I ntrodução: A insuficiência cardíaca é uma síndrome clínica caracterizada por anormalidades da função do ventrículo esquerdo e regulação neurohormonal, associadas a hipertrofia cardíaca (HC). Dentre as vias intracelulares envolvidas na HC, a via dependente de cálcio calcineurina tem se demonstrado importante. O treinamento físico tem sido utilizado como tratamento coadjuvante de pacientes com IC, mas seu papel sobre a atividade da via da calcineurina relacionado a HC na IC ainda não foi estabelecido. Portanto, neste estudo avaliamos o efeito do treinamento físico sobre a via da calcineurina e sobre a HC em um modelo genético de IC induzida por hiperatividade simpática. Métodos: Estudamos camundongos controle (WT) e com inativação gênica para os receptores adrenérgicos 2A e 2C (2A/2CARKO) dos 5 aos 7 meses, que foram divididos nos grupos WT (n=19), 2A/2CARKO (n=26) e 2A/2CARKO treinados (n=31). O treinamento físico aeróbico em esteira foi realizado durante 8 semanas, 5 vezes por semana por 1 hora. Foi avaliada a tolerância ao esforço pela distância total percorrida em um teste máximo até a exaustão em esteira, a função cardíaca pela fração de encurtamento por meio do ecocardiograma, a estrutura cardíaca pela massa cardíaca das câmaras cardíacas, diâmetro transverso dos cardiomiócitos por microscopia óptica, expressão gênica da -MHC por RT-PCR, a expressão das proteínas calcineurina, NFATc3 e GATA-4 nos extratos citoplasmáticos e nucleares por meio do Western blot, e a localização sub-celular das proteínas NFATc3 e GATA-4 por microscopia confocal. Resultados: Os camundongos 2A/2CARKO apresentaram intolerância ao esforço, prejuízo na função cardíaca e alterações estruturais cardíacas observadas pelo aumento na massa do ventrículo esquerdo, do diâmetro transverso dos cardiomiócitos e da expressão gênica da -MHC. Além disso, os camundongos 2A/2CARKO não apresentaram diferenças na expressão da proteína calcineurina, mas apresentaram aumento na expressão das proteínas NFATc3 e GATA-4 nos extratos nucleares, como também um aumento na localização nuclear das proteínas NFATc3 e GATA-4 quando comparados ao grupo WT. Após o treinamento físico, os camundongos 2A/2CARKO apresentaram aumento na tolerância ao esforço e na função cardíaca, reversão parcial das alterações cardíacas observadas que foram acompanhadas por uma redução na expressão das proteínas NFATc3 3 GATA-4 nos extratos nucleares, como também uma redução na localização das proteínas NFATc3 e GATA-4 no núcleo por microscopia confocal. Conclusão: Os resultados sugerem que o treinamento físico é capaz de promover remodelamento cardíaco reverso com redução na participação da via intracelular da calcineurina e um menor agravamento da IC neste modelo genético de IC. / I ntroduction: Heart failure (HF) is a clinical syndrome characterized by cardiac dysfunction associated with neuro-hormonal hyperactivity, which culminates in cardiac hypertrophy (CH). Among the intracellular pathways involved in CH associated with HF, the calcium-dependept calcineurin pathway has been demonstrated to take an important role. Exercise training has been used as adjuvant treatment of patients with IC, but its role on cardiac remodeling related with calcineurin pathway in CH of HF has not yet been studied yet. Therefore, in the present study we evaluated the effect of exercise training on the calcineurin pathway and on CH in a genetic model of sympathetic hyperactivity induced HF. Methods: A cohort of male congenic 2A/2C-ARKO mice in a C57BL6/J genetic background and their wild-type controls (WT) were studied from 5 to 7 months of age, and were randomly assigned into WT (n=19), 2A/2C-ARKO (n=26) and 2A/2C-ARKO trained (n=31) groups. Treadmill aerobic exercise training was performed over 8 wk, 5 times per wk for 1 hour. Exercise tolerance was evaluated by total distance covered in treadmill maximal test until exhaustion, fractional shortening by echocardiogram, cardiac structure by mass of cardiac cardiac mass, and cardiomyocyte cross-sectional diameter by optical microscopy. -MHC mRNA levels were evaluated by RT-PCR, and expression of calcineurin, NFATc3 and GATA-4 in cytoplasmatic and nuclear extracts were evaluated by Western blot. Indeed sub-cellular localization of NFATc3 and GATA-4 proteins were studied by confocal microscopy. Results: 2A/2C-ARKO mice displayed exercise intolerance, cardiac dysfunction and structural cardiac alterations, which included increased left ventricle mass, myocyte crosssectional diameter and increased -MHC expression when compared to WT group. In addition, we observed alteration in calcineurin pathway associated with CH of 2A/2C-ARKO mice, named increased NFATc3 and GATA-4 expression in nuclear extracts paralleled by increased nuclear localization of NFATc3 and GATA-4 by confocal microscopy when compared to WT group. Exercise training in 2A/2CARKO mice improved exercise tolerance and cardiac function with a partial reversion of CH associated with reduced nuclear expression and localization of NFATc3 and GATA-4 when compared with WT mice. Conclusions: These data provide evidences for the anticardiac remodeling effect of exercise training in HF associated with reduced activation of calcineurin intracellular pathway

I ntrodução: A insuficiência cardíaca é uma síndrome clínica caracterizada por anormalidades da função do ventrículo esquerdo e regulação neurohormonal, associadas a hipertrofia cardíaca (HC). Dentre as vias intracelulares envolvidas na HC, a via dependente de cálcio calcineurina tem se demonstrado importante. O treinamento físico tem sido utilizado como tratamento coadjuvante de pacientes com IC, mas seu papel sobre a atividade da via da calcineurina relacionado a HC na IC ainda não foi estabelecido. Portanto, neste estudo avaliamos o efeito do treinamento físico sobre a via da calcineurina e sobre a HC em um modelo genético de IC induzida por hiperatividade simpática. Métodos: Estudamos camundongos controle (WT) e com inativação gênica para os receptores adrenérgicos 2A e 2C (2A/2CARKO) dos 5 aos 7 meses, que foram divididos nos grupos WT (n=19), 2A/2CARKO (n=26) e 2A/2CARKO treinados (n=31). O treinamento físico aeróbico em esteira foi realizado durante 8 semanas, 5 vezes por semana por 1 hora. Foi avaliada a tolerância ao esforço pela distância total percorrida em um teste máximo até a exaustão em esteira, a função cardíaca pela fração de encurtamento por meio do ecocardiograma, a estrutura cardíaca pela massa cardíaca das câmaras cardíacas, diâmetro transverso dos cardiomiócitos por microscopia óptica, expressão gênica da -MHC por RT-PCR, a expressão das proteínas calcineurina, NFATc3 e GATA-4 nos extratos citoplasmáticos e nucleares por meio do Western blot, e a localização sub-celular das proteínas NFATc3 e GATA-4 por microscopia confocal. Resultados: Os camundongos 2A/2CARKO apresentaram intolerância ao esforço, prejuízo na função cardíaca e alterações estruturais cardíacas observadas pelo aumento na massa do ventrículo esquerdo, do diâmetro transverso dos cardiomiócitos e da expressão gênica da -MHC. Além disso, os camundongos 2A/2CARKO não apresentaram diferenças na expressão da proteína calcineurina, mas apresentaram aumento na expressão das proteínas NFATc3 e GATA-4 nos extratos nucleares, como também um aumento na localização nuclear das proteínas NFATc3 e GATA-4 quando comparados ao grupo WT. Após o treinamento físico, os camundongos 2A/2CARKO apresentaram aumento na tolerância ao esforço e na função cardíaca, reversão parcial das alterações cardíacas observadas que foram acompanhadas por uma redução na expressão das proteínas NFATc3 3 GATA-4 nos extratos nucleares, como também uma redução na localização das proteínas NFATc3 e GATA-4 no núcleo por microscopia confocal. Conclusão: Os resultados sugerem que o treinamento físico é capaz de promover remodelamento cardíaco reverso com redução na participação da via intracelular da calcineurina e um menor agravamento da IC neste modelo genético de IC. / I ntroduction: Heart failure (HF) is a clinical syndrome characterized by cardiac dysfunction associated with neuro-hormonal hyperactivity, which culminates in cardiac hypertrophy (CH). Among the intracellular pathways involved in CH associated with HF, the calcium-dependept calcineurin pathway has been demonstrated to take an important role. Exercise training has been used as adjuvant treatment of patients with IC, but its role on cardiac remodeling related with calcineurin pathway in CH of HF has not yet been studied yet. Therefore, in the present study we evaluated the effect of exercise training on the calcineurin pathway and on CH in a genetic model of sympathetic hyperactivity induced HF. Methods: A cohort of male congenic 2A/2C-ARKO mice in a C57BL6/J genetic background and their wild-type controls (WT) were studied from 5 to 7 months of age, and were randomly assigned into WT (n=19), 2A/2C-ARKO (n=26) and 2A/2C-ARKO trained (n=31) groups. Treadmill aerobic exercise training was performed over 8 wk, 5 times per wk for 1 hour. Exercise tolerance was evaluated by total distance covered in treadmill maximal test until exhaustion, fractional shortening by echocardiogram, cardiac structure by mass of cardiac cardiac mass, and cardiomyocyte cross-sectional diameter by optical microscopy. -MHC mRNA levels were evaluated by RT-PCR, and expression of calcineurin, NFATc3 and GATA-4 in cytoplasmatic and nuclear extracts were evaluated by Western blot. Indeed sub-cellular localization of NFATc3 and GATA-4 proteins were studied by confocal microscopy. Results: 2A/2C-ARKO mice displayed exercise intolerance, cardiac dysfunction and structural cardiac alterations, which included increased left ventricle mass, myocyte crosssectional diameter and increased -MHC expression when compared to WT group. In addition, we observed alteration in calcineurin pathway associated with CH of 2A/2C-ARKO mice, named increased NFATc3 and GATA-4 expression in nuclear extracts paralleled by increased nuclear localization of NFATc3 and GATA-4 by confocal microscopy when compared to WT group. Exercise training in 2A/2CARKO mice improved exercise tolerance and cardiac function with a partial reversion of CH associated with reduced nuclear expression and localization of NFATc3 and GATA-4 when compared with WT mice. Conclusions: These data provide evidences for the anticardiac remodeling effect of exercise training in HF associated with reduced activation of calcineurin intracellular pathway

Recentemente foi descrito que a deleção dos receptores a2A e a2C adrenérgicos em camundongos, proporciona hiperatividade simpática com evidências de insuficiência cardíaca (IC) aos sete meses de idade. Com isso, esses animais representam um modelo experimental para o estudo de diferentes terapias da IC. Estudamos o efeito de antagonistas b-adrenérgicos (BB) de diferentes gerações em camundongos deleção para os receptores a2A e a2C adrenérgicos (KO) entre cinco a sete meses de idade que apresentam mortalidade de 50%. Foram utilizados camundongos controle (CO) (n = 22) e KO (n = 94) divididos randomicamente e tratados por dois meses com salina, propranolol (P), metoprolol (M) e carvedilol (C). Foi avaliada a pressão arterial, freqüência cardíaca (FC), além da tolerância ao esforço (TE) e fração de encurtamento (FS) do ventrículo esquerdo. A estrutura cardíaca foi avaliada pelo diâmetro dos cardiomiócitos (DC) e a fração de colágeno cardíaco (CC). Aos sete meses de idade os KO tratados com salina apresentaram intolerância ao esforço e redução de 30% na FS, e aumento do DC (13%) quando comparados com os CO. Todos os BB foram eficientes em reduzir a FC de repouso dos KO que tornaram-se semelhantes as dos CO. Nenhum BB restabeleceu a TE nos animais KO. P, M e C restauraram de forma similar a FS nos KO. Apesar de todos os BB reduzirem DC, apenas M restabeleceu as dimensões dos cardiomiócitos que passaram a ser semelhantes as dos CO. Em contrapartida, apenas M reduziu parcialmente o CC. M e C reduziram a mortalidade dos KO em 31 %, sendo que o tratamento com propranolol reduziu a mortalidade dos KO em apenas 24% e foi o BB menos tolerado. Os dados evidenciam o beneficio de M e C no tratamento da IC, e sugerem maior estudo das propriedades farmacodinâmicas de M sobre o remodelamento cardíaco. / We have recently reported that disruption for both a2A ?and a2C adrenergic receptor subtypes in mice (KO) leads to sympathetic hyperactivity with evidence of heart failure (HF) by the age of 7 months. These mice provide a model system for evaluating the efficiency among different ?- adrenergic antagonists (BB) for HF therapy. In the present study, we evaluate the effect of three different BB in a cohort of a wild type (n=22) control group (WT) and a cohort of congenic KO (n=94) from five to seven mo of age. Mice from both groups were randomly assigned to receive by gavage (seven days/wk) either saline (S), propranolol (P), metoprolol (M), or carvedilol (C). Exercise capacity was measured using a graded treadmill protocol. Blood pressure (BP) and heart rate (HR) were determined by tail cuff and LV function by echocardiography. The cardiomyocyte width (CW) and cardiac collagen content (CC) were evaluated by light microscopy. At seven mo of age, when cardiac dysfunction is severe, KO treated with S displayed exercise intolerance and 30% decrease in fractional shortening (FS) when compared with WT. In addition, CW (13%) was increased. All BB were efficient in reducing baseline HR of KO mice towards WT levels, however P was less tolerated. Again, all BB similarly restored FS, and reduced CW, but only M reduced CW towards WT levels. Only M significantly decreased CC. M and C decreased mortality rate of KO mice (31 %), while P did decrease it in only 24%. Collectively these data provide direct evidence for beneficial effect of M and C in restoring cardiac function. Further investigation is need to better understand the pharmacodynamics of M on cardiac remodeling

Recentemente foi descrito que a deleção dos receptores a2A e a2C adrenérgicos em camundongos, proporciona hiperatividade simpática com evidências de insuficiência cardíaca (IC) aos sete meses de idade. Com isso, esses animais representam um modelo experimental para o estudo de diferentes terapias da IC. Estudamos o efeito de antagonistas b-adrenérgicos (BB) de diferentes gerações em camundongos deleção para os receptores a2A e a2C adrenérgicos (KO) entre cinco a sete meses de idade que apresentam mortalidade de 50%. Foram utilizados camundongos controle (CO) (n = 22) e KO (n = 94) divididos randomicamente e tratados por dois meses com salina, propranolol (P), metoprolol (M) e carvedilol (C). Foi avaliada a pressão arterial, freqüência cardíaca (FC), além da tolerância ao esforço (TE) e fração de encurtamento (FS) do ventrículo esquerdo. A estrutura cardíaca foi avaliada pelo diâmetro dos cardiomiócitos (DC) e a fração de colágeno cardíaco (CC). Aos sete meses de idade os KO tratados com salina apresentaram intolerância ao esforço e redução de 30% na FS, e aumento do DC (13%) quando comparados com os CO. Todos os BB foram eficientes em reduzir a FC de repouso dos KO que tornaram-se semelhantes as dos CO. Nenhum BB restabeleceu a TE nos animais KO. P, M e C restauraram de forma similar a FS nos KO. Apesar de todos os BB reduzirem DC, apenas M restabeleceu as dimensões dos cardiomiócitos que passaram a ser semelhantes as dos CO. Em contrapartida, apenas M reduziu parcialmente o CC. M e C reduziram a mortalidade dos KO em 31 %, sendo que o tratamento com propranolol reduziu a mortalidade dos KO em apenas 24% e foi o BB menos tolerado. Os dados evidenciam o beneficio de M e C no tratamento da IC, e sugerem maior estudo das propriedades farmacodinâmicas de M sobre o remodelamento cardíaco. / We have recently reported that disruption for both a2A ?and a2C adrenergic receptor subtypes in mice (KO) leads to sympathetic hyperactivity with evidence of heart failure (HF) by the age of 7 months. These mice provide a model system for evaluating the efficiency among different ?- adrenergic antagonists (BB) for HF therapy. In the present study, we evaluate the effect of three different BB in a cohort of a wild type (n=22) control group (WT) and a cohort of congenic KO (n=94) from five to seven mo of age. Mice from both groups were randomly assigned to receive by gavage (seven days/wk) either saline (S), propranolol (P), metoprolol (M), or carvedilol (C). Exercise capacity was measured using a graded treadmill protocol. Blood pressure (BP) and heart rate (HR) were determined by tail cuff and LV function by echocardiography. The cardiomyocyte width (CW) and cardiac collagen content (CC) were evaluated by light microscopy. At seven mo of age, when cardiac dysfunction is severe, KO treated with S displayed exercise intolerance and 30% decrease in fractional shortening (FS) when compared with WT. In addition, CW (13%) was increased. All BB were efficient in reducing baseline HR of KO mice towards WT levels, however P was less tolerated. Again, all BB similarly restored FS, and reduced CW, but only M reduced CW towards WT levels. Only M significantly decreased CC. M and C decreased mortality rate of KO mice (31 %), while P did decrease it in only 24%. Collectively these data provide direct evidence for beneficial effect of M and C in restoring cardiac function. Further investigation is need to better understand the pharmacodynamics of M on cardiac remodeling

L’existence d’une relation entre les troubles cardio-métaboliques composant le syndrome métabolique et une hyperactivité sympathique est bien admise dans la littérature sans que la relation causale entre ces deux entités soit clairement définie. Nos travaux sur un modèle murin d’hyperactivité sympathique constitutive (délétion partielle et/ou complète du transporteur de recapture de la noradrénaline) ont permis de mettre en évidence le rôle de celle-ci dans le développement de troubles glucidiques : 1) Une augmentation de l’activité sympathique est un facteur suffisant pour le développement de troubles glucidiques précoces associant une intolérance au glucose à une hyperinsulinémie basale sans hyperglycémie. 2) Ces désordres seraient dus à un retard de sécrétion d’insuline en réponse au glucose, probablement consécutif à une sous-expression du transporteur GLUT2. Ces résultats montrent que l’hyperactivité sympathique chronique pourrait constituer un facteur pronostic permettant le diagnostic précoce de patients à risque de développer des troubles de l’homéostasie glucidique et ouvre des perspectives dans le traitement du diabète de type 2. / Several studies have established an association between cardiometabolic disorders composing the metabolic syndrome and sympathetic hyperactivity. The causal relationship is however not clearly defined. Our work on a murine model of constitutive sympathetic hyperactivity (partial and / or complete deletion of the norepinephrine reuptake transporter) highlights its role in the development of carbohydrate disorders: 1) An increase in the sympathetic activity is a sufficient factor for early carbohydrate disorders associating glucose intolerance with basal hyperinsulinemia without hyperglycemia. 2) These disorder are thought to be due to a delay in insulin secretion in response to glucose stimulation, probably consecutive to a decreased expression of the GLUT2 transporter. These results show that chronic sympathetic hyperactivity may constitute a prognostic factor allowing the early diagnosis of patients at risk to develop glucose homeostasis disorders and opens perspectives in the treatment of type 2 diabetes mellitus.

Sabe-se que a ativação do Sistema Nervoso Simpático (SNS) induz osteopenia via adrenoceptores b2 (b2-AR). Para investigar se o hormônio tireoideano (HT) interage com o SNS para regular a massa óssea, estudamos o efeito do HT em associação com isoproterenol ou propranolol (agonista e antagonista b-adrenérgicos) e avaliamos o efeito do HT em camundongos com elevado tônus simpático, devido à dupla inativação gênica do a2A-AR e a2C-AR (a2A/a2C-AR-/-), autorreceptores que inibem a liberação de noradrenalina. Vimos que esses animais apresentam um fenótipo de alta massa óssea, apesar do elevado tônus simpático e de intacta sinalização b2-adrenérgica, sugerindo que o a2A-AR e/ou a2C-AR, além do b2-AR, possam mediar ações do SNS no osso. O propranolol limitou e o isoproterenol acentuou os efeitos deletérios do HT no esqueleto, já os animais a2A/a2C-AR-/- apresentaram resistência à osteopenia induzida pela tireotoxicose, o que sugere que há interação entre SNS e o HT para regular a massa óssea, e que esta depende tanto do b2-AR como do a2A- e/ou a2C-AR. / It is known that the sympathetic nervous system (SNS) activation induces ostepenia, via b2-adrenoceptors (b2AR). To investigate if thyroid hormone (TH) interacts with the SNS to regulate bone mass, we studied the effect of TH in association with isoproterenol or propranolol (b-adrenergic agonist and antagonist) and evaluated the effect of TH in mice with a chronic elevated sympathetic tone, due to double disruption of a2A-AR and a2C-AR (a2a/a2c-AR-/-), autoreceptors that inhibit noradrenalin release. We showed that KO mice present a high bone mass phenotype in spite of an elevated sympathetic tone and of intact b2-adrenergic signaling, which suggests that a2A- and/or a2C-AR, besides b2-AR, may also mediate the SNS actions in the bone. Propranolol limited and isoproterenol accentuated the deleterious effects of TH in the skeleton, while a2A/a2C-AR-/- mice presented resistance to the T3-induced osteopenia, which suggest that there is an interaction between the SNS and TH to regulate bone mass, and that it is dependent on b2-AR and a2A-AR and/or a2C-AR signaling.

A atrofia está associada ao aumento da degradação protéica em doenças sistêmicas, sendo o sistema proteolítico ubiquitina proteassoma (SUP) uma das principais vias envolvidas. Contudo, pouco é conhecido sobre a contribuição do SUP à atrofia desencadeada pela insuficiência cardíaca (IC). Sabendo dos benefícios do treinamento físico aeróbico (TFA) e que os mecanismos moleculares envolvidos na atrofia na IC ainda não estão esclarecidos, nessa dissertação investigamos: 1) a contribuição do SUP para a atrofia associada à IC em 2 modelos experimentais: um modelo genético de camundongos com hiperatividade simpática (HS), e um modelo de infarto do miocárdio (IM) em ratos e 2) o efeito do TFA sobre a atrofia associada à IC e sobre o SUP. Na HS verificamos aumento da expressão das E3 ligases, da deubiquitinase USP28, das proteínas ubiquitinadas e da atividade do proteassoma no sítio quimiotripsina, sendo que o TFA reduziu a expressão dos componentes alterados. No IM, observamos disfunção cardíaca não associada à IC, porém, com aumento da expressão de Atrogin-1; enquanto o TFA não produziu efeitos significantes. Dessa forma, os dados sugerem a participação do SUP na atrofia desencadeada pela IC na HS e, que o TFA previne a atrofia por reduzir a expressão/atividade de alguns componentes do SUP; e, que no IM, o aumento da expressão de Atrogin-1 precedeu a perda de massa muscular / Skeletal muscle atrophy is associated with increased protein degradation in systemic diseases, which seems to be mainly related to ubiquitin-proteasome system (UPS). However, little is known about UPS contribution to the heart failure-induced muscle atrophy (HF-MA). Likewise, aerobic exercise training (AET) has been established as an adjuvant therapy for HF and molecular mechanisms underlying HF-MA has not been clarified yet. The objectives of the study were: 1) to verify UPS contribution for HF-MA in 2 experimental models: sympathetic hyperactivity-induced HF (α2A/α2CARKO) in mice, and myocardial infarction model (MI) in rats and 2) AET effects on HF-MA and UPS. In α2A/α2C ARKO mice, we observed activation of UPS characterized by increased mRNA levels of E3 ligases Atrogin-1 and E3-a, deubiquitinating enzyme USP28, increased levels of ubiquitinated proteins and chymotrypsin-like proteasome activity. AET prevented HF-MA in the α2A/α2C ARKO by reducing of UPS activity. In MI model, rats displayed cardiac dysfunction and exercise intolerance with no signs of atrophy. However, Atrogin-1 mRNA and protein levels were increased. Therefore, alterations in Atrogin-1expression might precede atrophy and HF in this model. In conclusion, our data provide evidence for skeletal muscle anti-atrophic effect upon AET in α2A/α2C ARKO that is related, at least in part, to a reduced UPS

Sabe-se que a ativação do Sistema Nervoso Simpático (SNS) induz osteopenia via adrenoceptores b2 (b2-AR). Para investigar se o hormônio tireoideano (HT) interage com o SNS para regular a massa óssea, estudamos o efeito do HT em associação com isoproterenol ou propranolol (agonista e antagonista b-adrenérgicos) e avaliamos o efeito do HT em camundongos com elevado tônus simpático, devido à dupla inativação gênica do a2A-AR e a2C-AR (a2A/a2C-AR-/-), autorreceptores que inibem a liberação de noradrenalina. Vimos que esses animais apresentam um fenótipo de alta massa óssea, apesar do elevado tônus simpático e de intacta sinalização b2-adrenérgica, sugerindo que o a2A-AR e/ou a2C-AR, além do b2-AR, possam mediar ações do SNS no osso. O propranolol limitou e o isoproterenol acentuou os efeitos deletérios do HT no esqueleto, já os animais a2A/a2C-AR-/- apresentaram resistência à osteopenia induzida pela tireotoxicose, o que sugere que há interação entre SNS e o HT para regular a massa óssea, e que esta depende tanto do b2-AR como do a2A- e/ou a2C-AR. / It is known that the sympathetic nervous system (SNS) activation induces ostepenia, via b2-adrenoceptors (b2AR). To investigate if thyroid hormone (TH) interacts with the SNS to regulate bone mass, we studied the effect of TH in association with isoproterenol or propranolol (b-adrenergic agonist and antagonist) and evaluated the effect of TH in mice with a chronic elevated sympathetic tone, due to double disruption of a2A-AR and a2C-AR (a2a/a2c-AR-/-), autoreceptors that inhibit noradrenalin release. We showed that KO mice present a high bone mass phenotype in spite of an elevated sympathetic tone and of intact b2-adrenergic signaling, which suggests that a2A- and/or a2C-AR, besides b2-AR, may also mediate the SNS actions in the bone. Propranolol limited and isoproterenol accentuated the deleterious effects of TH in the skeleton, while a2A/a2C-AR-/- mice presented resistance to the T3-induced osteopenia, which suggest that there is an interaction between the SNS and TH to regulate bone mass, and that it is dependent on b2-AR and a2A-AR and/or a2C-AR signaling.

A atrofia está associada ao aumento da degradação protéica em doenças sistêmicas, sendo o sistema proteolítico ubiquitina proteassoma (SUP) uma das principais vias envolvidas. Contudo, pouco é conhecido sobre a contribuição do SUP à atrofia desencadeada pela insuficiência cardíaca (IC). Sabendo dos benefícios do treinamento físico aeróbico (TFA) e que os mecanismos moleculares envolvidos na atrofia na IC ainda não estão esclarecidos, nessa dissertação investigamos: 1) a contribuição do SUP para a atrofia associada à IC em 2 modelos experimentais: um modelo genético de camundongos com hiperatividade simpática (HS), e um modelo de infarto do miocárdio (IM) em ratos e 2) o efeito do TFA sobre a atrofia associada à IC e sobre o SUP. Na HS verificamos aumento da expressão das E3 ligases, da deubiquitinase USP28, das proteínas ubiquitinadas e da atividade do proteassoma no sítio quimiotripsina, sendo que o TFA reduziu a expressão dos componentes alterados. No IM, observamos disfunção cardíaca não associada à IC, porém, com aumento da expressão de Atrogin-1; enquanto o TFA não produziu efeitos significantes. Dessa forma, os dados sugerem a participação do SUP na atrofia desencadeada pela IC na HS e, que o TFA previne a atrofia por reduzir a expressão/atividade de alguns componentes do SUP; e, que no IM, o aumento da expressão de Atrogin-1 precedeu a perda de massa muscular / Skeletal muscle atrophy is associated with increased protein degradation in systemic diseases, which seems to be mainly related to ubiquitin-proteasome system (UPS). However, little is known about UPS contribution to the heart failure-induced muscle atrophy (HF-MA). Likewise, aerobic exercise training (AET) has been established as an adjuvant therapy for HF and molecular mechanisms underlying HF-MA has not been clarified yet. The objectives of the study were: 1) to verify UPS contribution for HF-MA in 2 experimental models: sympathetic hyperactivity-induced HF (α2A/α2CARKO) in mice, and myocardial infarction model (MI) in rats and 2) AET effects on HF-MA and UPS. In α2A/α2C ARKO mice, we observed activation of UPS characterized by increased mRNA levels of E3 ligases Atrogin-1 and E3-a, deubiquitinating enzyme USP28, increased levels of ubiquitinated proteins and chymotrypsin-like proteasome activity. AET prevented HF-MA in the α2A/α2C ARKO by reducing of UPS activity. In MI model, rats displayed cardiac dysfunction and exercise intolerance with no signs of atrophy. However, Atrogin-1 mRNA and protein levels were increased. Therefore, alterations in Atrogin-1expression might precede atrophy and HF in this model. In conclusion, our data provide evidence for skeletal muscle anti-atrophic effect upon AET in α2A/α2C ARKO that is related, at least in part, to a reduced UPS