Le muscle strié squelettique dispose de la capacité de régénérer à la suite d’un dommage, qu’il soit traumatique, chimique, pathologique ou encore associé à l’exercice. La régénération musculaire est un phénomène complexe faisant appel à de nombreux types cellulaires tels que les cellules souches musculaires, les cellules vasculaires ou encore les cellules immunitaires. Parmi ces cellules immunitaires, les macrophages jouent un rôle majeur, en sécrétant des facteurs trophiques notamment. En effet, en fonction de leur état d’activation, pro ou anti-inflammatoire, les macrophages exercent des effets distincts sur le comportement des cellules souches musculaires et la restauration du tissu musculaire. Parmi les régulateurs des macrophages et des cellules souches musculaires émergent les espèces réactives de l’oxygène.Ainsi, ce travail de doctorat pluridisciplinaire en sciences du sport a pour ambition d’identifier et de déterminer l’implication des espèces réactives de l’oxygène et des molécules sécrétées par les macrophages ainsi leurs effets fonctionnels respectifs au cours de la régénération musculaire chez la souris et l’Homme. En outre, un suivi des marqueurs biologiques associés à la balance pro/antioxydante réalisé chez des footballeurs de haut niveau durant une saison permet de renseigner l’évolution d’un facteur associé à l’étiologie des dommages induits par l’exercice. / Skeletal muscle has the remarkable ability to regenerate following injury. Skeletal muscle regeneration is a complex process that requires different cell types to restore the tissue. Among these cells are found muscle stem cells, vascular cells and immune cells. Among immune cells, macrophages are play a key role by releasing trophic factors. Depending on their activation states, pro or antiinflammatory, they exert different effects on muscle stem cells and regeneration process. Interestingly, reactive oxygen species emerge as important regulators of muscle stem cells and macrophage biology.Consequently, this pluridisciplinary PhD thesis in sport sciences aims to identify and determine the involvement of macrophage derived-reactive oxygen species and secreted molecule and their functional effects on skeletal muscle regeneration both in mice and human. Furthermore, a one-season follow-up of pro/antioxidant balance in high level soccer players contributes to knowledge regarding the evolution of a factor involved in the etiology of exercise-induced muscle damages

Orientador: Eduardo Rochete Ropelle / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas / Made available in DSpace on 2018-08-24T08:41:08Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Silva_VagnerRamonRodrigues_M.pdf: 4649552 bytes, checksum: 7f2da3d7826eb50aa18465d79242f6d6 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A ingestão alimentar e o gasto energético são minuciosamente regulados por neurônios específicos localizados no hipotálamo. Durante as duas últimas décadas, a localização dos receptores da leptina em núcleos hipotalâmicos, bem como a descrição da via de transmissão intracelular disparado por este hormônio em neurônios hipotalâmicos, foi determinante para o entendimento do controle da ingestão alimentar e do gasto energético. Cada vez mais os distúrbios alimentares associados a doenças como obesidade são relacionados à disfunções na transmissão do sinal da leptina no hipotálamo. O processo inflamatório subclínica frequentemente observado em modelos experimentais de obesidade estão diretamente associados à distintos mecanismos de resistência à leptina no hipotálamo e resultam em aumento da ingestão alimentar e ganho de peso corporal. Por outro lado, estudos demonstram que o exercício físico é capaz de aumentar a sensibilidade da leptina no hipotálamo de animas obesos através de citocinas anti-imflamatórias, contudo, esses mecanismos permanecem apenas parcialmente conhecidos. Recentemente, a proteína S1PR1 (sphingosine-1-phosphate receptor-1) foi descrita como uma molécula com alta capacidade de exercer potentes efeitos sinérgicos sobre a via de sinalização da leptina, sustentando a ativação da via Jak2/STAT3 em algumas linhagens celulares. Assim, o presente estudo tem por objetivo investigar o os efeitos do exercício físico sobre a atividade da SIPR1 e a sensibilidade à leptina em hipotálamo de roedores obesos. Acreditamos que a realização do presente estudo contribuirá para caracterizar a participação da S1PR1 na sinalização da leptina no hipotálamo, bem como determinar os efeitos do exercício físico sobre a atividade da S1PR1 neuronal / Abstract: The food intake and energy expenditure are closely regulated by specific neurons in the hypothalamus. During the last two decades, the location of the leptin receptor in hypothalamic nuclei as well as the description of the route of transmission Intracellular triggered by this hormone in hypothalamic neurons, were crucial to the understanding of the control of food intake and energy expenditure.Increasingly, eating disorders, diseases associated with obesity are related to signal transmission malfunction of leptin in the hypothalamus. The subclinical inflammatory process frequently observed in experimental models of obesity are directly associated with distinct mechanisms of leptin resistance in the hypothalamus and result in increased food intake and body weight gain. Furthermore, studies have shown that physical exercise can increase the sensitivity of leptin in the hypothalamus of obese animals, through of antiinflammatory cytokines, however, these mechanisms remain only partially understood. Recently, the protein S1PR1 (sphingosine-1-phosphate receptor-1) was described as a molecule with high ability to exert potent synergistic effects on the signaling pathway of leptin, supporting the activation of Jak2/STAT3 in some cell lines. Thus, this project aims to investigate the effects of exercise on the activity of SIPR1 and leptin sensitivity in hypothalamus of obese rodents. We believe that the completion of this project will contribute to characterize the involvement of S1PR1 in leptin signaling in the hypothalamus, and to determine the effects of exercise on the activity of neuronal S1PR1 / Mestrado / Metabolismo e Biologia Molecular / Mestre em Ciências da Nutrição e do Esporte e Metabolismo

Orientador: Paula Teixeira Fernandes / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Educação Física / Made available in DSpace on 2018-08-24T10:11:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castanho_GabrielaKaiserFullin_M.pdf: 2680275 bytes, checksum: d8146be4deb23a380916dab5e59d52c2 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: O consumo de carboidrato (CHO) está relacionado com melhor desempenho esportivo. Por vias diretas ou indiretas o substrato mantém a glicemia, poupa glicogênio, repõe glicogênio muscular e, ainda, exerce papel importante no cérebro como fonte de energia, podendo melhorar a função neural durante exercício físico. Com o consumo de CHO é possível que haja diferenciação na ativação de áreas cerebrais relacionadas ao desempenho no exercício. Com isso, esse estudo objetivou avaliar o efeito do consumo de CHO na ativação cerebral durante exercício físico realizado durante aquisição de ressonância magnética funcional (RMf). Foram voluntários 10 ciclistas do sexo masculino que realizaram um protocolo de pedalada em cicloergômetro acoplado à RMf, consumindo de 50g de carboidrato ou solução placebo no intervalo de duas séries de exercício. Os resultados mostraram que o CHO apresentou um importante papel nas áreas cerebrais durante o exercício, ativando áreas relacionadas à tomada de decisões (insula) e motivação (sistema límbico) e desativando principalmente áreas dos lobos frontal e parietal. Com o consumo de placebo também houve ativação de áreas importantes no psicológico do individuo (cíngulo posterior). Independente da substância consumida, a ativação após o consumo de bebida mostrou importante relação com áreas relacionadas à continuidade do exercício como giro do cíngulo quando comparado ao controle. Durante todo o estudo as áreas responsáveis pela iniciação e manutenção dos movimentos, localizadas principalmente no lobo frontal e cerebelo, apresentaram-se ativas. Os resultados entre o consumo do placebo e o momento controle mostraram que a substância placebo não trouxe diferença de ativação neural, sendo que o inverso ocorreu na comparação entre CHO e controle. O CHO ativou áreas de extrema importância na continuidade do exercício como o giro do cíngulo e cíngulo anterior, mostrando que a suplementação pode ter influências no cérebro durante o exercício que melhore o rendimento. Portanto, o CHO mostrou efetividade como suplemento esportivo também na atividade cerebral, mostrando importância para a prática de exercício e a melhora do rendimento. Assim conseguimos aprofundar o conhecimento da atuação de nutrientes no cérebro durante o exercício / Abstract: The consumption of carbohydrate (CH) is related to better sports performance. By direct or indirect way the substrate maintains blood glucose, glycogen saves, restores muscle glycogen, and also plays an important role in the brain as an energy source, thus improving neural function during exercise. With the consumption of CH is possible that there is differentiation in the activation of brain areas related to exercise performance. The study aimed to evaluate the effect of CH consumption in brain activation during exercise performed during acquisition of functional magnetic resonance imaging (fMRI). Volunteers were six male cyclists who performed a protocol cycleergometer coupled to fMRI, consuming 50g of carbohydrate or placebo solution in the range of two series of exercise. The results showed that the CHO had an important role in brain areas during exercise, activating related decision making (insula) and motivation (limbic system) areas and mostly disabling areas of the frontal and parietal lobes. With the use of placebo was also significant activation in areas of individual psychological (posterior cingulate). Independent of substance, activation after beverage consumption showed a significant relationship with the continuity of exercise as the cingulate gyrus area, when compared to the control. Throughout the study the areas responsible for the initiation and maintenance of motion, located mainly in the cerebellum and frontal lobe had become active. The results between the placebo and the control group showed that the difference did not had neural activation, and the opposite occurred when comparing CHO and control. The CHO activated areas of extreme importance in the continuity of the company as the cingulate gyrus and anterior cingulate cortex, showing that supplementation may have influences in the brain during exercise to improve performance. Therefore, the CHO has shown effectiveness as a sports supplement also in brain activity important for exercise training results and greater efficiency. Thus we could deepen the understanding of the action of nutrients in the brain during exercise / Mestrado / Atividade Fisica, Adaptação e Saude / Mestra em Educação Física

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Recent studies show a probable relationship between physical training and functional recovery after a peripheral nerve lesion. Meanwhile, there is not an agreement about what kind of physical training should be elected to obtain best results. The present research verifies influence of predominant aerobic and anaerobic physical exercises on functional recovery process on 5º, 10º, 15º and 20º days after rat s sciatic nerve crush, by a non-invasive method called sciatic static index. Statistical analysis was made with 0,05 significance level. With variance analysis application it was observed a increment on function al recovery by the tests accomplished in 15º and 20º days after lesion to groups submitted to physical exercises. Latterly, it was employed Turkey test, which made possible to conclude that predominant aerobic and anaerobic exercises are not different on benefits offered in functional recovery process after peripheral nerve lesion. Finally, two-way variance analysis demonstrated that don t influence in a significant manner the functional recovery process to analyzed groups, evidencing that physical exercises increase recuperation of nerve function. / Recentes estudos demonstram que existe uma provável relação entre o treinamento físico e recuperação funcional posterior a uma lesão nervosa periférica. Todavia, não há um consenso acerca de qual tipo de treinamento físico seria mais bem empregado para obtenção de resultados mais favoráveis. O presente trabalho verifica a influência da prática de exercícios físicos predominantemente aeróbios e anaeróbios no processo de recuperação funcional ao 5º, 10º, 15º e 20º dias após esmagamento do nervo ciático de ratos, por meio de um método não invasivo denominado índice ciático estático . A análise estatística foi realizada a um nível de significância de 0,05. Com a aplicação da análise de variância observou-se uma melhora da recuperação funcional aos testes realizados no 15º e 20º dias pós-lesão para os grupos submetidos a exercícios físicos. Posteriormente, foi empregado o pós-teste de Turkey, o qual possibilitou concluir que exercícios predominantemente aeróbios e anaeróbios são indiferenciáveis quanto aos benefícios oferecidos ao processo de recuperação funcional pós-lesão nervosa periférica. Finalmente, a análise de variância em duas vias demonstrou que o tempo não influencia de forma substancial o processo de recuperação funcional para os grupos analisados, evidenciado que o exercício físico potencializa o processo de recuperação funcional nervosa.

Orientador: Andrea Maculano Esteves / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas / Made available in DSpace on 2018-08-27T14:39:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Frank_MiriamKannebley_M.pdf: 2017505 bytes, checksum: 90d5e835563ce643e9eae9def3b7e5ed (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: A relação entre hipertensão e os distúrbios do movimento relacionados ao sono, como a síndrome das pernas inquietas (SPI) vem sendo observada em seres humano, porém as causas e mecanismos que circundam esta comorbidade ainda não estão elucidados. O presente estudo investigou se a diminuição da pressão arterial (PA) induzida pelo exercício físico e/ou um inibidor-enzima conversora de angiotensina pode afetar a atividade locomotora de ratos espontaneamente hipertensos (SHR), com ênfase no sistema dopaminérgico. Na metodologia foi utilizado ratos da linhagem SHR e Wistar normotensos distribuídos em 4 grupos: controle, exercício físico, enalapril e exercício físico+ enalapril. O exercício físico foi realizado em esteira rolante e o enalapril administrado por gavagem, ambos durante 8 semanas. Durante este período a atividade locomotora e a PA de todos os grupos de ambas as linhagens foram avaliadas através do teste no Campo Aberto e por pletismografia de cauda, respectivamente. Após eutanásia dos animais os receptores dopaminérgicos, o transportador de dopamina, e a tirosina hidroxilase da região do corpo estriado foram avaliados através do Western Blot. O grupo SHR controle apresentou maiores valores na PA, maior atividade locomotora e níveis mais baixos dos receptores D2 e tirosina hidroxilase em comparação com todos os outros grupos ao longo do período experimental. Em geral, o exercício físico e o enalapril atenuaram estas alterações. Este estudo sugere a existência de comorbidade entre hipertensão e os sintomas sugestivos da SPI no modelo animal SHR, que são mediadas por mudanças dopaminérgicas. O exercício físico e o enalapril conferiram proteção tanto para a hipertensão quanto para mudanças comportamentais observadas / Abstract: The relationship between hypertension and sleep-related movement disorders, like restless legs syndrome (RLS) has been hypothesized for humans, but the causes and mechanisms are not elucidated. We investigated whether the alteration of blood pressure (BP) induced by physical exercise and/or an angiotensin-converting enzyme inhibitor (enalapril) can affects the locomotor activity on the spontaneously hypertensive rats (SHR), with emphasis on dopaminergic system. We use SHR and normotensive wistar rats distributed into 4 groups for each strain: Control, Physical Exercise, Enalapril and Enalapril+Physical-Exercise. Physical exercise was performed on a treadmill and enalapril was administered by gavage, both for 8 weeks. During this period the locomotor activity were evaluated in an open field test and BP was evaluated by tail plethysmography. Dopaminergic receptors, dopamine transporter and tyrosine hydroxylase at the striatum were evaluated at by western blot. The control SHR group showed higher BP, more activity in the open field test and lower levels of D2 receptor and tyrosine hydroxylase compared with all other groups throughout the experimental period. In general, physical exercise and enalapril attenuated these alterations. This study suggests the existence of comorbidity between hypertension and sleep-related movement disorders in SHR, which are mediated by dopaminergic changes. Physical exercise and enalapril conferred protection for both hypertension and the observed behavioral changes / Mestrado / Metabolismo e Biologia Molecular / Mestra em Ciências da Nutrição e do Esporte e Metabolismo

O presente estudo avaliou o efeito do exercício físico aeróbico na função vasomotora dependente do endotélio em aorta de ratos bem como os mecanismos envolvidos na regulação da biodisponibilidade do NO. Para tanto, um grupo de animais foi submetido a uma sessão de exercício (EX, n=17) enquanto o outro grupo permaneceu em repouso (CT, n=18). Imediatamente após o exercício, os ratos de ambos os grupos foram eutanasiados para a retirada da aorta torácica para análises funcionais e bioquímicas. Resultados: observamos que o grupo exercitado apresentou uma melhora no relaxamento dependente do endotélio com um efeito máximo de 12%, sendo esse efeito relacionado a um aumento na ativação da eNOS. Apesar de aumentar o NO, os animais do grupo EX apresentaram níveis aumentados de superóxido (28%), efeito que foi associado à maior ativação do complexo enzimático NAD(P)H oxidase. Além do superóxido, o peróxido de hidrogênio também foi aumentado nos animais exercitados porém a maior produção de espécies reativas de oxigênio não foi suficiente para causar um estresse oxidativo vascular. Esses resultados demonstram que uma única sessão de exercício físico aeróbico é capaz de melhorar a vasodilatação dependente do endotélio por aumentar a biodisponibilidade de NO e que a produção de espécies reativas oxigênio também aumenta porém em níveis controlados . / The present study evaluated the effect of aerobic physical exercise on endothelium-dependent vasomotor function of rat aorta as well the mechanisms involved in nitric oxide bioavalability control. One group of rats was submitted to one bout of exercise (EX, n=17) while the other one was placed on the treadmill without running (CT, n=18). Immediately after exercise both group were sacrificed and the thoracic aorta was removed for functional and biochemical analysis. Results: we observed that EX group showed an improvement on endothelium-dependent relaxation (12%) and it was related to increase on eNOS activation. Despite increased nitric oxide levels, EX group demonstrated higher superoxide production (28%) that was associated to NAD(P)H oxidase activation. Additionally, hydrogen peroxide also increased in EX group but the increase in reactive oxygen species was not enough to cause oxidative stress. Theses results demonstrate that one bout of aerobic exercise can improve endothelium-dependent vasodilation by increasing NO bioavalability, and that reactive oxygen species also increases but in a controlled fashion

O diabetes Mellitus é uma doença na qual o organismo perde a habilidade de regular adequadamente o metabolismo dos carboidratos e é caracterizada entre outros sintomas, por hiperglicemia permanente. Especificamente, o diabetes Tipo I, está associado com a diminuição da integridade do tecido ósseo e, por isso, mais propenso à fraturas. Esta pesquisa refere-se ao estudo aplicação do ultra-som e do exercício físico (natação) como formas de consolidação de fraturas em fíbulas de ratos diabéticos e apresenta resultados das avaliações glicêmicas, radiológicas, histológica e de microscopia de luz polarizada. A avaliação do grau de birrefringência nos permitiu observar que os animais diabéticos, tanto os exercitados quanto os tratados apresentaram melhores resultados que os controles. O tratamento com ultra-som de baixa intensidade e o exercício físico foram eficazes na consolidação de osteotomias experimentais / Diabetes Mellitus is a desease characterized by lost of ability in the regulating the carbohydrate metabolism and it is represented by constant hiperglycaemia and others sintoms. Among the types of diabetes, the type I, is associated with the decrease of the bone tissue integrity and therefore more susceptible to fractures. This research is related to the aplication of ultrasound and physical exercise(swimming) to help healing of osteotomized fibulae in diabetics rats. The results were evaluated by glycaemics, radiological, hystological and polarized light microscopy analysis. Birefringence analysis showed that diabetic animals, exercited and treated with ultrasound presented better results as compared to the controls. The treatment with low intensity ultrasound and physical exercise demonstrated efficacy in experimental healing fractures

L’exercice physique (EX) est reconnu comme la stratégie non pharmacologique la plus efficace pour améliorer la santé cérébrale. Les études menées chez l’Homme et l’animal s’accordent pour impliquer le brain-derived neurotrophic factor (BDNF), une neurotrophine dont les taux cérébraux augmentent en réponse à l’EX et qui est unanimement reconnue comme une molécule de signalisation cruciale de la neuroplasticité. Principalement exprimé par les neurones, le BDNF est également très exprimé par la cellule endothéliale et la cellule musculaire. Très largement sollicités lors d’un effort physique, l’endothélium et le muscle pourraient intervenir dans les effets positifs induits par l’EX. Bien qu’il existe aujourd’hui un consensus sur l’implication du BDNF dans les effets cérébraux de l’EX, il n’en existe pas concernant les modalités d’EX à pratiquer pour optimiser de manière efficace la plasticité cérébrale. Dans ce contexte, les objectifs de ces travaux étaient de déterminer l’impact des modalités de l’EX sur les expressions protéiques de BDNF dans différents territoires (cerveau, endothélium, muscle) et d’étudier les mécanismes à l’origine de l’augmentation de BDNF en réponse à l’EX.Nos résultats montrent que 1) l’expression du BDNF dans des vaisseaux périphériques de même territoire vasculaire (diamètre interne différent) est similaire en réponse à l’EX et majoritairement d’origine endothéliale, 2) l’augmentation de l’expression cérébrale de BDNF en réponse à l’EX dépend de l’intensité de l’EX, mais pas du type de contraction (excentrique/concentrique), 3) la mémoire est restaurée par un EX de forte intensité, 4) l’EX n’impacte pas l’expression musculaire de BDNF, mais augmente l’expression du précurseur de l’irisine (FNDC5), 5) l’expression du BDNF dépend de la composition du muscle en fibres musculaires, 6) les effets cérébraux de l’intensité de l’EX ne semblent pas être reliés à la surexpression de l’irisine musculaire.En conclusion, nos données démontrent que l’EX impacte positivement l’expression endothéliale, cérébrale mais pas musculaire de BDNF. Les résultats mettent en évidence l’importance du paramètre intensité de l’EX sur les taux cérébraux de BDNF. Enfin, selon nos données obtenues, l’irisine et le BDNF musculaires ne semblent pas être impliqués dans l’augmentation cérébrale de BDNF en fonction de l’intensité de l’EX. / Physical exercise (EX) is recognized as the most potent non-pharmacological strategy to positively enhance brain health. From Human and animal studies there is a consensus to involve brain-derived neurotrophic factor (BDNF), a neurotrophin strongly expressed in response to EX and implicated in neuroplasticity mechanisms. Mainly expressed by neurons, BDNF is also expressed by endothelial and muscle cells. Largely sought during a physical effort, endothelium and skeletal muscle could be involved in positive effects induced by EX. Although there is a real consensus about BDNF and cerebral effect of EX, the typology of the better regimen of EX to enhance cerebral plasticity is not known. In this context, objectives of this works were to determine the impact of EX modalities on BDNF protein expression in different territory (brain, endothelium and muscle) and to identify mechanisms related in BDNF increases in response to EX.Our results showed that 1) BDNF expression in peripheral vessels from the same vascular territory (distinct internal diameter) is similar in response to EX, 2) cerebral BDNF increases induced by EX is dependent on EX intensity but not on the type of contraction (eccentric/concentric), 3) memory is restored by high intensity EX, 4) after EX, BDNF muscular expression is unchanged while the precursor of irisine (FNDC5) expression is increased, 5) BDNF expression depends on muscular fibers typology, 6) cerebral beneficial effects of EX intensity is might not be related to muscular irisine production.In conclusion, our data demonstrated that EX positively impact endothelial, cerebral but not muscular BDNF expression. Results highlighted the importance of the intensity parameter of EX on cerebral BDNF levels. Finally, according to our data, irisine and BDNF from the muscle might not be related to the cerebral increases of BDNF induced by EX intensity.

<p>Kursen Projektarbete.</p>

Schizophrenia spectrum disorders are characterized by symptom profiles consisting of positive and negative symptoms, cognitive impairment, and a plethora of genetic, epigenetic, and phenotypic biomarkers. Assorted animal models of these disorders and clinical neurodevelopmental indicators have implicated neurodegeneration as an element in the underlying pathophysiology. Physical exercise or activity regimes—whether aerobic, resistance, or endurance—ameliorate regional brain and functional deficits not only in affected individuals but also in animal models of the disorder. Cognitive deficits, often linked to regional deficits, were alleviated by exercise, as were quality-of-life, independent of disorder staging and risk level. Apoptotic processes intricate to the etiopathogenesis of schizophrenia were likewise attenuated by physical exercise. There is also evidence of manifest benefits endowed by physical exercise in preserving telomere length and integrity. Not least, exercise improves overall health and quality-of-life. The notion of scaffolding as the outcome of physical exercise implies the “buttressing” of regional network circuits, neurocognitive domains, anti-inflammatory defenses, maintenance of telomeric integrity, and neuro-reparative and regenerative processes.