Background Adults with congenital heart disease (CHD) is a growing population and related to advances in surgical and medical treatment, they now outnumber the children with corresponding lesions. Since a congenital heart lesion often results in reduced exercise capacity, this population is a potential target for physiotherapy. To what extent this reduction in exercise capacity is caused by abnormal cardiovascular anatomy and physiology or to what degree insufficient physical activity contributes is not known. To support the advancements in paediatric cardiac care, increased knowledge regarding physical performance, physical activity level, body composition and the effects of exercise training among adults with CHD is required. Methods In a cross-sectional study skeletal- and respiratory muscle function, physical activity level and exercise self-efficacy was investigated among 85 adults with various forms of CHD and 42 control subjects. A second study was conducted to analyse height, weight and body mass index (BMI) in 538 adults with complex CHD and 1886 adults with simple CHD. Data were extracted from the Swedish registry on congenital heart disease (SWEDCON) and compared to data from a national population survey. In a third study, factors associated with self-reported quality of life (QoL) were analysed using SWEDCON data on 315 adults with congenital aortic valve disease. Finally, a randomised controlled trial was conducted to investigate the effects of interval exercise training among adults with complex CHD. Results Adults with complex CHD showed impaired muscle function compared to both patients with simple CHD and controls. In addition, patients with complex CHD had a lower exercise self-efficacy compared to controls. Patients with CHD were equally active at moderate-to-vigorous level as the controls. However, approximately 50% of both patients and controls failed to reach the recommended physical activity level. In general patients with CHD had the same height, weight and BMI, as the general population. However, compared to the general population, men with CHD were more commonly underweight and less commonly overweight/obese. Additionally, especially male patients with complex CHD were shorter compared to the general population. Among adults with congenital aortic valve disease, a higher physical activity level was associated with better QoL. Furthermore, interval training increased exercise capacity and endurance among adults with complex CHD. Conclusion A higher physical activity level was associated with better self-reported QoL in patients with congenital aortic valve disease which implies that QoL might be possible to improve, by adopting a physically active life-style. Adults with CHD were equally active as controls at a moderate-to-vigorous physical activity level. However, approximately half of both groups were insufficiently physically active based on current recommendations. This indicates that low physical activity, on group level, does not explain the lower exercise capacity commonly found among patients with CHD. In addition, this is consistent the finding that the majority of patients followed the same pattern regarding BMI as seen in the general population. However, impaired muscle function in combination with the shorter stature and higher prevalence of underweight found in men, especially with complex CHD, implies an altered body composition in this group. The findings of the present thesis suggests an indication for physiotherapy targeting increased physical activity level and individualized exercise training in this patient population. Moreover, regular evaluation of muscle function, exercise self-efficacy and QoL, in addition to exercise capacity, might be useful for monitoring disease development over time.

A hipertensão arterial (HA) é uma síndrome multifatorial caracterizada por níveis elevados e sustentados de pressão arterial (PA). O treinamento físico (TF) aeróbio tem sido utilizado como um importante tratamento não farmacológico da HA, uma vez que ele corrige a rarefação microvascular e o perfil de fibras muscular e reduz a PA; entretanto, os mecanismos envolvidos são pouco conhecidos. Uma nova classe de pequenos RNAs, denominados de microRNAs (miRNAs), vem sendo muito estudados por regularem pós-transcricionalmente a expressão de seus genes alvo. Estudos avaliando o papel dos miRNAs na regulação do processo angiogênico e trofismo muscular tanto na HA quanto induzidos pelo TF são desconhecidos. Portanto, nosso objetivo é caracterizar o perfil de miRNAs e genes alvo do músculo esquelético envolvidos nos processos de rarefação microvascular e dano muscular na HA e verificar o papel terapêutico do TF de natação na correção desses parâmetros. Na primeira etapa do projeto, ratos espontaneamente hipertensos (SHR) com 3 meses de idade (HA recém estabelecida) e seus controles Wistar Kyoto (WKY) foram divididos em 4 grupos: SHR, SHR treinado (SHR-T), WKY e WKY treinando (WKY-T). O TF promoveu redução da PA em SHR e bradicardia de repouso acompanhando por um aumento VO2 nos animais treinados. O TF corrigiu a mudança na distribuição dos tipos de fibra muscular em SHR paralelamente a correção na expressão do miRNA-208b. A rarefação capilar foi prevenida em animais SHR-T concomitante a correção na expressão dos miRNAs-16, -21 e -126 envolvidos na promoção das vias angiogênicas e desativação de vias apoptóticas por alvejarem VEGF, Bcl-2 e PI3KR2. Na segunda etapa do projeto, SHR com 6 meses de idade (HA crônica) e seus controles WKY foram divididos nos mesmos 4 grupos da primeira etapa. Similares resultados foram observados nas respostas hemodinâmicas, mudança no perfil de fibras muscular e rarefação capilar. Em contraste, foi observado uma redução do VO2 acompanhado por uma atrofia e disfunção muscular em SHR. Além disso, estes animais apresentavam disfunção cardíaca e aumento na relação parede-lúmen da artéria femoral e arteríola muscular. O TF corrigiu estas alterações no vaso e no músculo. Curiosamente, o microarray de miRNAs muscular revelou um perfil de miRNAs envolvidos no remodelamento microvascular e muscular esquelético (miRNAs-96, -205, -182, -140, -328a, -665, -1, -499, -208b e -99b) possibilitando identificar genes alvo modificados pela HA e TF. Assim, alvos envolvidos na mudança do perfil de fibras, síntese protéica via IGF-I/ Akt/ mTOR e da via de sinalização angiogênica dependente e independente de VEGF foram prejudicadas na HA e corrigidos pelo TF. Juntos, os resultados apoiam a hipótese de que as alterações estruturais e funcionais advindas da progressão da HA possa ser regulada por um conjunto de miRNAs e genes alvo; e que o TF participa no restabelecimento muscular e da rede microvascular. Assim, há perspectiva do potencial terapêutico do uso de miRNAs no tratamento da HA / Hypertension is a multifactorial syndrome characterized by sustained high levels of blood pressure (BP). Aerobic exercise training (ET) has been used as an important non-pharmacological treatment of hypertension, since it corrects microvascular rarefaction, muscle fiber type profile and reduces BP; however, the mechanisms involved are poorly understood. A new class of small RNAs, called microRNAs (miRNAs), has been extensively studied because they regulate their target gene expression at the post-transcriptional level. Studies evaluating the role of miRNAs in the angiogenic process and muscle trophism both in hypertension and exercise training are unknown. Therefore, our goal is to characterize the skeletal muscle miRNA profiles and their target genes involved in microvascular rarefaction and muscle damage in hypertension and check the therapeutic role of swimming ET in correcting these parameters. In the first stage of the project, spontaneously hypertensive rats (SHR) aged 3 months (hypertension newly established) and their controls Wistar Kyoto (WKY) were divided into 4 groups: SHR, trained SHR (SHR-T), WKY and WKY training (WKY-T). ET promoted reduction in BP in SHR and resting bradycardia with subsequent increase in VO2in trained animals. ET corrected the change in proportion of muscle fiber types in SHR parallel with the correction in miRNA-208b expression. Capillary rarefaction was prevented in SHR-T group concomitant with the correction in the expression of miRNAs-16, -21 and -126 involved in promoting angiogenesis and deactivation of apoptotic pathways by targeting VEGF, Bcl-2 and PI3KR2. In the second stage of the project, 6-month-old SHR (chronic hypertension) and their controls WKY were divided into the same four groups as those in the first stage. Similar results were observed in hemodynamic responses, muscle fiber profile and capillary rarefaction. In contrast, we observed a reduction in VO2 accompanied by muscle atrophy and dysfunction in SHR. Moreover, these animals showed cardiac dysfunction and an increase in wall:lumen ratio of the femoral artery and muscle arteriole. ET corrected these changes in the vessel and muscle. Interestingly, the muscle miRNA microarray revealed a profile of miRNAs involved in microvascular and muscle remodeling (miRNAs-96, -205, -182, -140, - 328a, -665, -1, -499, -208b and -99b) making it possible to identify target genes modified by hypertension and ET. Thus, targets involved in changing the fiber profile, protein synthesis by the IGF-I/ Akt /mTOR pathway, and the VEGF-dependent and independent angiogenic signaling pathway, were impaired in hypertension and corrected by ET. Together, these results support the hypothesis that the structural and functional changes arising from the progression of hypertension may be regulated by a set of miRNAs and target genes; and ET participates in restoring the muscle and microvascular network. Thus, there are perspectives for the potential therapeutic use of miRNAs in the treatment of hypertension

Master of Science / Department of Kinesiology / Brad J. Behnke / Prostate cancer is the most common type of non-skin cancer found in men and preliminary evidence suggests prostate cancer has atrophic effects on cardiac and left ventricle (LV) mass which are associated with reduced endurance exercise capacity in rats. Using a pre-clinical orthotopic model of prostate cancer, echocardiography was utilized to test the hypothesis that exercise training will mitigate prostate cancer induced-cardiac and skeletal muscle atrophy and improve LV function versus sedentary tumor-bearing counterparts. Methods: Dunning R-3327 AT-1 prostate cancer cells were injected orthotopically in male Copenhagen rats aged (n=39; ~5 mo. old). Animals were randomized into four groups, exercise-trained tumor-bearing (EXTB) or control (EXCON) and sedentary tumor-bearing (SEDTB), or control (SEDCON). Exercise training was performed via a rodent treadmill set at 15m/min with a 15° incline for 60 min/day for ~30 days. Animals underwent echocardiographic evaluation using the parasternal short axis view to examine ventricle dimensions pre-cancer or exercise (PRE) and 15 (Post 1) and 30 (Post 2) days post cancer cell injection and/or exercise training with tissues collected immediately after Post 2. Results: Cardiac and LV mass of SEDTB animals were significantly lower than all groups (p<0.05). Tumor mass was significantly negatively correlated with LV mass in EXTB (-0.75, p<0.02) and SEDTB animals (-0.72, p<0.02). EXCON group had significantly higher stroke volume Post 2 assessment compared to both sedentary groups (p<0.05), but not EXTB animals. Conclusion: The current investigation demonstrates prostate cancer independent of anti-cancer treatment significantly reduces cardiac mass, and LV mass as well as locomotor muscle masses. However, moderate intensity exercise training can mitigate cardiac and skeletal muscle atrophy with prostate cancer.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3022.pdf: 972062 bytes, checksum: 317eba0a9f68ddd7640be777fcb89c32 (MD5) Previous issue date: 2010-04-14 / Universidade Federal de Minas Gerais / Peripheral insulin resistance is the major side effect after chronic dexamethasone (Dexa) treatment, which is widely used to control inflammatory diseases. On the other hand, exercise training increases insulin-dependent muscle glucose uptake and attenuates hyperglycemia and hyperinsulinemia induced by Dexa treatment. This study investigated whether exercise can modulate the insulin-dependent glucose uptake pathway in order to attenuate the peripheral insulin resistance induced by Dexa treatment. Eighty rats were distributed into 4 groups: sedentary control (SC), sedentary treated with Dexa (SD; 1 mg/kg per day, i.p.), trained control (TC) and trained treated with Dexa (TD). These rats underwent a training period where they were either submitted to a running protocol (60% of physical capacity, 5 days/week for 8 weeks) or kept sedentary. After this training period, the animals underwent Dexa treatment (10 days) concomitant with training. Body weight was measured weekly before treatment and daily during the treatment. Blood glucose was measured at the beginning, after five days and at the end of experimental protocol (one touch ultra test). An ipGTT was performed at the end of the experimental period. After an overnight fast, the rats were anesthetized. After collection of an unchallenged sample (time 0), a solution of 50% glucose (2.0 g/kg body weight) was administered into the peritoneal cavity. Blood samples were collected from the tail at 30, 60, 90 and 120 min for determination of glucose concentrations and calculations of the area under the glucose curve (AUC). The western blot technique was performed to identify IRS-1, PKC-&#945; and p-AKT protein expression in the tibialis anterior (TA) muscle. During the training period, the increase of body weight was similar among the groups. Dexa treatment body weight and exercise did not attenuate this reduction. Exercise training did not alter fasting blood glucose. Dexa treatment significantly increased glycemia in both groups, sedentary animals (SD = +157%) and trained animals (TD = +98%). However, training attenuated this increase since TD was 22% lower than SD groups. The AUC was 39% higher for Dexa-treated rats, but exercise attenuated this peripheral insulin resistance. Dexa significantly reduced IRS-1 (-58%), PKC-&#945; (-44%) and p- AKT (-48%) protein expression in the TA muscle. Moreover, exercise per si increased protein expression of IRS-1 (112%), PKC- &#945; (17%) and p-AKT (93%). Also, exercise blocked these protein expression reductions after Dexa treatment. These results demonstrates for the first time that exercise training can prevent the reductions of IRS-1, p-AKT and PKC- &#945; protein expressions induced by Dexa in the skeletal muscle. Therefore, exercise may be a good strategy to prevent dexamethasone-induced peripheral insulin resistance. Financial support: FAPESP / A resistência periférica à insulina é um dos principais efeitos colaterais após o tratamento com dexametasona (Dexa), droga essa amplamente utilizada no controle de doenças inflamatórias. Por outro lado, o exercício físico aumenta a captação muscular de glicose, dependente e independente de insulina, o que atenua a hiperglicemia e hiperinsulinemia induzida pelo tratamento com Dexa. Este trabalho investigou como o exercício pode modular a via de captação de glicose, dependente de insulina, na tentativa de atenuar a resistência periférica à insulina induzida pela Dexa. Cento e quatro ratos foram distribuídos em 4 grupos: sedentário controle (SC), sedentários tratados com DEXA (SD; 1 mg / kg / dia, ip), treinado controle (TC) e treinados tratados com Dexa (TD). Estes ratos passaram por um período de treinamento, onde eram submetidos a um protocolo de corrida (60% da capacidade física, 5 dias / semana, por 8 semanas) ou mantidos sedentários. Após esse período de treinamento, os animais foram tratados por 10 dias com Dexa, concomitantemente ao treinamento. O peso corporal foi mensurado semanalmente antes do tratamento e diariamente durante o tratamento farmacológico. A glicose sanguínea foi mensurada no início, após cinco dias e no final do protocolo experimental (one touch ultra test). O ipGTT foi feito ao final do período experimental. Após o jejum de 12 horas, os ratos foram anestesiados. Logo em seguida, o sangue foi coletado da cauda (tempo 0) e uma solução a 50% de glicose (2 g/kg de peso corporal) foi injetada no peritônio. Amostras de sangue foram coletadas a partir da cauda do animal nos tempos 30, 60, 90 e 120 min para se determinar a concentração de glicose e calcular a área abaixo da curva glicêmica (AUC). A técnica de western blot foi utilizada para mensurar a expressão das proteínas IRS-1, PKC-&#945; e p-AKT no músculo tibial anterior (TA). Durante o período de treinamento físico, o aumento de peso corporal foi semelhante em todos os grupos. O tratamento com Dexa determinou diminuição do peso corporal e o exercício não atenuou esta redução. O treinamento físico não alterou glicemia de jejum. O tratamento com Dexa aumentou significativamente a glicemia tanto nos animais sedentários (SD = +157%) como nos animais treinados (TD = +98%). No entanto, o treinamento atenuou este aumento uma vez que TD teve um aumento 22% menor que o SD. A AUC foi 39% maior nos ratos tratados com Dexa, mas o exercício atenuou essa resistência periférica à insulina. A Dexa reduziu significativamente as expressões do IRS-1 (-58%), PKC-&#945; (-44%) e p-AKT (-48%) no músculo TA. Por outro lado, o exercício por si só aumentou a expressão do IRS-1 (112%), PKC-&#945; (17%) e p-AKT (93%). Além disso, o exercício bloqueou a redução da expressão dessas proteínas após tratamento com Dexa. Estes resultados demonstram pela primeira vez que o exercício previne a redução da expressão do IRS-1, p-AKT e PKC-&#945; no músculo esquelético após tratamento com Dexa. Portanto, o exercício pode ser uma boa estratégia para evitar a resistência periférica à insulina induzida pela Dexa. Apoio financeiro: FAPESP

A ausência de terapias eficazes para a caquexia permanece como um problema central para o tratamento do câncer no mundo. Em contrapartida, o treinamento de força (i.e. também conhecido como treinamento resistido) tem sido amplamente utilizado como uma estratégia não farmacológica anticatabólica, prevenindo a perda da massa e da função da musculatura esquelética. Entretanto, o papel terapêutico do treinamento de força na caquexia do câncer permanece apenas especulativo. Portanto, nesse estudo avaliamos se o treinamento de força poderia atenuar a perda da massa e da função da musculatura esquelética em um severo modelo de caquexia do câncer em ratos. Para isso, ratos machos da linhagem Wistar foram randomizados em quatro grupos experimentais: 1) ratos sedentários injetados com solução salina na medula óssea (Controle); 2) ratos injetados com solução salina na medula óssea e submetidos ao treinamento de força (Controle + T); 3) ratos sedentários injetados com células do tumor Walker 256 na medula óssea (Tumor); e 4) ratos injetados com células do tumor Walker 256 na medula óssea e submetidos ao treinamento de força (Tumor + T). Foram avaliados a massa e a área de secção transversa da musculatura esquelética, marcadores de disfunção metabólica e do turnover proteico, a função da musculatura esquelética in vivo e ex vivo, o consumo alimentar, o crescimento tumoral e a sobrevida dos grupos experimentais com tumor. O grupo Tumor apresentou atrofia muscular após quinze dias da injeção das células tumorais como pode ser observado pela redução na massa dos músculos Plantaris (- 20,5%) e EDL (-20%). A atrofia no músculo EDL foi confirmada por análises histológicas, demonstrando uma redução de 43,8% na área de secção transversa. Embora o treinamento de força tenha aumentado o conteúdo proteico da lactato desidrogenase e revertido totalmente o conteúdo da forma fosforilada de 4EBP-1 (i.e. repressor da transcrição de mRNA), ele não atuou na morfologia da musculatura esquelética nos animais com tumor. Além disso, o treinamento de força não atenuou a perda de função da musculatura esquelética, a anorexia, o crescimento tumoral ou a taxa de mortalidade. Contudo, a força muscular, avaliada pelo teste de 1RM, apresentou uma correlação negativa com a sobrevida dos animais (p = 0,02), sugerindo que a perda de força prediz a mortalidade nesse modelo experimental de caquexia do câncer. Em suma, a injeção de células do tumor Walker 256 na medula óssea induz caquexia do câncer em ratos. O treinamento de força não foi eficaz em atenuar a perda de massa e função da musculatura esquelética nesse modelo. Entretanto, a força muscular prediz a sobrevida dos animais, sugerindo que novos estudos são necessários para elucidar o possível efeito terapêutico do treinamento de força para atenuar a caquexia do câncer e a progressão tumoral / The lack of therapies for cachexia is a key problem in cancer treatment. In contrast, resistance exercise training (RET) has been adopted as nonpharmacological anti-catabolic strategy, preventing muscle wasting and muscle dysfunction. However, the role of RET to counteract cancer cachexia is still speculative. Presently, we test whether RET would counteract skeletal muscle wasting in a severe cancer cachexia rat model. Methods: Male Wistar rats were randomly assigned into four experimental groups; 1) untrained control rats injected with saline solution in the bone marrow (control), 2) rats injected with saline solution in the bone marrow and submitted to RET (control + RET), 3) untrained rats injected with Walker 256 tumor cells in the bone marrow (tumor) and 4) rats injected with Walker 256 tumor cells in the bone marrow and submitted to RET (tumor + RET). Skeletal muscle mass and fiber cross sectional area, markers of metabolic and protein turnover impairment, in vivo and ex vivo skeletal muscle function, food intake, tumor growth and mortality rate were assessed. Results: Tumor group displayed skeletal muscle atrophy fifteen days post tumor cells injection as assessed by Plantaris (-20.5%) and EDL (-20.0%) muscle mass. EDL atrophy was confirmed by histological analysis, showing 43.8% decline in the fiber cross sectional area. Even though RET increased the lactate dehydrogenase protein content and fully restored phosphorylated form of 4EBP-1 (i.e. a repressor of mRNA translation) to the control levels in skeletal muscle, it failed to rescue muscle morphology in tumorbearing rats. Indeed, RET has not mitigated loss of muscle function, anorexia, tumor growth or mortality rate. However, loss of strength capacity (assessed by 1-RM test performance) demonstrated a negative correlation with rats´ survival (p = 0.02), suggesting that loss of strength capacity predicts cancer mortality. Conclusions: Bone marrow injection of Walker 256 tumor cells in rats induces cancer cachexia. RET is ineffective to mitigate cancer-induced skeletal muscle wasting in this rat model. However, strength capacity predicts cancer survival, suggesting that new studies are needed to elucidate the putative therapeutic role of different exercise training regimens in counteracting cancer cachexia and tumor progression

A atividade nervosa simpática está aumentada na insuficiência cardíaca (IC) e relacionada com a gravidade e o prognóstico da doença. Camundongos com deleção dos receptores adrenérgicos &#945;2A e &#945;2C (&#945;2A/&#945;2CARKO) desenvolvem IC induzida pela hiperestimulação simpática e apresentam 50% de mortalidade aos sete meses de idade. A diminuição na contratilidade cardíaca, a perda de cardiomiócitos e a intolerância à realização de esforço físico sugerem esse modelo genético para o estudo de possíveis terapias farmacológicas e não-farmacológicas para o tratamento da IC. O presente estudo avalia o possível efeito terapêutico do treinamento físico (TF) na cardiomiopatia induzida pela hiperatividade simpática. Os benefícios sobre a tolerância ao esforço e a função sistólica observados nos camundongos &#945;2A/&#945;2CARKO com o TF foram acompanhados pelo aumento do pico do transiente de Ca2+ intracelular e da expressão de proteínas cardíacas que regulam o transiente de Ca2+ SERCA2 (20 %), fosfo-PLB-Ser16 (92 %), fosfo-PLB-Tre17 (285 %), bem como pela redução na expressão do NCX e da PP1. Portanto, esse estudo fornece evidências de alterações na sinalização intracelular de Ca2+ nos camundongos &#945;2A/&#945;2CARKO que contribuem para o agravamento da IC nesse modelo, e que o TF melhora a função ventricular associada ao aumento no transiente de Ca2+ intracelular no cardiomiócito. / The sympathetic nervous activity is increased in heart failure (HF) and is associated with the severity and prognosis of disease. Mice lacking both &#945;2A and &#945;2C adrenergic receptors (&#945;2A/&#945;2CARKO) develop sympathetic hyperactivity- induced HF and present 50% mortality rate by seven mo of age. The decreased cardiac contractility, cardiomyocytes degradation and exercise intolerance suggest that these mice are a good genetic model to unravel molecular mechanisms involved in the improvements of ventricular function by different pharmacological and non-pharmacological therapies for HF. The present study was underlined to test the possible therapeutic effect of exercise training in sympathetic hyperactivity- induced HF. The improved exercise tolerance and systolic function after exercise training in &#945;2A/&#945;2CARKO was accompanied by increased intracellular Ca2+ transient and the expression of cardiac proteins which regulate Ca2+ transients, such as expression SERCA2 (20%), phospho-PLB-Ser16 (92%), phospho-PLB-Tre17 (285%), paralleled by reduction in NCX and PP1 expression. Therefore, this study provide direct evidence for the altered intracellular Ca2+ signaling in &#945;2A/&#945;2CARKO mice and that exercise training improves the ventricular function associated with an increase in intracellular Ca2+ transient in cardiomyocyte.

O diabetes pode ocasionar diversas complicações, dentre elas, a neuropatia diabética, que se caracteriza por lesões anatômicas e funcionais dos neurônios autonômicos e somáticos periféricos. O modelo experimental de diabetes mellitus induzido por estreptozotocina tem sido muito utilizado no estudo das diversas complicações do diabetes. Neste sentido, o objetivo do presente estudo foi avaliar, por meio de métodos estereológicos, a microestrutura do gânglio celíaco de ratos diabéticos (Diabetes mellitus) tipo 1 induzidos por estreptozotocina (STZ) submetidos a treinamento físico. Para isto, foram utilizados vinte ratos Wistar adultos, machos, sendo cinco saudáveis sedentários (SS), cinco saudáveis treinados (ST), cinco diabéticos sedentário (DS) e cindo diabéticos treinados (DT). O diabetes foi induzido por uma única injeção de STZ (60 mg/kg, ev). O teste de esforço máximo foi realizado em todos os grupos para verificação da capacidade física. Os grupos saudável treinado e diabético treinado foram submetidos a um protocolo de treinamento físico em esteira ergométrica (1 hora/dia; 5 dias/semana; 10 semanas; 60% da velocidade máxima no teste de esforço). Após as dez semanas, foi implantada uma cânula na artéria femoral em direção ao ventrículo esquerdo, para registro da pressão arterial (PA) e freqüência cardíaca (FC). Vinte e quatro horas após a canalização a PA e a FC foram registradas e processadas em um sistema de aquisição de dados (CODAS, 2KHz). O DS apresentou redução do peso corporal (33%), hiperglicemia (279%) e um prejuízo hemodinâmico com bradicardia (19%) e hipotensão (12%) e redução do número total de neurônios (26%) em relação ao SS. Após o protocolo de treinamento físico, tanto o ST, quanto o DT apresentaram uma melhora na capacidade física (107% e 75%, respectivamente), o DT apesar de não ter apresentado uma melhora metabólica (glicemia), apresentou uma melhora hemodinâmica atenuando a bradicardia (16%) e reverteu a perda neuronal (25%) no DS. Assim, os resultados obtidos no presente estudo sugerem que o treinamento físico tem papel importante no tratamento da neuropatia diabética autonômica. / Diabetes is associated with several complications, among them, diabetic neuropathy, characterized by anatomical and functional injuries of peripheral somatic and autonomic neurons. The experimental model of diabetes induced by streptozotocin has been used in diabetes complication study. In this way, the aim of this study was to evaluate by stereological methods the microstructure of the celiac ganglion in diabetic rats (Diabetes mellitus) type I induced by induced by streptozotocin (STZ) submitted to exercise training. For this, twenty adult male rats were used, five healthy sedentary (HS), five healthy trained (HT), five diabetic sedentary (DS) and five diabetic trained (DT). Diabetes was induced by a single injection of STZ (60 mg/Kg, ev). The maximal exercise test was performed in all groups to check their physical capacity. The healthy trained and diabetic trained groups were submitted to an exercise training protocol on a treadmill (1 hour/day, 5 days/week, 10 weeks, 60% of the maximum speed on a treadmill test). After ten weeks, a cannula was implanted into the femoral artery into the left ventricle to register the arterial blood pressure (BP) and heart rate (HR). Twenty four hours after cannulation BP and HR were recorded and processed in a data acquisition system (codas, 2KHz). The DS group showed a reduction in body weight (33%), hyperglycemia (279%) and bradycardia with hemodynamic impairment (19%) and hypotension (12%) and reduction in the total number of neurons (26%). After the exercise training protocol, the HT and DT presented an improvement in physical capacity (107% and 75% respectively), despite the DT group have not shown a metabolic improvement (glycemia), it presented a hemodynamic improvement attenuating the bradycardia (16%) and reverted the neuronal loss (25%) in the DS. Thus, the results of this study suggest that physical training has an important role in the treatment of the diabetic autonomic neuropathy.

O tecido muscular esquelético é dentre os tecidos do organismo um dos principais afetados em decorrência do uso abusivo do álcool. Neste trabalho nosso objetivo foi o de quantificar os efeitos do alcoolismo crônico experimental sobre a musculatura esqueléticas de ratos submetidos ou não a atividade física padronizada, bem como avaliar a regeneração muscular após mecanismos de lesão muscular aguda, no músculo gastrocnêmio, através de trauma direto não-invasivo associado posteriormente ao tratamento de 3 dias com ultra-som pulsado de baixa intensidade (USP). Para tanto, foi utilizado 20 ratos wistar divididos em 4 grupos experimentais: grupo I alcoólatra sedentário lesado por impacto e estimulado com USP, grupo II controle sedentário lesado por impacto e estimulado com USP, grupo III alcoólatra treinado lesado por impacto e estimulado com USP e grupo IV controle treinado lesado por impacto e estimulado com USP. Após o período estabelecido, os animais foram sacrificados. O gastrocnêmio e o sóleo direito foram coletados para quantificar a histomorfometria e o gastrocnêmio esquerdo foi retirado para análise histológica da regeneração muscular. Os nossos resultados sugerem que a recuperação das fibras musculares dos ratos alcoólatras avaliados histopatologicamente, apresentam sinais de lesões mais acentuadas que as fibras dos ratos controle submetidos às mesmas condições. E que nosso esquema de alcoolismo crônico não foi efetivo na indução da miopatia alcoólica crônica. / The skeletal muscle tissue is among the organism tissues one of the most affected by the abuse alcohol. The aim of this study was quantify the effects of chronic alcoholism on skeletal muscle of rats submitted or not to exercise training model, as well evaluate the muscle regeneration after mechanism of acute muscular injury, in the gastrocnemius muscle, through a direct non-invasive trauma subsequently associated with a treatment of 3 days with low intensity pulsed ultrasound (USP). For that, it was used twenty male wistar rats were allocated into 4 experimental groups: group I alcoholic without practice exercise training affected by an impact and stimulated with USP, group II control without practice exercise training affected by an impact and stimulated with USP, group III alcoholic with practice exercise training affected by an impact and stimulated with USP and group IV control with practice exercise training affected by an impact and stimulated with USP. All groups suffered muscular injury and stimulation with USP. After this period, the animals were killed. The right gastrocnemius and soleus were collected for detail quantitative histomorphometry and the left gastrocnemius muscle was removed for histology analysis of muscle regeneration. Ours results suggest that fiber muscle recuperation of the alcoholic rats evaluated histopathology, show deeper damaged signs that control rat\'s fibers in the same condition. And ours diagram of chronic alcolism was not effective in the induce chronic alcoholic myopathy.

Orientador: Bruno Geloneze Neto / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Médicas / Made available in DSpace on 2018-08-18T03:37:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jorge_MariaLuizaMendoncaPereira_D.pdf: 1920928 bytes, checksum: 33bd3aa07ec994ec99a8d0d32b0b5919 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Objetivo: O exercício regula a glicose sanguínea através de diferentes mecanismos, tanto dependente quanto independentemente da ação da insulina. O propósito deste estudo foi comparar os efeitos de três modalidades de exercício sobre o controle metabólico, resistência insulínica, marcadores inflamatórios, adipocinas e expressão tecidual do IRS-1, GLUT-4, JNK2, pIKK?, NFkB após 12 semanas de treinamento em pacientes com diabetes tipo 2. Material e Método: Quarenta e oito pacientes com diabetes tipo 2, classificados pelo critério da Associação Americana de Diabetes, foram randomizados para quatro grupos (3 vezes/semana, 60 min/sessão): treinamento aeróbio (n=12), treinamento de força (n=12), treinamento combinado (aeróbio e força) (n=12) e grupo controle (n=12). Os critérios de inclusão eram: idade entre 30 e 70 anos e índice de massa corporal (IMC) entre 25 e 40 kg/m2. Todos os pacientes usavam agentes antidiabéticos orais ou dieta somente. Os critérios de exclusão incluíam terapia insulínica atual, uso de corticosteróides ou qualquer condição que contra indicasse atividade física. Glicemia de jejum e pós-prandial, hemoglobina glicada (A1c), perfil lipídico, índice de resistência insulínica (HOMA-IR), adipocinas (adiponectina, visfatina e resistina), fator de necrose tumoral-? (TNF-?), interleucina-6 (IL6) e proteína C reativa ultra-sensível (PCR-us) foram dosadas no início e no final do estudo. Os pacientes também foram submetidos à microbiópsia muscular antes e após o treinamento para quantificar a expressão protéica relatada. Resultados: Todos os quatro grupos apresentaram diminuição na pressão arterial, glicemia de jejum, glicemia pós-prandial, colesterol total, triglicérides e PCR-us, mas não houve diferença entre os grupos. Após o treinamento, a expressão tecidual do IRS-1 aumentou em 65,1% no grupo resistido (P<0,05) e 89,7% no grupo combinado (P<0,01). Conclusão: O treinamento físico afetou favoravelmente os parâmetros glicêmicos, colesterol total, triglicérides, pressão arterial e PCR-us, mas estas alterações também estavam presentes no grupo controle. Além disso, o exercício resistido e combinado aumentou a expressão do IRS-1 no músculo esquelético / Abstract: Objective: Exercises regulates the blood glucose through different mechanisms, either dependent or independently of insulin action. The purpose of this study was to compare the effects of three different modalities of exercise on metabolic control, insulin resistance, inflammatory markers, adipokynes and tissue expression of IRS-1, GLUT-4, JNK2, pIKK?, NFkB after 12 weeks of training among patients with type 2 diabetes. Materials and Methods: Forty-eight patients with type 2 diabetes, based on the American Diabetes Association criteria, were randomly assigned to four groups (3 times/week, 60 min/session): aerobic training (n=12), strength training (n=12), combined training (aerobic and strength) (n=12) and control group (n=12). Inclusion criteria were aged between 30 and 70 and body mass index (BMI) between 25 and 40 kg/m2. All patients were taking oral antidiabetic agents or diet only. Exclusion criteria include current insulin therapy, conditions that could preclude physical activity and corticosteroid use. Fasting and postprandial blood glucose, glycated hemoglobin, lipid profile, Insulin Resistance Index (HOMA-IR), adipokines (adiponectin, visfatin, and resistin), tumor necrosis factor (TNF-?), interleukin (IL-6) and high-sensitivity C-reactive protein (hs-CRP) were measured at baseline and at the end of the study. Patients also underwent a muscle microbiopsy before and after training to quantify related protein expression. Results: All four groups displayed decreases in blood pressure, fasting plasma glucose, post-prandial plasma glucose, total cholesterol, triglycerides and hs-CRP (p<0.05), but there was no difference across the groups. After training, the IRS-1 tissue expression increased by 65.1% in the resistance group (P<0.05) and by 89.7% in the combined group (P<0.01). Conclusions: Exercise training favorably affected glycemic parameters, total cholesterol, triglycerides, blood pressure and hs-CRP, but these changes were also present in the control group. In addition, resistance and combined exercise increased IRS-1 expression on skeletal muscle / Doutorado / Clinica Medica / Doutor em Clínica Médica

Investigamos os efeitos do treinamento físico (T) aeróbio sobre o possível remodelamento de grandes artérias de animais hipertensos (SHR) e normotensos (WKY). Os animais foram submetidos à T em esteira (50-60% da capacidade máxima, 1h/dia, 5dias/semana) ou mantidos sedentários (S) por 3 meses. Ao final dos protocolos, foram submetidos à canulação crônica para registros hemodinâmicos basais. A seguir foram anestesiados e perfundidos com salina e PFA 4% para análise histológica e com solução Karnovski para microscopia eletrônica de transmissão (MET). A aorta torácica e abdominal e as artérias carótida, renal e femoral foram retiradas e processadas para a técnica de Weigert/Hematoxilina e MET. Na análise morfométrica foram determinados os seguintes parâmetros: DI, DE, espessura de parede, razão média/luz e AST de todos os segmentos arteriais, enquanto que na análise estereológica quantificou-se a densidade numérica (QA), a densidade volume (VV) e a densidade de área (SV) do núcleo do músculo liso vascular e do componente elástico (total, lamelar e fibrilar). Nos SHRS (vs WHYS) a PAM e FC basais apresentavam-se elevados (172±1 mmHg e 386±9 bpm, respectivamente). TF foi igualmente eficaz em aumentar o ganho de capacidade física em ambos os grupos (+264±12 e +279±33 m), mas quedas da PAM (-4%) e FC (-7%) foram observadas somente nos SHRT. Não foram observadas diferenças ultra-estruturais marcantes nos vasos de SHR e WKY, porém o T foi eficaz em reorientar as células musculares lisas, reduzir o colágeno da matriz extracelular, prevenir a duplicação da limitante elástica interna, reduzir a vacuolização subendotelial em ambos os grupos e prevenir a fragmentação da lâmina elástica interna na aorta torácica dos SHR. Nos SHRS vs WKYS houve aumentos significativos do calibre da aorta torácica (+7%), carótida (+19%), redução da abdominal (-7%) e aumentos da razão média/luz das artérias renal (+80%) e femoral (+48%). Houve também aumentos significativos de espessura e AST da carótida (+27% e +47% respectivamente), femoral (+64% e +62% respectivamente) e da aorta torácica (+31%). O T não causou alterações geométricas nas grandes artérias de SHR e de WKY, com exceção de aumento inesperado da razão média/luz na femoral (+31%, p<0,05) apenas nos SHRT. Quantos aos parâmetros estereológicos observou-se aumentos significativos na VV (+60%) e SV (+60%) do músculo liso vascular da aorta, acompanhados de redução significativa da VV (-10% e -29%) e SV (-11% e -23%) do componente elástico total e lamelar, sem alteração do componente elástico fibrilar nos SHRS. A razão entre densidade de volume de lamelas e fibrilas, densidade de volume do músculo liso vascular também foi significativamente reduzida (-43% e -56% respectivamente) nos SHRS. Por outro lado, o T determinou redução da QA (-25%), a VV (-40%) e SV (-40%) do músculo liso vascular apenas nos SHRT, sem alterar o componente elástico lamelar e fibrilar. No entanto, a razão componente elástico/músculo liso vascular foi corrigida pelo T (aumentos de +85% e +90%, respectivamente, vs SHRS). Nossos dados sugerem que a hipertensão aumenta preferencialmente a espessura das grandes artérias de forma a manter constante a tensão desenvolvida pela parede vascular, enquanto que o treinamento aeróbio de baixa intensidade, independente do nível de pressão arterial, modifica essencialmente o arranjo ultra-estrutural do vaso, determinando adicionalmente na artéria muscular esquelética alterações geométricas compensatórias a ajustes da microcirculação induzidos pelo exercício. Além disso, a comparação de nossos resultados com aqueles induzidos pelo treinamento na microcirculação muscular esquelética sugerem que os efeitos do T diferem entre grandes e pequenas artérias/arteríolas. / We investigated the effects of exercise training (T) on the possible remodeling of large arteries of spontaneously hypertensive (SHR) and normotensive rats (WKY). The animals were submitted to treadmill T (50-60% of maximum capacity, 1h/day, 5 d/week) or kept sedentary (S) for 3 months. At the end of the protocols, they were submitted to chronic cannulation for records of baselines hemodynamics. Following they were anesthetized and perfused with saline and PFA 4% for histological analysis and Karnovski solution for transmission electron microscopy (TEM). The thoracic and abdominal aorta and carotid, renal and femoral arteries were harvested and processed for the technique of Weigert/Hematoxylin and TEM. In morphometric analysis were determined the following parameters: DI, DE, thickness of wall, media/lumen ratio and AST in all arterial segments, while the stereological analysis quantified the density number (QA), the density volume (VV) and density of area (SV) of the nucleus of vascular smooth muscle and the elastic component (total, lamellar and fibrillar). In SHRS (vs WHYS) MAP and HR baseline were seen to be high (172 ± 1 mmHg and 386 ± 9 bpm respectively). T has also been effective in increasing the gain of physical capacity in both groups (+264 ± 12 and +279 ± 33 m), but falls in MAP (-4%) and HR (-7%) were observed only in SHRT. There were no significant ultrastructural differences in vessels of SHR and WKY, but T was effective in reorganize the smooth muscle cells, reduce the collagen of extracellular matrix, preventing the duplication of internal elastic lamina, reduce the subendothelial vacuolization in both groups and prevent the fragmentation of internal elastic lamina in the thoracic aorta of SHR. In SHRS there were significant increases in the caliber of the thoracic aorta (+7%) carotid (+19%), reduction of abdominal aorta (-7%), increases of the media/lumen ratio of the renal arteries (+80%) and femoral (+48%). There were also significant increases in thickness of the carotid and AST (+27% and +47% respectively), femoral (+64% and +62% respectively) and the thoracic aorta (+31%). T did not cause changes in the geometry of the large arteries of SHR and WKY, except for unexpected increase of media/lumen ratio in the femoral (+31%, p <0.05) only in SHRT. In spite of stereological parameters there were significant increases in VV (+60%) and SV (+60%) of the vascular smooth muscle of the thoracic aorta, with significant reduction of VV (-10%, -29%) and SV (-11 %, -23%) of the total and lamellar elastic component without changing the fibrillar elastic component in SHRS. The ratio between density of volume of lamellas and fibrils and density of volume of vascular smooth muscle was also significantly reduced (-43% and -56% respectively) in SHRS. Furthermore, T determined reduction of QA (-25%), VV (-40%) and SV (-40%) only in vascular smooth muscle in SHRT, without changing the lamellar and fibrillar elastic component. However, the ratio between elastic component and vascular smooth muscle cell was corrected by T (increases of +85% and +90% respectively, vs SHRS). Our data suggest that hypertension increases preferably the thickness of the large arteries in order to maintain constant tension developed by the vascular wall, while the low-intensity aerobic training, regardless of the level of blood pressure, changes essentially the ultrastructural arrangement of vessel, determining further, in skeletal muscle artery, geometric changes compensatory to adjustments of the microcirculation induced by exercise. Moreover, the comparison of our results with those induced by training in skeletal muscle microcirculation suggests that the effects of T differ between large and small arteries/arterioles.