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Previous issue date: 2015-07-15 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Decreased levels of estrogen are associated with a decline in brain bioenergetics, which could be associated with a decrease in mitochondrial biogenesis (MB). Endurance training (ET) has been shown to increase markers of MB within the brain. However, the molecular events associated with this process were only investigated for ET but not for resistance training (RT) and hormone replacement therapy (HRT). In the study, we attempted to investigate the effects of ovariectomy (Ovx), RT and HRT on markers of MB (mRNA expression of peroxisome proliferator - activated receptor - γ coactivator 1 (PGC - 1α), nuclear respiratory fator- 1 (NRF - 1), and mitochondrial transcription factor A (TFAM)) in specific brain regions, cortex (CX), hippocampus (HC), and hypothalamus (HT) in rats. Sprague - Dawley adult female rats were grouped into six groups: sham - operated sedentary (Sham - Sed); Ovx - Sed; Sham - RT; Ovx - RT; Ovx – Sed - HRT and Ovx - RT - HRT. The animals in HRT groups received subcut aneously implanted silastic capsules with a solution of 180 μg 17β - estradiol/ml sunflower oil. A 12- week RT period, during which the animals climbed a 1.1 - m vertical ladder with weights attached to their tails, was used. The sessions were performed once every 3 days, with 4 - 9 climbs. Gene expression was analyzed by RT - PCR by the ∆∆Ct method. The Ovx decreased the gene expression of molecules related to BM, PGC - 1α (28%), NRF - 1 (29%) and TFAM (20%) in the HC. These Ovx - induced lower gene expressions were totally restored in this structure by RT. RT increased the markers of MB, PGC - 1a (~33%), NRF - 1 (~31%) and TFAM (~44%) in CX, HC and HT. These findings suggest that OVX decreases brain MB, in our data observed in HC, and RT increases brain MB, which may have important implications with respect to various central nervous system diseases and age - related dementia that are often characterized by mitochondrial dysfunction. Stimulation or enhancement of mitochondrial biogenesis may prove a novel neuroprotective strategy in the future. / A diminuição dos níveis dos hormônios ovarianos está associado a um declínio na bioenergética cerebral, o que poderia estar associado a uma diminuição da biogênese mitocondrial (BM). O treinamento de endurance (TE) foi demonstrado aumentar a expressão gênica dos marcadores da BM em diferentes regiões do cérebro. No entanto, os eventos moleculares da BM ainda não foram investigados em outros tipos de treinamento, como, o treinamento resistido (TR) ou em outros tipos de modelo experimental, como a ovariectomia (Ovx) e a terapia de reposição hormonal (TRH). Assim, o objetivo deste trabalho foi analisar os efeitos da Ovx, do TR e da TRH sobre a expressão gênica dos marcadores chaves da biogênese mitocondrial, o coativador 1α do receptor gama ativado por proliferador de peroxissoma (PGC-1α), o fator respiratório nuclear 1 (NRF-1) e o fator de transcrição mitocondrial A (TFAM) em diferentes regiões do cérebro, córtex (CX), hipocampo (HC) e hipotálamo (HT) de ratas. Trinta e seis ratas adultas Sprague - Dawley foram distribuídas em seis grupos experimentais (n = 6 por grupo): (I) sedentário sham-operação (Sed-Sham); (II) Ovx - Sed; (III) Sham-TR; (IV) Ovx - TR; (V) Ovx – Sed - TRH e (VI) Ovx- TR- TRH. Os animais dos grupos Ovx foram submetidos aos procedimentos cirúrgicos de remoção bilateral dos ovários, dos grupos TRH foram submetidos aos procedimentos cirúrgicos de implantação subcutânea de cápsulas silásticas
preenchidas com uma solução de 180 μg de 17 β - estradiol/ml de óleo de girassol e os animais dos grupos TR foram submetidos a doze semanas de treinamento resistido progressivo em escada, sendo as sessões de treinos realizadas uma vez a cada 3 dias. A expressão gênica foi analisada por PCR-RT e determinada pelo método do ∆∆Ct. O grupo Ovx - Sed apresentou uma menor expressão gênica dos marcadores chaves da BM no HC quando comparado ao grupo Sham - Sed. A expressão do PGC - 1α foi 28% menor, do NRF - 1 29% menor e do TFAM 20% menor. Estas menores expressões gênicas no HC foram restauradas nas ratas do grupo Ovx - TR e parcialmente restauradas nas ratas do grupo Ovx – Sed - TRH. Adicionalmente, as ratas do grupo Sham-TR apresentaram maior expressão gênica nas três áreas investigadas (CX, HC e HT), PGC - 1α ~33% maior, NRF - 1 ~31% maior e TFAM ~44% maior. Estes resultados sugerem que o declínio na concentração circulante dos hormônios ovarianos diminui a BM no cérebro, em nossos resultados observados no HC, e que o TR pode aumentar a BM no cérebro, o que pode ter importantes implicações no que diz respeito a várias doenças do sistema nervoso central e demência relacionada com a idade que são frequentemente caracterizadas por disfunção mitocondrial. Sendo assim, a estimulação da BM cerebral estimulada pelo exercício pode ser uma importante estratégia de neuroproteção.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/7114 |
| Date | 15 July 2015 |
| Creators | Domingos, Mateus Moraes |
| Contributors | Perez, Sergio Eduardo de Andrade |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Câmpus São Carlos, Programa de Pós-graduação em Ciências Fisiológicas, UFSCar |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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