INTRODUÇÃO. Estudos anteriores demonstraram que pacientes com síndrome metabólica (SMet) e apnéia obstrutiva do sono (SAOS) apresentam hiperativação simpática e hipersensibilidade quimiorreflexa. Neste trabalho, testamos as hipóteses de que: 1) dieta hipocalórica associada à treinamento físico (D+TF) melhora a sensibilidade quimiorreflexa em pacientes com SMet e 2) Os efeitos da D+TF seriam mais pronunciados em pacientes com SMet+AOS que em pacientes sem AOS (SMet-AOS). MÉTODOS. Vinte e sete pacientes nunca tratados da SMet (ATP-III) foram alocados em: 1) SMet+AOS (n = 15, 53±2 anos) e 2) SMet-OSA (n = 12, 43±2 anos). A AOS foi caracterizada por um índice de apnéia-hipopnéia (IAH)> 15 eventos / hora (polissonografia). Atividade nervosa simpática muscular (ANSM) foi avaliada pela técnica de microneurografia e pressão arterial (PA) pelo método oscilatório. A sensibilidade quimiorreflexa periférica foi avaliada através da inalação de uma mistura gasosa contendo 10% O2 e 90% N2 com titulação de CO2; e a sensibilidade quimiorreflexa central através da inalação de 7% CO2 e 93% O2 por 3 min. A dieta hipocalórica foi de -500 kcal da taxa metabólica de repouso e o treinamento físico se estendeu por 4 meses, 3 vezes/ semana. RESULTADOS. A associação da D+TF reduziu semelhantemente peso corporal (5,5±0,7 e 6,2±0,6 kg, P = 0,44), circunferência abdominal (CA, 5,6±1,2 e 5,4±1,0 cm, P = 0,91), PA sistólica (10,9±3,2 vs 13,3±3,5 mmHg, P = 0,62) e diastólica (8,5±1,6 vs 8,3±1,4 mmHg, P = 0,95) e, similarmente, o aumento do consumo de oxigênio de pico (20±5,9 e 16±7,3%, P = 0,69) em pacientes com SMet+AOS e SMet-AOS. A D+TF, reduziu significativamente o IAH (38±6,2 vs 18±3,9 eventos / hora, P = 0,01) e aumentou a saturação mínima de O2 (81±2,3 vs 84±1,9 %, P = 0,01) em pacientes com SMet+AOS. Durante a estimulação hipóxica, D+TF reduziu significativamente os níveis de ANSM tanto em pacientes com SMet+AOS (41±1,9 versus 33±2,0 impulsos/ min, P = 0,02) como em SMet-AOS (36±3,2 versus 28±1,7 impulsos/ min, P = 0,05). Durante a estimulação hipercápnica, D+TF reduziu significativamente os níveis de ANSM em pacientes com SMet+AOS (39±2,0 versus 30±1,1 impulsos/ min, P = 0,0005), mas não em pacientes com SMet- AOS. CONCLUSÕES. Tratamento não-farmacológico como D+TF melhora o controle quimiorreflexo periférico da ANSM em pacientes com síndrome metabólica. Esta mudança autonômica é mais pronunciada em pacientes com SMet+AOS, nos quais D+TF melhora tanto o controle quimiorreflexo periférico como o central. Além disso, D+TF melhora o distúrbio do sono em pacientes com SMet+AOS. Sendo assim, estes resultados sugerem que D+TF pode reduzir o risco cardiovascular em pacientes com SMet e AOS / INTRODUCTION. Previous studies have shown that patients with metabolic syndrome (MetS) and obstructive sleep apnea (OSA) have sympathetic hyperactivation and chemoreflex hypersensitivity. We tested the hypothesis that: 1) Hypocaloric diet associated with exercise training (D+ET) would improve chemoreflex sensitivity in patients with MetS and 2) The effects of D+ET would be more pronounced in patients with MetS+OSA than in patients without OSA (MetS-OSA). METHODS. Twenty three never treated MetS patients (ATP-III) were allocated into: 1) MetS+OSA (n=15, 53±2 yrs); and 2) MetS-OSA (n=12, 43±2 yrs). OSA was characterized by an apnea-hypopnea index (AHI) >15 events/hour (polysomnography). Muscle sympathetic nerve activity (MSNA) was evaluated by microneurography technique and blood pressure (BP) by oscillatory method. Peripheral chemoreflex sensitivity was evaluated by inhalation of 10%O2 and 90%N2 with CO2 titrated, and central chemoreflex by 7%CO2 and 93%O2 for 3 min. The hypocaloric diet was set at -500 kcal of the resting metabolic rate and exercise training extended over 4 months, 3 times/ week. RESULTS. D+ET similarly reduced body weight (5.5±0.7 and 6.2±0.6kg, P=0.44), waist circumference (WC, 5.6±1.2 and 5.4±1.0 cm, P=0.91), systolic BP (10.9±3.2 vs. 13.3±3.5 mmHg, P=0.62) and diastolic BP (8.5±1.6 vs. 8.3±1.4 mmHg, P=0.95), and similarly increased peak oxygen consumption (20±5.9 and 16±7.3%, P=0.69) in MetS+OSA and MetS-OSA patients. D+ET significantly reduced AHI (38±6.2 vs. 18±3.9 events/hour, P=0.01) and minimal O2 saturation (81±2.3 vs. 84±1.9%, P=0.01) in MetS+OSA patients. D+ET significantly reduced MSNA levels during hypoxia in MetS+OSA (41±1.9 vs. 33±2.0 bursts/min, P=0.02) and MetS-OSA (36±3.2 vs. 28±1.7 bursts/min, P=0.05) patients. D+ET significantly reduced MSNA levels during hypercapnia in MetS+OSA patients (39±2.0 vs. 30±1.1 bursts/min, P= 0.0005), but not in MetS-OSA patients. CONCLUSIONS. Non-pharmacological treatment based on D+ET improves peripheral chemoreflex control of MSNA in patients with MetS. This autonomic change is more pronounced in patients with MetS+OSA, in whom D+ET improves both peripheral and central chemoreflex controls. In addition, D+ET improves sleep disorder in patients with MetS+OSA. Altogether, these findings suggest that D+ET reduce cardiovascular risk in patients with MetS+OSA

A glândula pineal produz melatonina, estimulada pela liberação noturna de noradrenalina na pineal. O exercício físico aumenta a atividade dos neurônios simpáticos periféricos e a noradrenalina, o que modularia a síntese de melatonina. Porém há controvérsias, pois viu-se o aumento, a diminuição e a não alteração da síntese de melatonina induzida pelo exercício. Ademais, o diabetes induzido e o envelhecimento reduzem a síntese de melatonina pineal em ratos. Dessa maneira avaliou-se os efeitos do treinamento físico aeróbio sobre a síntese desse hormônio sob várias condições: animais adultos, diabéticos não tratados e idosos, sendo eles sedentários ou treinados. Nos adultos treinados não houve diferença na produção de melatonina, nos diabéticos não foi vista alteração na atividade da enzima AANAT e nos idosos treinados houve aumento na atividade da AANAT e na expressão gênica do receptor β adrenérgico no ZT18. Em suma, o treinamento físico não alterou a síntese de melatonina nos animais adultos e nos diabéticos, mas foi capaz de modulá-la nos animais idosos treinados. / The pineal gland produces melatonin stimulated by the nocturnal release of norepinephrine. Physical exercise increases the activity of peripheral sympathetic neurons and norepinephrine release, which may modulate melatonin synthesis. Melatonin synthesis modulation by exercise remains controversial. On the other hand, induced diabetes and aging reduce the pineal melatonin synthesis. In this way, we assessed the effects of aerobic exercise training on the synthesis of this hormone under various conditions: adult, untreated diabetic and aged animals, either sedentary or trained. Physical exercise did not alter melatonin production in adult rats and diabetic ones showed no AANAT enzyme activity change. Trained aged animals presented no increase in AANAT activity and β-adrenergic receptor gene expression at ZT18. In conclusion, physical training did not alter melatonin synthesis in adult animals and in diabetic ones but was able to modulate it in trained aged animals.

O treinamento físico aeróbico induz atenuação de disfunções cardiometabólicas que acometem mulheres menopausadas e/ou diabéticas. Entretanto, estudos envolvendo treinamento resitido ou combinado (aeróbio + resistido) são escassos e controversos. Dessa forma, os objetivos do presente estudo foram avaliar os efeitos metabólicos, cardiovasculares e autonômicos da privação dos hormônios ovarianos na presença ou não de diabetes induzido por estreptozotocina em ratas, bem os efeitos do treinamento físico aeróbio dinâmico, resistido dinâmico, ou combinado nesta condição. Ratas Wistar (200-220g) foram dividas em um grupo controle sedentário (ES), um grupo diabético sedentário (DS) e 5 grupos ooforectomizados (retirada bilateral dos ovários) (n=8), sendo um euglicêmico sedentário (EOS) e os demais diabéticos (estreptozotocina, 50 mg/kg, iv): sedentário (DOS), submetido a treinamento físico (TF) aeróbio em esteira (DOTA), a TF resistido em escada (DOTR), ou a TF combinado, em escada e esteira em dias alternados (DOTC). Após as 8 semanas de TF, a função e a morfometria cardíaca foram avaliadas pelo ecocardiograma e, no dia seguinte, os animais foram canulados para registro da pressão arterial (PA) e avaliação da sensibilidade barorreflexa (SB). A análise da variabilidade da frequência cardíaca (FC) e da PA sistólica (PAS) foi realizada no domínio do tempo e da frequência. Os resultados demonstraram aumento de 9% no peso corporal e 10% na PA, e redução de SB (21% nas respostas taquicárdicas) no grupo EOS. Os animais diabéticos apresentaram redução de 19% no peso corporal e na capacidade física (22% no teste máximo em esteira e 19% na carga máxima na escada); redução de 8% na massa e 18% na espessura relativa da parede do ventrículo esquerdo (VE), aumento de 11% na cavidade do VE, de 31% no tempo de relaxamento isovolumétrico e 34% no índice de desempenho miocárdico; além de redução de na PA, na FC, na SB e na banda AF-IP. A associação de diabetes com ooforectomia induziu exacerbação de algumas disfunções, como aumento de 9% na glicemia e de 20% no índice de desempenho miocárdico (IDM); redução de 14% na velocidade de encurtamento do VE e 14% na FC (DOS vs. DS). O treinamento induziu aumento de 77% na capacidade de corrida no grupo DOTA, aumento de 60% na carga máxima no DOTR, e aumento em ambos os parâmetros no DOTC (75% na corrida e 58% na carga máxima). Todos os animais treinados apresentaram reversão da hipotensão e da bradicardia de repouso, associadas a aumento na VAR-IP (DOTA: 79%, DOTR: 79%, DOTC: 65%), normalização da banda de BF-IP, e redução no índice de desempenho miocárdico (DOTA: 16%, DOTR: 15%, DOTC: 31%) (vs. DOS). Os grupos DOTA e DOTC (mas não o DOTR) apresentaram maior SB (respostas taquicárdicas e bradicárdicas), atenuação das alterações morfométricas do VE, e na variabilidade da PA sistólica (vs. DOS). Além disso, o grupo DOTR apresentou aumento de 14% na massa, e redução de 14% na velocidade de encurtamento do VE e de 15% no IDM em relação ao grupo DOS. O grupo DOTC demonstrou redução adicional de 18% no IDM e em relação ao DOTA. A mortalidade foi maior no grupo DOS em comparação aos grupos treinados. Concluindo, os resultados evidenciam que o treinamento físico dinâmico aeróbio, resistido ou combinado induziu benefícios na capacidade física, cardíacos, hemodinâmicos e autonômicos após a privação dos hormônios ovarianos em ratas diabéticas. No entanto, o treinamento físico combinado promoveu efeitos adicionais em relação aos treinamentos aeróbio ou ao resistido nesta condição. / Aerobic exercise training induces attenuation of cardiometabolic disorders that affect postmenopausal and/or diabetic women. However, there few and controversial studies involving resistance or combined training (aerobic + resistance) in these conditions. Thus, the objectives of this study were to evaluate the metabolic, cardiac, hemodynamic and autonomic effects of ovarian hormones deprivation in the healthy and streptozotocin-induced diabetic rats, as well as the effects of dynamic aerobic, resistance or combined exercise training in this condition. Female Wistar rats (200-220g) were divided into (n = 8 each group) a sedentary control group (ES), a sedentary diabetic group (SD) and 5 ovariectomized groups (bilateral ovaries removal): sedentary euglycemic (EOS), sedentary diabetic (DOS), trained diabetic by an aerobic protocol on a treadmill (DOTA), by a resistance protocol in ladder (DOTR), or by a combined protocol in ladder+treadmill on alternate days (DOTC). After 8 weeks of training, cardiac morphometric and function were evaluated by echocardiography. On the next day, the animals were cannulated to arterial pressure (AP) recording and baroreflex sensitivity (BS) evaluation. Heart rate (HR) and systolic AP variability were analyzed in the time and frequency domains. The results showed increased of 9% in body weight and 10% in AP, and BS (21% in tachycardic responses) reduction in the EOS group. Diabetic animals showed a reduction of 19% in body weight and in physical capacity (22% in the maximal test on a treadmill and 19% in the maximum load on the ladder), reduction of 8% in mass and of 18% in relative wall thickness of the left ventricle (LV), increase of 11% in LV cavity, 31% in the isovolumetric relaxation time and 34% in myocardial performance index (MPI); in addition to reduction in AP, in HR, BS, and in PI-HF band. The association of diabetes with ovariectomy induced exacerbation of some dysfunctions, such as increased of 9% in blood glucose and 20% in MPI, reduction of 14% in the LV velocity of shortening and 14% in HR (DOS vs. DS). Exercise training induced an increase of 77% in the run capacity in the DOTA group, 60% in the maximum load in DOTR group, and increases in both parameters in DOTC (75% in run and 58% in the maximum load). All trained animals showed reversal of hypotension and bradycardia at rest DOTA: 79%, DOTR: 79%, DOTC: 65%), associated with increased HR variance and normalization of the LF band of pulse interval (PI), and reduced MPI (DOTA: 16%, DOTR: 15%, DOTC: 31%) (vs. DOS). The DOTA and DOTC groups (but not DOTR) had higher BS (tachycardic and bradycardic responses), and attenuation in the LV morphometric changes and in SAP variability (vs. DOS). Furthermore, the DOTR group showed an increase of 14% in mass and a reduction of 14% in LV velocity of shortening and of 15% in MPI in relation to DOS group. The DOTC group showed additional reduction of 18% in MPI and in relation to DOTA. Mortality was higher in DOS group when compared to trained group. In conclusion, the results showed that dynamic aerobic, resistance or combined exercise training induced benefits in physical capacity, cardiac, hemodynamic and autonomic parameters after ovarian hormone deprivation in diabetic rats. However, the combined exercise training promoted additional effects than aerobic or resistance training in this condition.

O envelhecimento é caracterizado por diversas alterações no organismo, as quais acarretam em fragilidade, maior susceptibilidade a quedas, perda de autonomia e piora da qualidade de vida. O músculo esquelético também é afetado pelo envelhecimento, levando a alterações na locomoção, adaptação metabólica e em sua plasticidade. Alterações na plasticidade - prejudicam a capacidade regenerativa do músculo esquelético, desencadeando modificações em todos os estágios desse processo. Uma estratégia que tem sido bastante utilizada para minimizar/reverter o impacto do envelhecimento na função e plasticidade muscular é o treinamento físico aeróbico (TFA), o qual promove diversos benefícios à musculatura esquelética. Dessa forma, na presente dissertação investigamos a contribuição do TFA de 4 semanas em esteira rolante na capacidade regenerativa do músculo tibial anterior de camundongos jovens e idosos após lesão mecânica. A capacidade regenerativa foi avaliada por métodos histológicos e de imunofluorescência em tecido aos 2, 4 e 15 dias após a indução da lesão mecânica. Os níveis de RNAm de fatores relacionados à resposta regenerativa muscular foram avaliados por PCR em tempo real. Para confirmar a eficácia do TFA e função muscular, avaliamos a capacidade aeróbica, a deambulação e a produção de força ex vivo. Observou-se que o TFA melhorou a função muscular e a capacidade aeróbica dos animais jovens e idosos. No que diz respeito ao processo de regeneração muscular, os resultados obtidos sugerem, aumento da área necrótica, da inflamação, da deposição de colágeno e redução da área de secção transversa das fibras nos animais idosos sedentários ao longo do curso temporal estudado. Adicionalmente, observou-se redução na expressão de genes envolvidos na ativação de células satélites e atraso no processo de diferenciação dessas células nesses animais. OTFA contribuiu para a redução da área necrótica, da inflamação, levando a menor deposição de colágeno e aumento da distribuição das fibras centro nucleadas nos animais idosos. No entanto, não se observou modificações na expressão dos genes com o TFA nesses animais. Portanto, os dados sugerem que o TFA contribui para melhora do processo de regeneração muscular em camundongos idosos / Aging is a biological process characterized by a progressive impairment in physiological systems, which leads to general frailty and reduced exercise tolerance and performance in daily living activities. Skeletal muscle is directly affected by aging, displaying changes in locomotion, metabolic adaptation, and muscle plasticity. Altered muscle plasticity affects muscle regeneration capacity in elderly. Aerobic exercise training (AET) has been used as a strategy to minimize/reverse the impact of aging on muscle function and regenerative function. Thus, we have investigated the contribution of 4-week AET (running on the treadmill) for tibialis anterior muscle regenerative response from mechanical injury in young and old muscle, which were randomly assigned into untrained and trained groups. The regenerative capacity was evaluated by histology and immunofluorescence at 2, 4 and 15 days after the mechanical injury induction. Muscle mRNA levels of regulatory genes involved in muscle regeneration were evaluated by real time PCR. To verify the effectiveness of AET and muscle function, we assessed the aerobic capacity, step length in ambulation test and ex vivo muscle force production. We observed that AE improved muscle function and aerobic capacity of young and old mice. Regarding the muscle regeneration process, our data suggest an increase in necrotic area, inflammation and collagen deposition paralleled by a reduced fiber cross sectional area in sedentary old mice. These responses were associated with changes in gene expression suggesting reduced satellite cells activation and delayed differentiation. AET contributed to reduction in both necrotic area and inflammation, leading to reduced collagen deposition and increased centronucleated fibers, suggesting improved regeneration process. However no changes were observed in mRNA levels of genes studied after AET. Altogether, our data provide evidence for AET improved regeneration process in muscle of old mice

Submitted by Nadir Basilio (nadirsb@uninove.br) on 2016-05-25T15:15:47Z No. of bitstreams: 1 Marcelo De Paula A. Silva.pdf: 1359289 bytes, checksum: 66f728710648b9c4449814ffd48d121f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T15:15:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Marcelo De Paula A. Silva.pdf: 1359289 bytes, checksum: 66f728710648b9c4449814ffd48d121f (MD5) Previous issue date: 2014-12-18 / Monoarthritis (MA) is caused by single-joint inflammation and represents a considerable public health problem worldwide. To evaluate this pathology two protocols were used (P1 and P2). In P1, the effects of low level laser therapy (LLLT) in the influx of inflammatory cells, the release of inflammatory mediators, metalloproteinases (MMPs) and the process of intra-articular repair, were evaluated. In P2 the combination of exercise training (ET) and the LLLT were used to evaluate systemic changes using the heart rate variability (HRV) and local joint changes in experimental model of monoarthritis induced by zymosan. In both protocols male Wistar rats (220-280 g) was used. Rats received intra-articular injection of zymosan (1 mg / 50 mL of sterile saline) into the right knee. P1 rats were irradiated immediately, 1 hour and 2 hr after zymosan administration with LLLT (660 nm, 10 mW, 2,5 J / cm2, 10 s). In the positive control group, rats were injected with Dexamethasone (antiinflammatory agents) 1 hr before zymosan.administration. P2 rats were adapted to the treadmill (10 min / d 0.3 5 km / h) after 48 h the zymosan was administrated and the moderate ET and LLLT (660 nm, 5 mW, 2,5 J/cm2, 20s, 0.04 cm2, 0.1 w/cm2) was applied. The LLLT was applied twice a week, always before TF, during 4 weeks. Our results demonstrated that in P1 LLLT treatment significantly inhibited the influx of leukocytes, release of IL-1 and IL-6 and also metalloproteinase activity 2 to 9. In P2 the measurement of arterial pressure (AP) and heart rate variability (HRV) was measured. Trained rats had lower body weight, increased maximum speed racing and lower heart rate compared to the sedentary groups. Furthermore, ET rats showed an increase in pulse interval (PI) and decrease in the low frequency band (LF) and the systolic arterial pressure variance (VAR SAP) compared to sedentary group MA. ET associated with LLLT also showed a decrease in (LF) and Reason of Band High Frequency / Low Frequency (HF/LF), increase VAR SAP, variance RR (VAR-RR) e HF. compared to the sedentary group with MA. In addition, there was an improvement in functional capacity and a decrease of leukocyte influx in the joint cavity. Histological analysis showed a histoarchitecture preserved the synovial membrane and a reduction in collagen deposit in the groups with ET and ET associated and LLLT compared to the sedentary group with MA. ET and LLLT caused a reduction in the release of IL-1β in synovial fluid and synovial membrane. Furthermore, IL-10 was increased in the group association of ET and LLLT. LLLT was effective in reducing inflammation and inhibits activation of proteases (gelatinase), suggesting less degradation of collagen tissue in an experimental model. In MA occurs an imbalance of the sympathetic system, suggesting an early autonomic involvement. A moderate ET program associated with LLLT may have beneficial effects on the cardiovascular autonomic balance and improved functional capacity. With regard to deleterious effects in the rat knee, ET and LLLT association was effective in protecting the joint in an experimental model of monoarthritis, leading to an improvement in the regulation of inflammatory cytokines and better intra articular histoarchitecture organization. / A monoartrite (MA) é causada por inflamação monoarticular e representa considerável problema de saúde pública em todo o mundo. Para avaliação desta patologia utilizou-se dois protocolos (P1 e P2). Em P1 foi avaliado o efeito da terapia a laser de baixa potência (LBP) no influxo de células inflamatórias, a liberação de mediadores inflamatórios, as metaloproteinases (MMPs) e o processo de reparação intra-articular. Em P2 ocorreu associação do treinamento físico (TF) e o LBP para avaliarmos alterações sistêmicas utilizando a variabilidade da frequência cardíaca (VFC) e as alterações articulares locais em modelo experimental de monoartrite induzida com zymosan. Em ambos os protocolos utilizou-se Ratos Wistar machos (220-280 g) que receberam injeção intra-articular de zymosan (1 mg / 50 mL de uma solução salina estéril) no joelho direito. Em P1 os ratos foram irradiados imediatamente, 1 h, e 2 h após a administração de zymosan com LBP (660 nm, 10 mW, 2,5 J / cm2, 10 s). No grupo de controlo positivo, os animais foram injetados com a dexametasona (fármacos anti-inflamatórios) 1 h antes da administração de zymosan. Em P2 os ratos foram adaptados à esteira (10 min/d, 5 d e 0,3 km/h), 48 h após ocorreu a administração de zymosan seguindo da continuidade do TF moderado e LBP (660 nm, 5 mW, 2,5 J/cm2, 20s, 0.04 cm2, 0.1 w/cm2) duas vezes por semana, sempre antes do TF, durante 4 semanas.Os resultados demonstraram que em P1 o tratamento com o LBP inibiu significativamente o influxo de leucócitos, a libertação de IL-1 e IL-6 e também a atividade de metaloproteinase 2 e 9. Em P2 ocorreu a mensuração da pressão arterial (PA) e variabilidade da frequência cardíaca (VFC). Ratos treinados apresentaram menor peso corporal, aumento da velocidade máxima de corrida e menor frequência cardíaca em comparação com os grupos sedentários. Além disso, ratos submetidos a TF mostraram um aumento de Intervalo de Pulso (IP) e diminuição na Banda de Baixa Frequência (BF) e Variância da Pressão Arterial Sistólica (VAR PAS) em relação ao grupo sedentário com MA. Os ratos submetidos a TF associado ao LBP também mostraram uma diminuição na (BF) e na Razão da Banda de Alta Frequência / Baixa Frequência (AF / BF), um aumento de VAR PAS, Variância RR (VAR-RR) e AF em relação ao grupo sedentário com MA. Além destes ocorreu melhora na capacidade funcional e uma diminuição de influxo leucocitário na cavidade articular. A análise histológica mostrou uma histoarquitetura preservada da membrana sinovial e uma redução do deposito de colágeno nos grupos com TF e associação TF e LBP em comparação ao grupo sedentário com MA. TF e LBP causaram uma redução na liberação de IL-1β no líquido sinovial e membrana sinovial. Além disso, a IL-10 foi aumentada no grupo com associação de TF e LBP. A terapia com LBP foi eficaz na redução do processo inflamatório e inibe a ativação de proteases (gelatinase), sugerindo menor degradação do tecido de colágeno no modelo experimental. Além disso, na MA ocorre um desequilíbrio do sistema simpático, o que sugere um envolvimento autonômico precoce. Um programa de TF moderado associado ao LBP pode exercer efeitos benéficos no balanço autonômico cardiovascular e melhora da capacidade funcional. Quanto aos efeitos deletérios nos joelhos dos ratos. Associação de TF e LBP foi eficaz na proteção da articulação em modelo experimental de monoartrite, levando a uma melhora na regulação de citocinas inflamatórias e melhor organização histoarquitetura intra articular.

O objetivo do presente estudo foi avaliar o papel do treinamento físico aeróbio, resistido ou combinado (aeróbio+resistido) no desenvolvimento do diabetes tipo 2 analisando mecanismos associados às complicações no diabetes em camundongos fêmeas com deficiência na produção leptina (ob/ob). Para tanto, foram utilizadas camundongos fêmeas, inicialmente com 4 semanas de idade, divididas em 6 grupos: ob/ob sedentárias com 4 semanas de vida (OS-4), selvagens sedentárias (SS) ou ob/ob sedentárias (OS-12) acompanhadas até a 12ª semana de vida, ob/ob treinamento aeróbio (OA), ob/ob treinamento resistido (OR) e ob/ob treinamento combinado (OC). Os grupos treinados foram submetidos a 8 semanas de treinamento físico dinâmico aeróbio em esteira (50 a 60% da velocidade máxima do teste de esforço) ou resistido em escada (4060% da carga máxima) ou a associação dos dois treinos (combinado). Foram avaliados: peso corporal; glicose, triglicérides e colesterol total sanguíneos; pressão arterial (PA) e frequência cardíaca (FC); sensibilidade barorreflexa (SBR); modulação autonômica cardiovascular; marcadores inflamatórios e hormonais; e parâmetros de estresse oxidativo. Os animais obesos (OS-12) apresentaram aumento de peso corporal, tecido adiposo, de glicemia, de triglicérides e de intolerância à glicose quando comparado aos animais selvagens (SS). Adicionalmente, o grupo OS-12 apresentou piores resultados nos testes aeróbio e de força. Não observamos diferenças entre os grupos SS e OS-12 em relação a PA e FC, porém o grupo OS-12 apresentou diminuição da variabilidade da frequência cardíaca (VFC) (33 ± 4ms2) e da sensibilidade barorreflexa em relação ao grupo SS (VFC: 178 ± 19 ms2). O grupo OS-12 apresentou aumento de angiotensina 2 nos tecidos renal e cardíaco, diminuição da adiponectina e aumento de citocinas inflamatórias no tecido adiposo e no baço em relação ao grupo SS. Somado a isso, os animais obesos apresentam maior dano a proteínas e lipoperoxidação e diminuição das enzimas antioxidantes em tecido renal e cardíaco em relação ao grupo SS. A comparação entre os grupos OS-4 e OS-12 evidenciou aumento de peso corporal, tecido adiposo, glicemia, intolerância à glicose e de parâmetros de estresse oxidativo no grupo OS-12 em relação ao grupo OS-4. A redução na VFC e na SBR foi observada no grupo OS-4 e no grupo OS-12. O treinamento físico por sua vez, diminuiu o ganho de peso e reduziu a glicemia e a intolerância à glicose nos três grupos treinados em comparação ao grupo OS-12. O treinamento físico aeróbio (61 ± 8ms2 e 6 ± 4 mmHg2) e resistido (66 ± 16ms2 e 6 ± 1,4mmHg2) foram eficientes em aumentar a VFC e diminuir a banda de baixa frequência da PA (simpático vascular) em relação ao grupo OS-12, porém o grupo OC (43 ± 7ms2 e 8 ± 0,9mmHg2) foi semelhante ao grupo OS-12 (10 ± 1,1mmHg2) e aos grupos OA e OR. Além disso, as três modalidades melhoraram a SBR. Os três tipos de treinamento reduziram os níveis de angiotensina 2 e aumentaram os níveis de angiotensina 1-7 em tecido adiposo, rim e coração. O treinamento físico aeróbio foi mais eficiente em melhorar o perfil inflamatório em tecido adiposo e no baço, uma vez que os grupos OA e OC apresentaram aumento de adiponectina e apenas o grupo OC apresentou diminuição de IL-6 e PAI-1 em relação ao grupo OS-12. Em relação ao estresse oxidativo, os três grupos treinados apresentaram diminuição de marcadores de lesão. Concluindo, nossos achados confirmam o desenvolvimento de disfunção metabólica ao longo da vida de camundongos ob/ob. É interessante notar que com 4 semanas de vida camundongos ob/ob apresentaram uma expressiva redução dos parâmetros da VFC. Este desbalanço autonômico, poderiam estar ocorrendo não só no coração, mas para outros tecidos, como o baço e o tecido adiposo, favorecendo a liberação de citocinas inflamatórias que poderiam induzir a longo prazo lesão de órgão alvo, como observado no presente estudo em coração e rins, por aumento de estresse oxidativo. Os grupos treinados, independente da modalidade, apresentaram melhora metabólica e na regulação autonômica cardiovascular, a qual foi acompanhada de alterações favoráveis no sistema renina-angiotensina, em mediadores inflamatórios e no perfil de estresse oxidativo. Neste sentido, acreditamos que a atenuação da disfunção autonômica (precocemente observada neste modelo de DM) pelo treinamento físico, independente do tipo, possa induzir alterações favoráveis (e dependentes do tipo de treino) no sistema renina angiotensina e em mediadores inflamatórios, reduzindo o estresse oxidativo em tecidos importantes para a regulação cardiovascular / The aim of this study was to evaluate the role of aerobic, resistance or combined (aerobic + resistance) exercise training in the development of type 2 diabetes, analyzing mechanisms associated with diabetes complications in female mice with deficiency in leptin production (ob/ob). Female mice, initially with 4 weeks of age, were divided into 6 groups: ob/ob sedentary with 4 weeks of life (OS-4), sedentary wild type (SS) or ob/ob sedentary (OS-12) followed until 12 week life, ob/ob+aerobic training (OA), ob/ob+resistance training (OR) and ob/ob+combined training (OC). The trained groups were submitted to eight weeks of dynamic aerobic exercise training on a treadmill (50-60% of maximum stress test speed) or resistance exercise on a ladder (40-60% of the maximum load) or an association of these two trainings (combined). Body weight; glucose, triglycerides, and total blood cholesterol; blood pressure (BP) and heart rate (HR); baroreflex sensitivity (BRS); cardiovascular autonomic modulation; inflammatory and hormonal markers; and oxidative stress parameters were evaluated. Obese animals (OS-12) showed increased body and fat weight, blood glucose, triglyceride and glucose intolerance when compared to wild type animals (SS). Additionally, OS-12 group showed decreased capacity in aerobic and strength exercise tests. We did not observe differences between the SS and the OS-12 groups regarding BP and HR, however the OS-12 group showed reduced heart rate variability (HRV) (33 ± 4ms2) and baroreflex sensitivity when compared to the SS group (178 ± 19 ms2). The OS-12 group showed increased angiotensin 2 in kidney and heart tissues, decreased adiponectin and increased inflammatory cytokines in adipose tissue and in the spleen in relation to the SS group. Moreover, obese animals presented increased protein oxidation and lipid peroxidation and decreased antioxidant enzymes in kidney and heart tissues when compared to SS group. The comparison between the OS-4 and the OS-12 groups showed increased body and fat weight, blood glucose, glucose intolerance and oxidative stress in OS-12 compared to OS-4 group. The decrease in HRV and in BRS were observed in OS-4 and OS-12 groups. On the other hand, exercise training decreased weight gain and reduced blood glucose and glucose intolerance in all three trained groups compared to OS-12 group. Aerobic (61 ± 8ms2 and 6 ± 4 mmHg2) and resistance exercise training (66 ± 16ms2 and 6 ± 1.4mmHg2) were efficient in increasing the HRV and decrease the low frequency band of BP (vascular sympathetic modulation) as compared to OS-12 group; however OC group (43 ± 7ms2 and 8 ± 0.9mmHg2) was similar to OS-12 group (10±1.1mmHg2) and to OA and OR groups. In addition, the three types of exercsie training improved BRS. The three types of training reduced levels of angiotensin 2 and increased levels of angiotensin 1-7 in adipose tissue, kidney and heart. The aerobic exercise was more efficient in improving inflammatory profile in adipose tissue and spleen, since OA and OC groups showed an increase in adiponectin and only the OC group showed a decrease in IL-6 and PAI-1 in relation to the group OS-12. Regarding oxidative stress, the three trained groups showed a decrease in damage markers. In conclusion, our findings support the development of metabolic dysfunction during lifespan in ob/ob mice. Interestingly, 4 weeks old ob/ob mice showed a significant reduction in HRV parameters. This autonomic imbalance could be occurring not only in the heart, but in other tissues, such as the spleen and the adipose tissue, promoting the release of inflammatory cytokines. These cytokines could induce long-term target organ damage, as observed in this study in heart and kidney by increased oxidative stress. The trained groups, regardless of the type of training, showed improved metabolic and cardiovascular autonomic regulation, which were accompanied by favorable changes in the renin-angiotensin system, inflammatory mediators and oxidative stress profile. In this sense, we believe that the attenuation of autonomic dysfunction (early observed in this model of DM) by exercise training, regardless of the type of training, can induce positive changes (dependent on the type of exercise training) on the renin angiotensin system and inflammatory mediators, reducing oxidative stress in important tissues for cardiovascular regulation

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The most frequent clinical presentation of peripheral arterial occlusive disease (PAOD) is intermittent claudication, which may be caused by impaired vasodilation. Patients demonstrate both local and systemic impairments in vasodilation, but as the collateral circulation is the primary site of resistance to the ischemic zone, impaired collateral vasodilation would have the greatest potential to induce claudication. Collateral function following arterial occlusion is not well defined, but immature collaterals may demonstrate impaired vasodilation in animal models, although this is potentially improved with exercise training. Furthermore, as females exhibit poorer physical function with ischemia and less improvement with therapeutic exercise, there appears to be a sexually dimorphic response to PAOD, warranting a comparison in collateral vasodilation between sexes. In this study, the femoral artery was ligated to induce chronic ischemia in sedentary and exercise-trained mice, and at 7 or 28 days post-surgery, the diameter of the gracilis collateral arteriole was measured at rest and after gracilis muscle contraction using intravital microscopy. No major sex differences were observed in any group. At day 7, both the resting and dilated diameters were increased, while vascular reactivity was minimal. By day 28, resting diameter decreased while maximal diameter was unchanged, causing an increase in functional vasodilation. Exercise training also improved vasodilation by decreasing collateral resting diameter. These results are consistent with reported trends in endothelium-dependent and smooth muscle-dependent vasodilation, which are impaired in immature vessels and improved with maturation and exercise, but the significance of the observed variations in resting diameter remains unclear. Large resting diameters at day 7 could be due to a loss of sympathetic tone or the proliferative and non-contractile state of smooth muscle cells, while decreased resting diameters at day 28 could indicate that a smooth muscle contractile phenotype has been restored, or that the gracilis collateral is no longer the primary collateral. However, the further research is required to determine the functional relevance of collateral resting diameter and its importance in the ischemic limb circulation.

Background: Between 2005 and 2015 the number of new cancer cases per year in Canada rose by 29% and this number is projected to increase to 277,000 cases per year. Ionizing radiation is used as therapy in the majority of cancer cases; however, it can have long-term detrimental effects on the hematopoietic system. Recent work from our lab, in a preclinical model of radiation damage, demonstrated that endurance exercise training can enhance hematopoietic recovery, while obesity can impair it. Extracellular vesicles (EVs) are a mode of cellular communication that has been implicated in regulating hematopoiesis acutely following radiation exposure. However, the long-term, radiation-induced changes to EVs, and the role of exercise and/or obesity at modulating marrow EVs remains unknown. Thus, the purpose of this project was to determine the extent to which obesity and exercise influence the regenerative potential of bone marrow-EVs following radiation. Method: Mice were randomly divided into control (n=20; CON) or high fat diet (n=20; HF) groups, then subdivided into exercise-trained (EX, n=10) or sedentary (SED, n=10). Mice underwent whole-body exposure to a 3 Gy dose of gamma-radiation at age 13 weeks of age followed by bone marrow collection at 20 weeks of age. EVs were then isolated from the bone marrow by ExoQuick and ultracentrifugation. A non-irradiated, sedentary, control diet group (n=10) was used to determine the effects of radiation alone. Data was evaluated using repeated-measures three-factor (diet, exercise, time) and two-factor ANOVA. Results: High fat diet-induced changes in body weight and composition and altered food consumption (p<0.05). Isolated EVs measured between 78 and 195 nm and western blot confirmed the presence of EV protein markers Alix, TSG101, and Flotillin. No size difference was observed between the groups. The concentration of EVs in irradiated mice was significantly lower compared to EVs from control mice (p<0.01). Radiation, obesity, exercise, or their combination had no significant effect on hematopoietic stem progenitor cells (HSPC) content in co-culture assays. Conversely, EVs from irradiated mice significantly increased the number of CFU-GEMM, CFU-G, and the TOTAL number of colonies compared to EVs from non-irradiated mice (p<0.01). However, EVs from the CON+SED, CON+EX, HF+SED, and HF+EX groups did not have a significant effect on colony formation. Conclusion: Our findings demonstrate that ionizing radiation can diminish the concentration of bone marrow-EVs and that irradiated bone marrow-EVs can increase the total number of myeloid colonies formed in vitro. These results suggest that radiation induces myelopoiesis via a mechanism that includes EVs; however, exercise and obesity induce their effects via a different mechanism.

Regelmäßige körperliche Aktivität verlangsamt die Progression arteriosklerotischer Läsionen, reduziert oxidativen Stress und erhöht die Bioverfügbarkeit von Stickstoffmonoxid. Von diesen Vorgängen erwartet man auch eine Verbesserung des Outcomes bei degenerativen Aortenklappenerkrankungen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es den Effekt von körperlicher Aktivität im Sinne einer Primärprävention auf die Ausbildung einer Aortenklappensklerose, die ein frühes Stadium in der Entwicklung einer Aortenklappenstenose darstellt, mit ihrem zu Grunde liegendem Pathomechanismus zu untersuchen. Hierfür wurde das Tiermodell der LDL-Rezeptor-knockout-Maus gewählt, da bereits in Studien die regelhafte Induktion von Aortenklappensklerosen und hämodynamisch relevante Stenosen durch cholesterinreiche Nahrung gezeigt werden konnte. Für die vorliegende Studie wurden 4 Wochen alte LDL-Rezeptor-knockout-Mäuse in 4 Gruppen randomisiert: Eine Kontroll-Gruppe mit normaler Diät und bewegungsarmen Lebensstil, eine Cholesterin-Gruppe mit cholesterinreicher Ernährung und bewegungsarmen Lebensstil, eine regelmäßige Trainingsgruppe mit cholesterinreicher Ernährung und regelmäßiger körperlicher Aktivität (60 min/d, 5 Tage/Woche) und eine gelegentlichen Trainingsgruppe, mit cholesterinreicher Ernähung und körperlicher Aktivität (60 min/d, 1 Tag/Woche) für jeweils 16 Wochen. In der 20. Woche wurden histologische Untersuchungen vorgenommen, die Verdickungen der Aortenklappen in der Cholesterin-Gruppe verglichen zur Kontroll-Gruppe zeigten. Regelmäßige, jedoch keine gelegentliche körperliche Aktivität reduziert signifikant diese Verdickung der Aortenklappe. Die immunhistochemischen Untersuchungen zeigten, dass eine Cholesterin-Diät die Endothelintegrität der Aortenklappe zerstört, wohingegen sie durch regelmäßige körperliche Aktivität geschützt wird. Weiterhin zeigte sich eine Erhöhung der Serum-Myeloperoxidase, der oxidierten Low Density Lipoproteine, der in situ Superoxide, als Marker für oxidativen Stress. Es konnten erhöhte Spiegel für Mac3, als Marker für Makrophagenakkumulation, α-smooth muscle actin, als Marker für Klappenfibrose und der proosteogene Marker Alkalische Phosphatase sowie eine erhöhte Mineralisation in der Cholesterin-Gruppe nachgewiesen werden. Wohingegen die genannten Marker in der Gruppe mit regelmäßiger körperlicher Aktivität erniedrigt nachgewiesen werden konnten. Die Ergebnisse der Polymerase-Kettenreaktion ergaben eine erhöhte Expression der messenger-RNA für α-smooth muscle actin, bone morphogentic protein-2, runt- related transcription factor-2 und Alkalische Phosphatase, als Marker für Klappenfibrose und Proosteogenese in der Cholesterin-Gruppe, dagegen waren sie durch regelmäßige körperliche Aktivität erniedrigt. Darüber hinaus erhöht regelmäßige körperliche Aktivität signifikant die Spiegel von zirkulierendem Fetuin-A, als Hemmstoff der Kalzifizierung verglichen zur Cholesterin-Gruppe. Schlussfolgernd lässt sich sagen, dass regelmäßige, jedoch keine gelegentliche körperliche Aktivität einer Aortenklappensklerose im Sinne einer Primärprävention durch eine Anzahl von Mechanismen, wie dem Schutz der Endothelintegrität, der Reduktion von Inflammation und oxidativem Stress sowie der Hemmung des osteogenen Signalweges, vorbeugt.