Orientador: Vitório Rodrigo / Resumo: Dentre os comprometimentos motores associados à doença de Parkinson (DP), os distúrbios do andar são os mais incapacitantes aos pacientes. Disfunções cognitivas e do córtex cerebral, presentes na DP, influenciam nos comprometimentos do andar. Como o tratamento tradicional para DP (uso regular de medicamentos) apresenta pouco benefício para o controle do andar, faz-se necessário o desenvolvimento de intervenções alternativas. O exercício aeróbio (EA) e a estimulação transcraniana por corrente contínua (ETCC) têm sido apontados como de grande potencial terapêutico na DP, incluindo benefícios para o andar e a cognição. Além disso, especula-se que a combinação das duas técnicas é capaz de potencializar os efeitos positivos. Entretanto novos estudos são necessários para confirmar tal evidência. . Assim, o objetivo do presente estudo foi comparar os efeitos de uma sessão combinada de EA e ETCC anódica do córtex pré-frontal com os de uma sessão de EA na atividade cortical, cognição e no andar usual e no custo da tarefa dupla no andar de pacientes com DP. Era esperado que a combinação da ETCC com EA promovesse benefícios superiores aos apresentados pelo EA isolado. O desenho experimental utilizado foi de estudo crossover randomizado e duplo-cego. Participaram do estudo 20 pacientes com DP. O protocolo de avaliação, que incluiu aspectos cognitivos (questionários e testes computadorizados) e do andar, foi realizado em dois momentos: antes e após uma sessão de intervenção. O andar foi a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Among the motor impairments associated with Parkinson's disease (PD), gait impairments are incapacitating to patients. Cognitive and cerebral cortex dysfunctions, present in PD, influence gait impairments. As the traditional treatment for PD (regular use of medications) has limited benefit for gait, it is necessary to develop alternative interventions. Aerobic exercise (AE) and transcranial direct current stimulation (tDCS) have been identified with great therapeutic potential in PD, including advantages for gait and cognition. However, the effects of combining such interventions remain poorly understood. The aim of the present study was to compare the effects of a combined session of AE and anodic tDCS of the prefrontal cortex with those of an AE session on cortical activity, cognition, usual gait, and the cost of the dual task on the gait of patients with PD. It was expected that the combination of tDCS and AE would promote greater benefits than those promoted by the isolated AE. Twenty patients with PD participated in this randomized, double-blind and crossover study. The evaluation protocol included cognitive components (questionnaires and computerized tests) and gait. This protocol was performed in two moments: before and after the intervention sessions. Gait was assessed under two conditions: single-task and dual-task. An electronic walkway with pressure sensors (GAITRite®) was used to record spatiotemporal measurements of gait. Prefrontal cortical activity during gait ... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Estudos recentes têm associado à prática de exercício físico de alta intensidade e de forma inabitual a alterações musculares que incluem lesões estruturais das miofibras. Nessa perspectiva, a suplementação de aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) destaca-se como uma estratégia eficaz no controle do dano celular e na promoção da recuperação muscular. Uma vez que, dentre os BCAA, a leucina é o que apresenta maior influência sobre a regulação de mecanismos anabólicos que incluem o estímulo ao aumento da taxa de tradução de RNAm mediado pela proteína quinase mTOR, se especula quais os possíveis efeitos da sua suplementação isolada em um modelo de exercício físico extenuante e inabitual. Buscamos então, com o presente estudo, avaliar o efeito da suplementação com leucina sobre as concentrações séricas de creatina quinase - marcadores de lesão muscular - e sobre a expressão e fosforilação das proteínas mTOR, 4E-BP1, S6K1, IKK, IkB-α, NF-κB - componentes de vias envolvidas na síntese de proteínas e da inflamação - no músculo esquelético de ratos adultos não treinados, submetidos a uma sessão de exercício até a exaustão. Para tanto, 48 ratos machos adultos da linhagem Sprague-Dawley foram distribuídos em 10 grupos, sendo que T3L, T48L E T72L receberam suplementação com leucina [leucina (135 mg/100 g) e T3A, T48A e T72A receberam uma mistura de aminoácidos não essenciais (135 mg/100 g)] ao final de uma sessão de exercício físico agudo até a exaustão; T3E, T48E e T72E - não receberam suplementação e foram submetidos ao protocolo de exercício; o grupo controle não recebeu suplementação e não foi submetido ao protocolo de exercício. Em seguida os animais foram eutanasiados 3, 48 e 72 horas após o termino do exercício para análise dos marcadores investigados. Entre os parâmetros avaliados houve diferença significativa na atividade da creatina quinase entre os grupos TL3 e TL4. No entanto os marcadores biomoleculares não apontaram diferenças entre os grupos. No entanto a fosforilação do NF- Kb da fração nuclear demonstrou uma tendência a ser menor nos grupos suplementados com leucina e o mesmo acontece com a MCP-1 (proteína quimioatraente de monócitos). Visto isso, podemos concluir que, em nossas condições experimentais, as vias de sinalização estudadas estavam envolvidas na diminuição da atividade da creatina quinase, porém, nossos resultados apontam que a suplementação com leucina pode estar envolvida em mecanismos que atenuem o dano celular após o exercício agudo em ratos não treinados. / Recent studies have associated infrequent exercise of high intensity to muscle changes that include structural lesions in myofibres. The supplementation of branched chain aminoacids (BCAA) stands out as an effective strategy in controlling the cell damage and promoting muscle recovery. As leucine is the BCAA exerting more influence on the regulation of anabolic mechanisms that include stimulating the increase of mRNA translation rate mediated by the protein kinase mTOR, it is speculated the potencial effects of leucine supplementation alone in a model of strenuous and infrequent exercise. In the present study, we evaluate the effect of leucine supplementation on serum levels of creatine kinase - marker of muscle damage - and on the expression and phosphorylation of proteins mTOR, 4E-BP1, S6K1, IKK, IkB-α, NF-κB - components of pathways involved in protein synthesis and inflammation - in the skeletal muscle of untrained adult rats, after a single acute bout of exercise to exhaustion. Forty eight adult male Sprague-Dawley rats were divided into 10 groups: T3L, T48L and T72L groups were given leucine supplementation [leucine (135 mg/100 g), and T3A, T48A and T72A groups were given a mix of non-essential aminoacids (135 mg/100 g)] at the end of the acute bout of exercise to exhaustion; T3E, T48E and T72E groups did not receive supplementation and underwent the exercise protocol; control group was not given supplementation nor exercise protocol. The animals were killed 3, 48 and 72 hours after the end of exercise to analyze the markers under study. Among the parameters assessed, there was a significant difference in the activity of creatine kinase between groups TL3 and TL4. However, no differences were seen in the biomolecular markers between groups. Nevertheless, the nuclear fraction of NF- Kb phosphorylation tended to be lower in the groups supplemented with leucine and the same was seen with MCP-1 (monocyte chemoattractant protein). Taken together, we conclude that the signalling pathways studied, in our experimental condition, do not seem to be involved in the reduced activity of creatine kinase; conversely, our results indicate that leucine supplementation may be involved in mechanisms attenuating cellular damage after a single acute bout of exercise in untrained rats.

Submitted by Angelica Miki Stein null (angelica_stein@yahoo.com.br) on 2018-02-15T15:11:26Z No. of bitstreams: 1 Tese completa - Stein AM_DR .pdf: 7740796 bytes, checksum: ed16030624fe5ab04287eb42146f66b8 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Paula Santulo Custódio de Medeiros null (asantulo@rc.unesp.br) on 2018-02-15T18:42:06Z (GMT) No. of bitstreams: 1 stein_am_dr_rcla.pdf: 7526722 bytes, checksum: 99f7c1d945c7338609585fc2899edee0 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-02-15T18:42:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 stein_am_dr_rcla.pdf: 7526722 bytes, checksum: 99f7c1d945c7338609585fc2899edee0 (MD5) Previous issue date: 2017-12-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Para auxiliar o tratamento da doença de Alzheimer (DA), existem alternativas não farmacológicas, como o exercício físico. Efeitos do exercício físico em supostos mecanismos como o fator de crescimento semelhante a insulina (IGF-1), tem sido associado a melhoras encefálica, relacionadas à melhora de desempenho cognitivo, neurogênese, depuração do peptídeo beta-amilóide e redução da tau fosforilada. Dessa forma, o objetivo geral desta tese foi verificar a relação entre exercício físico, níveis circulantes de IGF-1 e DA. A tese foi estruturada em 6 capítulos, sendo Capítulo 1: descrição dos objetivos, revisão de literatura e delineamento do estudo; Capítulo 2: artigo de revisão sistemática sobre os estudos que investigaram o efeito do exercício físico nas funções cognitivas e IGF-1 circulante em idosos; Capítulo 3: estudo que teve como objetivo comparar a resposta ao exercício aeróbio agudo nos níveis de IGF-1 circulante de idosos cognitivamente preservados e idosos com DA; Capítulo 4: o objetivo deste estudo foi verificar o efeito do treinamento aeróbio nas funções cognitivas e níveis de IGF-1 em idosos com DA; Capítulo 5: estudo que teve como objetivo comparar a resposta ao exercício aeróbio agudo na cognição e atividade encefálica em camundongos selvagens, pré sintomáticos da DA e com deficiência de IGF-1; Capítulo 6: considerações gerais e conclusões da tese. No Capítulo 2 foram encontrados 7 estudos que verificaram o efeito do exercício nos níveis de IGF-1 e na função cognitiva de idosos em diferentes condições, como idosos cognitivamente preservados, idosos com comprometimento cognitivo leve e idosos pré-diabéticos. Os resultados apontaram que não há consenso entre melhor tipo de exercício, intensidade, frequência e duração para provocar melhora das funções cognitivas e regulação de IGF-1 circulante. O capítulo 3 traz um estudo em que participaram 74 idosos: 40 idosos cognitivamente preservados e 34 idosos com doença de Alzheimer. Todos os participantes responderam a uma avaliação cognitiva e foram submetidos a um teste incremental em esteira ergométrica. Sobretudo, foi demonstrado que idosos com DA e idosos cognitivamente preservados responderam ao exercício aeróbio agudo de maneira diferente: idosos com DA tiveram aumento dos níveis de IGF-1 e idosos cognitivamente preservados tiveram manutenção nestes mesmos níveis. No Capítulo 4, 16 idosos com DA compuseram o Grupo Controle (GC) e 18 idosos com DA, o Grupo Treinamento (GT). O GT participou de um protocolo de treinamento aeróbio, realizado a 80% da frequência cardíaca, com duração de 25-40 min/sessão, três vezes semanais, com duração de 12 semanas. Após o período experimental, não foram identificadas diferenças significativas entre grupos e momentos para as funções cognitivas e níveis de IGF-1. Porém, resultados clínicos na cognição e no controle de quadros de insulino-resistência foram observados no GT. No Capítulo 5 foi verificado camundongos selvagens tiveram aumento significativo na banda theta e desempenho cognitivo superior quando comparados aos outros grupos de animais. Por último, o Capítulo 6 traz as considerações gerais e conclusões da tese: não existe um protocolo único capaz de modificar os níveis de IGF-1 e provocar melhora cognitiva; idosos cognitivamente preservados e idosos com DA respondem de maneira diferente ao exercício aeróbio agudo quanto aos níveis de IGF-1; o treinamento aeróbio adotado não foi efetivo para melhora cognitiva, nem para modificações nos níveis de IGF-1; camundongos selvagens, pré-sintomáticos da DA e com deficiência de IGF-1 respondem de maneira diferente ao exercício aeróbio agudo na atividade encefálica, sendo que o exercício agudo se mostrou efetivo no desempenho cognitivo. / To help the treatment of Alzheimer's disease (AD), there are non-pharmacological alternatives, such as physical exercise. Possible effects of physical exercise on putative mechanisms, such as the insulin-like growth factor-1 (IGF-1), have been associated with improvements on brain health, related to cognition, neurogenesis, clearance of the protein beta-amyloid and p-tau. Thus, the objective of this thesis was to verify the relation among physical exercise, circulating IGF-1 and AD. The thesis was structured in 6 chapters - Chapter 1: description of the objectives, literature review and design of the study; Chapter 2: systematic review manuscript about studies that investigated the physical exercise effects on cognitive functions and circulating IGF-1 in elderlies; Chapter 3: the objective was to compare the response to aerobic acute exercise in circulating IGF-1 levels in cognitively preserved elderly and elderly with AD; Chapter 4: the objective was to verify the aerobic training effect on cognitive functions and IGF-1 levels in elderly with AD; Chapter 5: the objective was to compare the response to acute aerobic exercise on cognition and brain activity in wild mice, pre symptomatic AD mice and IGF-1 deficiency mice; Chapter 6: general considerations and conclusions. In the Chapter 2, 7 papers verified the exercise effect on IGF-1 levels and cognitive function in elderlies with different conditions, as cognitively preserved elderly, mild cognitive impairment and pre diabetes was found. The results pointed that there was no consensus about recommendation of best type of exercise, intensity, frequency and duration to induce improvement on cognition and circulating IGF-1 regulation. The Chapter 3 brings a study with transversal profile, with 74 participants: 40 cognitively preserved elderly and 34 elderly with AD. All participants responded to cognitive evaluation and they were submitted to a incremental test in ergometric treadmill. Mainly, elderly with AD and cognitively preserved elderlies responded to acute aerobic exercise in different ways. Elderly with AD had an increase on IGF-1 levels whereas cognitively preserved elderlies had a maintaining in this same levels. In the Chapter 4 in order to verify the training effect on cognitive functions and IGF-1, 16 elderlies with AD participated in Control Group (CG) and 18 elderlies with AD, in Training Group (TG). The TG participated in an aerobic training protocol, 75% of heart rate, 4 km/h, 25-40 min/session, 3 times weekly, during 12 weeks. After the experimental period, significant differences between groups and moments for cognitive functions and IGF-1 levels were not identified. However, interesting clinical results was observed in cognition and insulin-resistance control of TG. In Chapter 5, wild mice had a significant increase on theta rhythm and better cognitive performance when they were compared to another animal groups. Finally, the Chapter 6 brings us general considerations and conclusions of the thesis: there is not only one protocol capable to modify IGF-1 levels and induce cognition improvement; cognitively preserved elderly and elderly with AD responded differently to acute aerobic exercise in IGF-1 levels; the training protocol adopted in this study was not effective neither to improve cognition, nor to modified IGF-1 levels in elderlies with AD; wild mice, AD pre symptomatic mice and IGF-1 deficiency mice responded different to acute aerobic exercise in brain activity, considering acute exercise effective on cognitive performance. / FAPESP: 2013/19729-0 / CAPES: PDSE 99999.010743/2014-06

Estudos recentes têm associado à prática de exercício físico de alta intensidade e de forma inabitual a alterações musculares que incluem lesões estruturais das miofibras. Nessa perspectiva, a suplementação de aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) destaca-se como uma estratégia eficaz no controle do dano celular e na promoção da recuperação muscular. Uma vez que, dentre os BCAA, a leucina é o que apresenta maior influência sobre a regulação de mecanismos anabólicos que incluem o estímulo ao aumento da taxa de tradução de RNAm mediado pela proteína quinase mTOR, se especula quais os possíveis efeitos da sua suplementação isolada em um modelo de exercício físico extenuante e inabitual. Buscamos então, com o presente estudo, avaliar o efeito da suplementação com leucina sobre as concentrações séricas de creatina quinase - marcadores de lesão muscular - e sobre a expressão e fosforilação das proteínas mTOR, 4E-BP1, S6K1, IKK, IkB-α, NF-κB - componentes de vias envolvidas na síntese de proteínas e da inflamação - no músculo esquelético de ratos adultos não treinados, submetidos a uma sessão de exercício até a exaustão. Para tanto, 48 ratos machos adultos da linhagem Sprague-Dawley foram distribuídos em 10 grupos, sendo que T3L, T48L E T72L receberam suplementação com leucina [leucina (135 mg/100 g) e T3A, T48A e T72A receberam uma mistura de aminoácidos não essenciais (135 mg/100 g)] ao final de uma sessão de exercício físico agudo até a exaustão; T3E, T48E e T72E - não receberam suplementação e foram submetidos ao protocolo de exercício; o grupo controle não recebeu suplementação e não foi submetido ao protocolo de exercício. Em seguida os animais foram eutanasiados 3, 48 e 72 horas após o termino do exercício para análise dos marcadores investigados. Entre os parâmetros avaliados houve diferença significativa na atividade da creatina quinase entre os grupos TL3 e TL4. No entanto os marcadores biomoleculares não apontaram diferenças entre os grupos. No entanto a fosforilação do NF- Kb da fração nuclear demonstrou uma tendência a ser menor nos grupos suplementados com leucina e o mesmo acontece com a MCP-1 (proteína quimioatraente de monócitos). Visto isso, podemos concluir que, em nossas condições experimentais, as vias de sinalização estudadas estavam envolvidas na diminuição da atividade da creatina quinase, porém, nossos resultados apontam que a suplementação com leucina pode estar envolvida em mecanismos que atenuem o dano celular após o exercício agudo em ratos não treinados. / Recent studies have associated infrequent exercise of high intensity to muscle changes that include structural lesions in myofibres. The supplementation of branched chain aminoacids (BCAA) stands out as an effective strategy in controlling the cell damage and promoting muscle recovery. As leucine is the BCAA exerting more influence on the regulation of anabolic mechanisms that include stimulating the increase of mRNA translation rate mediated by the protein kinase mTOR, it is speculated the potencial effects of leucine supplementation alone in a model of strenuous and infrequent exercise. In the present study, we evaluate the effect of leucine supplementation on serum levels of creatine kinase - marker of muscle damage - and on the expression and phosphorylation of proteins mTOR, 4E-BP1, S6K1, IKK, IkB-α, NF-κB - components of pathways involved in protein synthesis and inflammation - in the skeletal muscle of untrained adult rats, after a single acute bout of exercise to exhaustion. Forty eight adult male Sprague-Dawley rats were divided into 10 groups: T3L, T48L and T72L groups were given leucine supplementation [leucine (135 mg/100 g), and T3A, T48A and T72A groups were given a mix of non-essential aminoacids (135 mg/100 g)] at the end of the acute bout of exercise to exhaustion; T3E, T48E and T72E groups did not receive supplementation and underwent the exercise protocol; control group was not given supplementation nor exercise protocol. The animals were killed 3, 48 and 72 hours after the end of exercise to analyze the markers under study. Among the parameters assessed, there was a significant difference in the activity of creatine kinase between groups TL3 and TL4. However, no differences were seen in the biomolecular markers between groups. Nevertheless, the nuclear fraction of NF- Kb phosphorylation tended to be lower in the groups supplemented with leucine and the same was seen with MCP-1 (monocyte chemoattractant protein). Taken together, we conclude that the signalling pathways studied, in our experimental condition, do not seem to be involved in the reduced activity of creatine kinase; conversely, our results indicate that leucine supplementation may be involved in mechanisms attenuating cellular damage after a single acute bout of exercise in untrained rats.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4611.pdf: 1042877 bytes, checksum: b9b33a5c88aa13696432ae2d728a0a21 (MD5) Previous issue date: 2012-05-22 / Financiadora de Estudos e Projetos / Previous animal s research has shown that many protocols with aimed to mimic human exercise has been used. The endurance protocols are studied very often however, some difficulties are encountered to produce resistance exercise protocols. Some animal models of resistance training have been used, as jumping exercise. Among these, stands out the rat model performed on ladder with healthy and unhealthy animals. However, the energy system and acute physiological responses associated with this protocol have not been determined. Thus, the aim of the present study was to evaluate the acute metabolic characteristics and the acute effects on indirect biomarkers of muscular microtrauma of acute resistance exercise performed on ladder. Fifty males Wistar rats were randomly divided into two groups: Exercise (E) and Control (C). The animals of E group climbed a vertical ladder with weights attached to their tails. The session was performed once with 4 9 climbs. The lactate concentration increased at the beginning of training and there was a tendency to stabilize the blood lactate during the exercise session. Serum corticosterone found in E group was significantly higher (59%; p<0.05) when compared to C group. There was no difference between free fatty acids (24% p=0.109), in the liver (8%; p=0.575) and in the gastrocnemius fatty acids content (17%; p=0.219). The glycogen in liver (42%; p<0.05) and soleus (56%; p<0.05) were different between groups. Lactate Dehydrogenase (LDH) and Creatine Kinase (CK) activities were significantly higher (LDH 32%; CK 27%; p<0.05) in the E than in the C group. The results suggest that this protocol is a high intensity exercise able to induce an increase in the lactate concentration at the beginning of exercise. Moreover, there were increases in indirect markers of muscle microtrauma in rats after a single exhaustive session. However, the lactate concentration was low, suggesting that the aerobic metabolism is an important factor during the intervals between the series of climbing. / Atualmente, pesquisas com animais usam muitos protocolos de exercícios, com o objetivo de mimetizar as condições de exercícios realizados por humanos. Os protocolos de endurance (aeróbios) são estudados com grande frequência, no entanto algumas dificuldades são encontradas no sentido de produzir um protocolo de exercício resistido para animais. Alguns protocolos foram criados, utilizando principalmente modelos onde os animais realizam saltos. Um protocolo que tem se destacado é o de escalada e tem sido largamente utilizado em animais saudáveis e não saudáveis. Entretanto, as respostas fisiológicas agudas desse protocolo não foram determinadas até o momento. Portanto, o objetivo do presente estudo foi avaliar as características metabólicas agudas do exercício resistido realizado em escada, e examinar os efeitos agudos em marcadores indiretos de lesão muscular. Foram utilizados 50 ratos Wistar divididos randomicamente em dois grupos: Controle (C) e Exercício Resistido (ER). Os animais do grupo ER escalaram uma escada vertical de 1,1 m com pesos fixados em suas caudas. Foi realizada somente uma sessão com 4-9 escaladas. Os níveis de lactato foram maiores nas primeiras escaladas em relação ao repouso, e se mantiveram constantes até o final do exercício. As concentrações de corticosterona encontradas no grupo ER foram maiores (59%; p<0,05) quando comparadas ao grupo C. Não houve diferença significativa no conteúdo de ácidos graxos do plasma (24% p=0,109), do fígado (8%; p=0,575) e do músculo gastrocnêmio (17%; p=0,219). O conteúdo de glicogênio hepático (42%; p<0,05) e muscular (sóleo) (56%; p<0,05) foi diferente entre os grupos. Os níveis de Lactato Desidrogenase (LDH) e Creatina Kinase (CK) foram maiores (LDH 32%; CK 27%; p<0,05) no grupo ER quando comparados ao grupo C. Os resultados sugerem que esse protocolo de exercício resistido é um exercício de alta intensidade, visto que a concentração de lactato aumentou no início do exercício e houve um maior nível de microlesão muscular após o exercício. No entanto, a concentração do lactato foi baixa, sugerindo que o metabolismo aeróbio contribui de forma importante durante os intervalos entre as séries de escalada.