O exercício é hoje reconhecidamente um fator de proteção para morbidade e mortalidade cardiovascular. Apesar de extensos dados de estudos epidemiológicos e de intervenção, os mecanismos subjacentes cardioprotetores do exercício ainda não estão bem elucidados. Alguns autores acreditam que o treinamento físico induz o desenvolvimento de células miocárdicas mais resistentes a agressões externas e maior vascularização. Além disso, o exercício parece exercer grande influência sobre o sistema imunológico. O entendimento dos mecanismos através dos quais o exercício influencia o desfecho clínico do infarto agudo do miocárdio (IM) pode trazer uma melhor compreensão das diferentes evoluções clínicas de indivíduos aparentemente semelhantes. O estudo de quais moléculas e sistemas estão envolvidas nessa cardioproteção e de como medeiam e integram a resposta miocárdica ao estresse pode influenciar futuras terapias. O objetivo do presente trabalho é testar a hipótese de que a ocorrência de IM em animais previamente treinados é acompanhada de melhor função ventricular pós-IM, maior vascularização, em associação com menor expressão de marcadores inflamatórios e moduladores do metabolismo, e menos apoptose. Materiais e Métodos: Sessões de 60 min/dia, 05 dias/semana, por 08 semanas foram aplicadas no grupo exercício. Após este período os animais exercitados e sedentários foram randomizados para cirurgia de IM através da ligadura da artéria coronária esquerda (EI e SI, respectivamente), ou cirurgia controle (ES e SS, respectivamente), seguido de um período de sedentarismo de 04 semanas. A função ventricular esquerda foi obtida através da ecocardiografia, bem como o tamanho do infarto. A técnica de imunohistoquímica foi utilizada para detecção de PPAR-α, PPAR-γ, TNF-α, NF-kB, e α-actina, e os resultados foram quantificados através de um sistema de análise de imagens automática por detecção de cores. A técnica de TUNEL foi utilizada para marcação de apoptose. Foram estudadas três regiões do coração: infarto (I), peri-infarto (P), e miocárdio sem infarto (M). Resultados: a mortalidade relacionada ao infarto foi maior no grupo sedentário em relação ao exercitado (25% vs 12%; P<0,05), sem diferença em relação a tamanho de IM. Comparado ao grupo EI, SI exibiu menor fração de encurtamento, maior taxa de apoptose, e aumento dos marcadores inflamatórios NF-kB e TNF-α em I. O grupo SI mostrou correlações negativas entre quantidades de: a) PPAR-α em M vs TNF-α em I (R:-0,826, P=0,005); b) PPAR-α vs NF-kB em I (R: -0,576, P=0,02) e em P (R:-0,505, P=0,03); c) TNF-α em I e PPAR-alpha e PPAR-γ em M (R:-0,826, P=0,005 e R:-0,786, P=0,02); d) NF-kB em I e PPAR-α em M (R:- 0,576, P=0,01) e e) NF-kB em P e PPAR-α em M (R:-0,505, P=0,03). Houve correlação positiva entre NF-kB e PPAR-γ em P (R: 0,596, P=0,02). A densidade arteriolar não diferiu entre os dois grupos infartados, porém no grupo EI houve correlação negativa entre a densidade arteriolar em I e PPAR-γ em P (R: - 0,76, P=0,02). O número de células apoptóticas por campo (mediana) em SI e EI foi, respectivamente, 3,97 e 1,90 em I; 3,67 e 1,57 em P; e 1,41 e 1,13 em M. Houve menor número de células em apoptose em M em relação a I e P (P < 0,001) no grupo SI. Em EI, o número de células em apoptose/campo não diferiu entre as regiões estudadas. O número de células em apoptose por campo foi maior em SI comparado a EI em I (3,97 ± 0,61 vs 1,90 ± 1,82; P < 0,05) e em P (3,67 ± 0,73 vs 1,57 ± 1,07; P < 0,01). Conclusão: Os achados do presente trabalho suportam a hipótese de que a ocorrência de IM em animais previamente treinados é acompanhada de menor inflamação, menores taxas de apoptose, melhor função ventricular e possivelmente melhor interrelação entre moduladores do metabolismo energético e do sistema imunológico. / Exercise is a well recognized protective factor for cardiovascular morbidity and mortality. In spite of extensive data from epidemiologic studies and intervention, the subjacent cardioprotective mechanisms of exercise are still non clear. Some authors believe that the physical training induces development of more resistant myocardial fibers against external injuries and increased vascularization. Also, exercise seems to influence the modulation of the immune system. The understanding of mechanisms by which the exercise acts in the acute myocardial infarction (MI) progression may bring a better comprehension of different clinical outcome in apparently similar individuals. The knowledge of which molecules and systems are involved in this cardioprotection and how they mediate and integrate the stress myocardial response may help future therapies. The objective of the present work is to test the hypothesis that the occurrence of MI in previously trained animals is associated with a better post MI ventricular function, major vascularization, in association with lower expression of inflammatory markers and of metabolic modulators, and less apoptosis. Material and Methods: Sessions of 60 min/day, 05 days/week, for 08 weeks were applied in the exercised group. After this period, the exercised and sedentary animals were randomized to surgery for myocardial infarction, through the ligature of left coronary artery (EI and SI, respectively), or control surgery (ES and SS, respectively), followed by a 04 week sedentary period. The left ventricular function was obtained by the echocardiography as also the infarct size. Immunohistochemistry was used for detection of PPAR-α, PPAR-γ, TNF-α, NF-kB, ad α-actin, and the results were quantified in an image analysis system by automatic collor detection. TUNEL technique was used for detection of apoptosis. Three regions of the heart were studied: infarcted (I), peri-infarcted (P), and non infarcted myocardium (M). Results: Infarction-related mortality was higher in SI comparing to EI group (25% vs 12%; P < 0.05), without differences in MI size. Compared to EI, SI group exhibited lower shortening fraction, higher apoptosis rate and higher local levels of inflammatory markers, such as NF-kB and TNF-α at I. SI group showed negative correlations between the quantities of PPARs and inflammatory cytokines: a) PPAR-α at M vs TNF-α at I (R:-0.826, P=0.005); b) PPAR-α vs NF-kB at I (R: -0.576, P=0.02) and P (R:-0.505, P=0.03); c) TNF-α at I vs PPAR-α and PPAR-γ at M (R:-0.826, P=0.005 e R:-0.786, P=0.02); d) NF-kB at I vs PPAR-α at M (R:-0.576, P=0.01); and e) NF-kB at P vs PPAR-α at M (R:-0.505, P=0.03). There was a positive correlation between NF-kB vs PPAR-γ at P (R: 0.596, P=0.02). The arteriolar density did not differ between the two infarcted groups. However, the exercised infarcted group showed a negative correlation between the arteriolar density at I and PPAR-γ at P (R:-0.76, P=0.02). Conclusion: These findings support the hypothesis that the occurrence of MI in previously trained animals is followed by lower local inflammatory markers, better ventricular function, and possibly a better interrelationship between modulators of the energetic metabolism and of the immune system.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-19032010-134026 |
| Date | 08 February 2010 |
| Creators | Marilia Harumi Higuchi dos Santos |
| Contributors | Raul Cavalcante Maranhão, Edimar Alcides Bocchi, Sandra Helena Poliselli Farsky, Jose Antonio Franchini Ramires, Paulo José Ferreira Tucci |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Farmácia (Análise Clínicas), USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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