esteira (20 minutos por sessão, intensidade moderada) em ratos durante a fase adulta e no envelhecimento. No primeiro trabalho foi observado um comportamento ansiogênico associado ao envelhecimento. Entretanto, a frequência de 1 dia por semana foi capaz de reverter esse efeito da idade. Todas as frequências de corrida em esteira causaram um aumento na ansiedade nos ratos adultos. Não encontramos nenhuma relação da ansiedade com o imunoconteúdo hipocampal dos receptores de adenosina A1 e A2A. Entretanto, o treinamento em esteira foi capaz de reverter o aumento no imunoconteúdo do A2A mediada pelo envelhecimento, sendo o efeito da corrida realizada 7 dias/semana mais pronunciado. Este efeito sobre o receptor A2A pode estar associado aos aspectos neuroprotetores do exercício físico. No segundo trabalho, observamos que o exercício físico não afetou a memória de curta e longa duração nas tarefas de reconhecimento de objetos e esquiva inibitória nos ratos adultos. Porém, as memórias de curta e longa duração foram prejudicadas pela idade na tarefa de reconhecimento de objetos, mas a corrida em esteira realizada 1 dia/semana reverteu esse efeito. A idade causou uma redução no desempenho da memória de curta duração na tarefa de esquiva inibitória. A corrida realizada 1 dia/semana prejudicou as memórias de curta e longa duração nesta tarefa nos ratos de meia idade. A idade causou um aumento no imunoconteúdo hipocampal de BDNF com uma concomitante redução de seu receptor, TrkB, o que está relacionado com o prejuízo cognitivo associado à idade. Foi encontrado um aumento no precursor do BDNF, pró-BDNF, com o treinamento realizado 7 dias por semana nos animais de meia idade, mas um ligeiro aumento no TrkB no grupo treinado 1 dia/semana poderia explicar a reversão do prejuízo da memória de reconhecimento associada à idade. Nos ratos adultos foi encontrado um aumento do pró-BDNF e do BDNF no grupo treinado 1 dia/semana e uma redução do TrkB em todos os grupos submetidos à corrida em esteira. Apesar destas alterações decorrentes do exercício físico nos ratos adultos não influenciarem no desempenho das tarefas de aprendizagem e memória, a redução do TrkB poderia ter contribuído para que os animais submetidos ao treinamento físico não apresentassem desempenhos cognitivos superiores ao grupo sedentário. Assim sendo, a frequência da corrida em esteira e a idade afetaram as respostas nas tarefas de memória e na adaptação neurotrófica no hipocampo. O trabalho 3 verificou o efeito de praticar exercício físico apenas um dia/semana até à exaustão versus 3 dias/semana em intensidade moderada em ratos adultos. A corrida em esteira causou um comportamento ansiogênico, independente do protocolo de exercício. A corrida realizada 1 dia/semana até a exaustão causou uma redução no comportamento exploratório e locomotor e um prejuízo na memória de reconhecimento. Desta forma, a prática de exercícios físicos apenas um dia/semana até à exaustão altera o comportamento e prejudica a memória. Em conclusão, esta tese mostra a importância do controle da frequência semanal do exercício físico para um melhor entendimento das respostas comportamentais e neuroquímicas mediadas pelo exercício físico crônico em diferentes idades. / Physical exercise is considered an important alternative in reducing the risk of many diseases and improves the quality of life. These benefits are most evident when the body becomes more vulnerable, either through the natural process of aging or in the onset of neurodegenerative disease. However, the amount of exercise for these benefits is unkwon. Thus, the objective of this study was to investigate the effect of treadmill running frequency (1, 3 and 7 days per week), 20 minutes per session at moderate intensity, in adult and middle-aged adults. In the first study, we observed an age-related anxiety. However, the frequency of 1 day/week reversed the age effect. All treadmill running frequencies caused an increase in anxiety-related behavior in adult rats. However, no correlation between anxiety-related behavior and hippocampal adenosine A1 and A2A receptors densities was found. However, treadmill training reversed the age-related increase in the A2A receptor with the more pronounced effect in the treadmill running 7 days/week rats. This effect on the A2A receptor may be associated with neuroprotective aspects of physical exercise. In the second study, treadmill running was not affected the short and long-term memories in the object recognition and inhibitory avoidance tasks in adult rats. The short and long-term memories were affected by aging in the object recognition task, but treadmill running 1 day/week reversed this effect. Age caused a reduction in the performance of short-term memory in inhibitory avoidance task. In middle-aged rats, treadmill running 1 day/week worsened the short and long-term memories in this task. Age caused an increase in the hippocampal BDNF density with a concomitant reduction of its receptor, TrkB, which is correlated with age-related cognitive impairment. In middle-aged rats, an increase in the precursor of BDNF, pro-BDNF, was found in the treadmill running 7 days/week, but a slight increase in TrkB in the treadmill running 1 day/week could explain the reversal of age-related memory recognition impairment. In adult rat, we found an increase in pro- BDNF and BDNF in the treadmill running 1 day/week and a reduction of TrkB in all groups submitted to treadmill running. Despite these changes promoted by physical exercise in the adult rats does not influence the performance in the learning and memory tasks, reduced TrkB could have contributed to the animals submitted to exercise training did not show higher cognitive performance than the sedentary group. Thus, the treadmill running frequency and age affect responses in the memory tasks and in hippocampal neurotrophic adaptations. The third study investigated the effect of physical exercise just 1 day/week to exhaustion versus 3 days/week at moderate intensity in adult rats. The treadmill running caused anxiety-related behavior, independent of exercise protocol. The running 1 day/week to exhaustion caused a reduction in exploratory and locomotor behavior and impairment in recognition memory. Thus, the practice of exercises 1 day/week until exhaust, as seen in so-called "weekend athletes", changes the behavior and impairs memory. In conclusion, this thesis shows the importance to control exercise frequency for a better understanding of its responses in the CNS and behavior according to the age.

O objetivo deste estudo foi descrever os efeitos do treinamento físico sobre a regeneração nervosa periférica no diabetes experimental. Ratos Wistar machos foram aleatoriamente distribuídos nos grupos não-diabético (ND; n=6), não-diabético treinado (NDT; n=6), não-diabético com lesão isquiática por esmagamento (NDE; n=6), não-diabético com lesão isquiática por esmagamento e treinado (NDET; n=6), diabético (D; n=6), diabético treinado (DT; n=8), diabético com lesão isquiática por esmagamento (DE; n=9) ou diabético com lesão isquiática por esmagamento e treinado (DET; n=7). O diabetes foi induzido pela injeção intravenosa de estreptozotocina (50 mg/kg) e o treinamento na esteira ergométrica (2X ao dia, 5 dias/semana/10 semanas) foi iniciado 4 semanas após o esmagamento cirúrgico do nervo isquiático direito. Semanalmente após o procedimento cirúrgico a recuperação funcional da marcha foi monitorada através do índice de funcionalidade no nervo isquiático (IFI). Testes de esforço máximo foram realizados para cada rato antes (TEM 1), durante (TEM 2) e após o término do protocolo de treinamento físico (TEM 3). A glicemia capilar e o peso corporal foram monitorados desde o início até o final do protocolo experimental. Os animais foram mortos e porções do nervo isquiático (segmento proximal e segmento distal à lesão) e do músculo sóleo foram retiradas, seccionadas transversalmente e usadas para análises histomorfométricas. Adicionalmente também foram realizadas análises ultraestruturais de secções transversais e longitudinais do músculo sóleo. Os TEM 1 dos grupos DE e DET foram menores que os valores do grupo ND (p=0,001) e os grupos NDET e DET mostraram progressivo aumento nos valores de TEM ao longo do período de treinamento (p<0,05). Não houve alterações nos valores de TEM nos grupos sedentários. Os grupos NDE, NDET, DE e DET atingiram valores normais de IFI na 4ª, 4a, 9ª e 7a semana após a lesão nervosa, respectivamente. Após 13 semanas da lesão isquiática por esmagamento, o segmento distal do nervo de todos os grupos lesionados e o segmento proximal do grupo DE apresentaram parâmetros histomorfométricos anormais, como diminuição do diâmetro de fibras nervosas mielínicas (~7,4±0,3μm vs ~4,8±0,2μm), do diâmetro axonal (~5±0,2μm vs ~3,5±0,1μm) e da espessura da bainha de mielina (~1,2±0,07μm vs ~0,65±0,07μm) e um aumento do percentual de área ocupada conjuntamente por endoneuro, tecido de degeneração e fibras amielínicas (~28±3% vs ~60±3%). Em adição, no grupo NDE, o segmento proximal do nervo mostrou uma diminuição do diâmetro das fibras mielinizadas (7,4±0.3μm vs 5,8±0.3μm) e da espessura da bainha de mielina (1,29±0,08μm vs 0,92±0,08μm). As alterações histomorfométricas do segmento proximal dos grupos DE e NDE foram prevenidas/revertidas a valores similares aos atingidos pelo grupo ND pela prática do treinamento físico. Foram observadas maiores densidades e menores áreas de fibras musculares nos grupos DE (468 fibras/mm2; 1647,1 μm2) e DET (385 fibras/mm2; 1839,4 μm2) quando comparados com os outros grupos (p<0,05). No grupo DET a densidade de fibras musculares e o percentual de pequenas fibras musculares foram menores que no grupo DE. O grupo DE mostrou desalinhamento dos sarcômeros das linhas-Z, alterações estruturais nos vasos sanguíneos, sarcolema e na forma do núcleo e de mitocôndrias. No grupo DET as fibras musculares e os vasos sanguíneos apresentaram aspecto muito similar ao normal. Adicionalmente este grupo apresentou polirribossomos, retículo sarcoplasmático rugoso, complexo de Golgi desenvolvido e novas miofibrilas localizadas entre condensações de mitocôndrias localizadas próximas ao sarcolema e ao núcleo. Nossos achados indicam que em ratos com lesão por esmagamento do nervo isquiático, o diabetes causa atraso na regeneração nervosa assim como atrofia e alterações ultraestruturais no músculo sóleo. O treinamento físico pode acelerar a recuperação funcional da marcha em ratos diabéticos lesionados, prevenir/reverter alterações histomorfométricas do segmento proximal do nervo isquiático de ratos não-diabéticos e diabéticos lesionados e reverter parcialmente as alterações morfológicas do músculo sóleo de ratos diabéticos lesionados. / The aim of this study was to describe the effects of physical training in the peripheral nerve regeneration in experimental diabetic. Male Wistar rats were assigned to either a non-diabetic (N; n=6), trained non-diabetic (TN; n=6), non-diabetic with sciatic nerve crush (NC; n=6), trained non-diabetic with sciatic nerve crush (TNC; n=6), diabetic (D; n=6), trained diabetic (TD; n=8), diabetic with sciatic nerve crush (DC; n=9) or trained diabetics with sciatic nerve crush group (TDC; n=7). Diabetes was induced by intravenous injection of streptozotocin (50 mg/kg) and treadmill training (twice a day, 5 days/week/10 weeks) was begun 4 weeks after right sciatic nerve crush, realized surgically. Over the period after surgical procedures, functional recovery was monitored weekly using the sciatic functional index (SFI). Maximal exercise tests were performed for each rat before (MET 1), at the middle (MET 2) and at the end of the training protocol (MET 3). Glycemia and body weight were monitored since began until the end of experimental protocol. Animals were killed and the right proximal and distal sciatic nerve portions (PS and DS, respectively) and soleus muscle portions were cross-sectioned and used in histomorphometrical analysis. In addition, soleus muscle transverse and longitudinal sections were used to ultrastructural analyses. The MET1 of the DC and TDC groups was lower than the values of the N group (p=0.001) and the TNC and TDC groups showed a progressive increase in MET values along the training period (p<0.05).There were no significant alterations in MET values in the sedentary groups over time. The NC, TNC, DC and TDC groups attained normal SFI from the 4th, 4th, 9th to the 7th week after injury, respectively. At post-injury week 13, the distal nerve portion of all injured groups and the proximal nerve portion of the diabetic with sciatic nerve crush group presented altered morphometric parameters, such as decreased myelinated fiber diameter (~7.4±0.3μm vs ~4.8±0.2μm), axonal diameter (~5±0.2μm vs ~3.5±0.1μm) and myelin sheath thickness (~1.2±0.07μm vs ~0.65±0.07μm) and an increase in the percentage of area occupied by endoneurium (~28±3% vs ~60±3%). In addition, in the non-diabetic with sciatic nerve crush group the proximal nerve portion showed a decreased myelinated fiber diameter (7.4±0.3μm vs 5.8±0.3μm) and myelin sheath thickness (1.29±0.08μm vs 0.92±0.08μm). Morphometric alterations in the proximal nerve portion of the diabetic with sciatic nerve crush and non-diabetic with sciatic nerve crush groups were either prevented/reverted to values similar to the non-diabetic group by treadmill training. The soleus muscle showed higher fiber density and a smaller average muscle fiber area in both the DC (468 fiber/mm2; 1647.1 μm2) and TDC (385 fiber/mm2; 1839.4 μm2) groups when compared with the others groups (p<0.05). Furthermore, in the TDC group the muscle fiber density and percentage of small muscle fiber area were lower than in the DC. The DC group showed misalignment of the sarcomeres and Z-lines, and structural alterations in the blood vessels, sarcolemma and in the shape of the nucleus and mitochondria. In the TDC group the myofibers and blood vessels were seen to have a similar, normal aspect. Additionaly, polyribosomes, rough sarcoplasmic reticulum, developed Golgi apparatus and new myofibrils were observed located among condensed mitochondria near of the sarcolemma. We conclude that in rats with sciatic nerve crush nerve, the diabetic condition promoted delay in sciatic nerve regeneration and soleus muscle atrophy and ultrastructural alterations. The physical training could accelerate motor functional recovery of injured diabetic rats, prevent/revert morphometric alterations in proximal nerve portions in non-diabetic and diabetic injured rats and partially revert the morphologic alterations of the soleus muscle in diabetic injured rats.

Resumo não disponível.

Objetivos: Determinar a relação entre nível glicêmico e estado clínico (escore de Shwachman-Kulczycki), testes de função pulmonar e teste de caminhada de seis minutos (TC6) em pacientes com fibrose cística (FC). Métodos: Estudo transversal e prospectivo em pacientes com FC (12 anos ou mais) com estabilidade clínica da doença, atendidos em Programa Pediátrico e em Programa para Adultos com FC. Os pacientes foram submetidos à avaliação clínica, à avaliação nutricional, a teste oral de tolerância à glicose (TOTG), a testes de função pulmonar e a TC6. Os pacientes foram classificados como tendo tolerância normal à glicose (TNG), intolerância à glicose (IG) ou diabete melito relacionado à FC (DMRFC). Resultados: O estudo incluiu 73 pacientes (35 femininos e 38 masculinos) com média de idade de 20,4 ± 7,1 anos. Foram identificados 52 pacientes com TGN, 11 com IG e 10 com DMRFC. Houve associação significativa entre a classificação de tolerância à glicose e o escore clínico de S-K (p = 0,018), insuficiência pancreática (p = 0,030), infecção bacteriana por Staphylococcus aureus (p = 0,004), saturação periférica de oxigênio (SpO2) em repouso (p = 0,012), SpO2 no final do TC6 (p = 0,018) e com a diferença entre a SpO2 no início e no final do TC6 (ΔSpO2) (p = 0,048). Não houve associação significativa entre o nível glicêmico e a idade (p = 0,431), gênero (p = 0,144), índice de massa corporal (p = 0,665), classificação nutricional (p = 0,155), infecção por Pseudomonas aeruginosa (p = 0,149) e Burkholderia cepacia (p = 0,176), distância percorrida no TC6 (p = 0,698), volume expiratório forçado no primeiro segundo (VEF1) % previsto (p = 0,158), capacidade vital forçada (CVF) % previsto (p = 0,490), pressão inspiratória máxima (PImáx) % previsto (p = 0,630) e pressão expiratória máxima (PEmáx) % previsto (p = 0,155). A análise das correlações mostrou que o nível de glicemia correlacionou-se significativamente com a SpO2 em repouso (r = -0,26; p = 0,031), VEF1 % previsto (r = -0,27; p = 0,026), VEF1/CVF % previsto (r = -0,33; p = 0,007) e escore clínico de S-K (r = -0,34; p = 0,005) e não foi significativamente correlacionado com PImáx % previsto (r = -0,15; p = 0,234), PEmáx % previsto (r = - 0,08; p = 0,531), CVF % previsto (r = -0,17; p = 0,172), distância percorrida no TC6 (r = -0,06; p = 0,615), SpO2 no final do TC6 (r = -0,21; p = 0,084) e dessaturação no TC6 (r = 0.15; p = 0.213) Conclusão: Este trabalho demonstrou que, em pacientes com FC, o grau da intolerância à glicose correlacionou-se com pior escore clínico e com pior função pulmonar. A intolerância à glicose não se correlacionou com a distância percorrida no TC6, mas os pacientes com IG tiveram maior dessaturação durante o exercício. Além disso, a intolerância à glicose foi fortemente associada à insuficiência pancreática.

Diversos estudos têm demonstrado que o sistema serotoninérgico participa ativamente da regulação do circuito nociceptivo e locomotor da medula espinal. A atividade física induz analgesia e é um dos tratamentos efetivos para a melhora da função sensorial e motora de indivíduos com lesão nervosa periférica. Estudos demonstram que o exercício físico ocasiona mudanças em diferentes neurotransmissores. Para melhor compreensão da relação entre exercício físico e alterações no sistema serotoninérgico, o presente estudo demonstra os efeitos do treinamento aeróbico em esteira ergométrica sobre o padrão de imunorreatividade serotonina nos núcleos dorsal e magno da rafe, e na medula espinal lombossacral de ratos submetidos à secção do nervo ciático, mediante emprego de imunoistoquímica e densitometria óptica. Para isto os animais foram divididos em seis grupos: (1) ratos sem qualquer manipulação experimental e sedentários (NS, n = 5); (2) ratos sem qualquer manipulação experimental e treinados (NT, n = 5); (3) ratos com secção do nervo ciático e treinamento aeróbico (SNTT, n = 5); (4) ratos com secção do nervo ciático e sedentários (SNTS, n=5); (5) ratos com nervo ciático isolado, mas não seccionado (sham) e submetidos ao treinamento (ST, n=5); e (6) ratos com nervo ciático isolado, mas não seccionado, e sedentários (SS , n=5). Sete dias após o procedimento cirúrgico, os animais dos grupos com treinamento foram adaptados em esteira ergométrica diariamente por 10 minutos, durante 4 dias, a velocidade de 5 m/min. No quinto dia, esses ratos foram submetidos ao teste de esforço máximo, o qual consistiu em exercício graduado na esteira, com acréscimos da velocidade em 5 m/min a cada 3 min, iniciando com velocidade de 5 m/min e tendo como limite a intensidade máxima de cada animal. O valor máximo alcançado foi utilizado para planejamento do programa de treinamento aeróbico dos ratos. Após uma semana da secção do nervo ciático, os animais iniciaram o programa de treinamento aeróbico em esteira ergométrica, o qual teve duração de quatro semanas. A densitometria óptica revelou aumento da imunorreatividade no citoplasma de neurônios do núcleo magno da rafe (NMR) nos grupos de animais SNTT e SNTS. No núcleo dorsal da rafe (DNR), o acréscimo ocorreu apenas no citoplasma de neurônios de ratos do grupo ST. No corno ventral da medula espinal, apenas o grupo SNTT teve aumento dos valores de densitometria óptica. Apesar de este grupo ter mostrado os maiores valores de densitometria óptica no corno dorsal, este acréscimo não foi estatisticamente significativo. O teste dos filamentos de Von Frey mostrou a presença de analgesia nos grupos de animais com lesão nervosa periférica e treinamento físico. O índice de funcionalidade do nervo ciático indicou recuperação apenas no grupo SNTT. Com base nesses resultados, pode-se sugerir que tanto o treinamento aeróbico em esteira como a lesão nervosa contribuem para o aumento da imunorretividade à serotonina mostrada neste estudo. Todavia, ainda é necessária a realização de estudos mais detalhados relacionando serotonina, exercício físico e lesão de nervo periférico para melhor entendimento das relações funcionais entre estes parâmetros.