O papel do exercício físico nas vias moleculares de captação de glicose em camundongos nocautes para GLUT-4

• Processo: 16/18488-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2017
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2019
• Área do conhecimento: Ciências da Saúde - Educação Física
• Pesquisador responsável: José Rodrigo Pauli
• Beneficiário: José Rodrigo Pauli
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Aplicadas (FCA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Limeira , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Adelino Sanchez Ramos da Silva
• Assunto(s): Sistema musculoesquelético Músculo esquelético Transportador de glucose tipo 4 Risco cardiometabólico Exercício físico Transdução de sinais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: captação de glicose | exercício físico | Glut4 | Músculo esquelético | Risco cardiometabólico | sinalização celular | Fisiologia e biologia molecular

Resumo

Sabe-se que a hiperglicemia crônica através dos anos está associada a diversas alterações sistêmicas do organismo e o comprometimento desta regulação pode levar ao aparecimento de um grande espectro de distúrbios metabólicos que agrupados são denominados de risco cardiometabólico. Desta forma, é de suma importância desvendar os mecanismos pelos quais a homeostase glicêmica é regulada e quais as moléculas chaves neste controle. Nesse contexto, um procedimento que gera respostas substancialmente significativas na regulação da captação de glicose é o exercício físico. O desequilíbrio energético mediante o esforço físico desencadeia a ativação de diversos mecanismos que aumentam o transporte de glicose da corrente sanguínea para o meio intracelular através dos transportadores de glicose. Contudo, estas regulações ainda não foram totalmente elucidadas e descritas na literatura. Para isso, o principal objetivo deste estudo é comparar o impacto de dois diferentes protocolos de exercícios físicos nas vias de captação de glicose tanto dependente quanto independente de insulina em camundongos nocaute para o transportador de glicose do tipo 4 (GLUT4). Serão utilizados camundongos controle (GLUT+/+) e manipulados geneticamente GLUT4+/- com 120 dias de idade. Estes animais serão distribuídos em quatro grupos distintos (GLUT4+/+ Sedentário, GLUT4+/- Sedentário, GLUT4+/- Aeróbio, GLUT4+/- resistido). Ao final do experimento serão analisadas as adaptações decorrentes do exercício físico, sendo elas: tolerância à glicose; sensibilidade à insulina; parâmetros bioquímicos (glicose, colesterol, triglicerídeos); proteínas envolvidas na síntese de GLUT4 (MEF e GEF), via de captação de glicose modulada pela contração muscular (AMPK, pAMPK, CaMKII, pCaMKII AS160) e pela ação da insulina no musculo (IR/pIR; IRS-1/pIRS-1; PI3K/pPI3K, IRS-1/PI3K; Akt/pAkt, AS160. GLUT4); e presença de GLUT4 na membrana plasmática. No tecido adiposo serão analisadas as proteínas IR/IRS-1, Akt, AS160, PPAR-³, PRDM16 e Glut-4. Para as avaliações moleculares serão utilizadas as técnicas de Western Blot, PCR em tempo real, análise de atividade transcricional, e imunofluorescência. Ao final do experimento, espera-se elucidar quais as principais alterações nas principais vias de síntese e translocação do GLUT4 nos diferentes grupos experimentais, fornecendo assim, novas possibilidades terapêuticas e de tratamento para as desordens envolvendo o risco cardiometabólico. (AU)

Publicações científicas

(16)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

CANCIGLIERI, PAULO HENRIQUE; KUGA, GABRIEL KEINE; MUNOZ, VITOR ROSETTO; GASPAR, RAFAEL CALAIS; DA ROCHA, ALISSON LUIZ; BREDA, LEONARDO; ANARUMA, CHADI PELLEGRINI; MINUZZI, LUCIELE GUERRA; RAMOS DA SILVA, ADELINO SANCHEZ; CINTRA, DENNYS ESPER; et al. The reversal effect of physical exercise on aging-related increases in APPL2 content in skeletal muscle. Life Sciences, v. 210, p. 209-213, OCT 1 2018. (16/18488-8)

BRANCO RAMOS NAKANDAKARI, SUSANA CASTELO; MUNOZ, VITOR ROSETTO; KUGA, GABRIEL KEINE; GASPAR, RAFAEL CALAIS; SANT'ANA, MARCELLA RAMOS; BETIM PAVAN, ISADORA CAROLINA; SALVINO DA SILVA, LUIZ GUILHERME; MORELLI, ANA PAULA; SIMABUCO, FERNANDO MOREIRA; RAMOS DA SILVA, ADELINO SANCHEZ; et al. Short-term high-fat diet modulates several inflammatory, ER stress, and apoptosis markers in the hippocampus of young mice. BRAIN BEHAVIOR AND IMMUNITY, v. 79, p. 284-293, JUL 2019. (16/18488-8)

MUNOZ, VITOR R.; GASPAR, RAFAEL C.; SEVERINO, MATHEUS B.; MACEDO, ANA P. A.; SIMABUCO, FERNANDO M.; ROPELLE, EDUARDO R.; CINTRA, DENNYS E.; DA SILVA, ADELINO S. R.; KIM, YOUNG-BUM; PAULI, JOSE RODRIGO. Exercise Counterbalances Rho/ROCK2 Signaling Impairment in the Skeletal Muscle and Ameliorates Insulin Sensitivity in Obese Mice. FRONTIERS IN IMMUNOLOGY, v. 12, JUN 21 2021. (16/18488-8, 13/21491-2, 15/26000-2)

GASPAR, RAFAEL CALAIS; BOTEZELLI, JOSE DIEGO; KUGA, GABRIEL KEINE; MUNOZ, VITOR ROSETTO; COOPE, ANDRESSA; PEREIRA, RODRIGO MARTINS; RAMOS DA SILVA, ADELINO SANCHEZ; CINTRA, DENNYS ESPER; DE MOURA, LEANDRO PEREIRA; ROPELLE, EDUARDO ROCHETE; et al. High Dosage of Vitamin D Regulates the Energy Metabolism and Increases Insulin Sensitivity, but are Associated with High Levels of Kidney Damage. Drug Development Research, v. 78, n. 5, p. 203-209, AUG 2017. (16/18488-8, 13/20293-2)

RODRIGUES, BARBARA DE A.; MUNOZ, VITOR R.; KUGA, GABRIEL K.; GASPAR, RAFAEL C.; NAKANDAKARI, SUSANA C. B. R.; CRISOL, BARBARA M.; BOTEZELLI, JOSE D.; PAULI, LUCIANA S. S.; DA SILVA, ADELINO S. R.; DE MOURA, LEANDRO P.; et al. Obesity Increases Mitogen-Activated Protein Kinase Phosphatase-3 Levels in the Hypothalamus of Mice. FRONTIERS IN CELLULAR NEUROSCIENCE, v. 11, OCT 9 2017. (13/21491-2, 16/18488-8, 13/25512-4)

MINUZZI, LUCIELE GUERRA; KUGA, GABRIEL KEINE; BREDA, LEONARDO; GASPAR, RAFAEL CALAIS; MUNOZ, VITOR ROSETTO; PEREIRA, RODRIGO MARTINS; BOTEZELLI, JOSE DIEGO; DA SILVA, ADELINO S. R.; CINTRA, DENNYS ESPER; DE MOURA, LEANDRO PEREIRA; et al. Short-term Resistance Training Increases APPL1 Content in the Liver and the Insulin Sensitivity of Mice Fed a Long-term High-fat Diet. EXPERIMENTAL AND CLINICAL ENDOCRINOLOGY & DIABETES, v. 128, n. 1, p. 30-37, JAN 2020. (16/18488-8)

MUNOZ, VITOR ROSETTO; GASPAR, RAFAEL CALAIS; MINUZZI, LUCIELE GUERRA; CANCIGLIERI, RAPHAEL DOS SANTOS; RAMOS DA SILVA, ADELINO SANCHEZ; DE MOURA, LEANDRO PEREIRA; CINTRA, DENNYS ESPER; ROPELLE, EDUARDO ROCHETE; PAULI, JOSE RODRIGO. Rho-kinase activity is upregulated in the skeletal muscle of aged exercised rats. Experimental Gerontology, v. 128, DEC 2019. (18/20872-6, 15/26000-2, 16/18488-8)

RODRIGUES, BARBARA DE ALMEIDA; KUGA, GABRIEL KEINE; MUNOZ, VITOR ROSETTO; GASPAR, RAFAEL CALAIS; TAVARES, MARIANA ROSOLEN; BOTEZELLI, JOSE DIEGO; RAMOS DA SILVA, ADELINO SANCHEZ; CINTRA, DENNYS ESPER; DE MOURA, LEANDRO PEREIRA; SIMABUCO, FERNANDO MOREIRA; et al. Overexpression of Mitogen-activated protein kinase phosphatase-3 (MKP-3)reduces FoxO1 phosphorylation in mice hypothalamus. Neuroscience Letters, v. 659, p. 14-17, OCT 17 2017. (16/18488-8, 13/25512-4)

MUNOZ, VITOR ROSETTO; BOTEZELLI, JOSE DIEGO; GASPAR, RAFAEL CALAIS; DA ROCHA, ALISSON L.; VIEIRA, RENAN FUDOLI LINS; CRISOL, BARBARA MOREIRA; BRAGA, RENATA ROSSETO; SEVERINO, MATHEUS BRANDEMARTE; NAKANDAKARI, SUSANA CASTELO BRANCO RAMOS; ANTUNES, GABRIEL CALHEIROS; et al. Effects of short-term endurance and strength exercise in the molecular regulation of skeletal muscle in hyperinsulinemic and hyperglycemic Slc2a4(+/-) mice. CELLULAR AND MOLECULAR LIFE SCIENCES, v. 80, n. 5, p. 16-pg., 2023-05-01. (16/18488-8, 21/08692-5, 15/26000-2, 19/11820-5, 20/13443-1, 18/20872-6)

GASPAR, RAFAEL CALAIS; MUNOZ, VITOR ROSETTO; KUGA, GABRIEL KEINE; BRANCO RAMOS NAKANDAKARI, SUSANA CASTELO; CRISOL, BARBARA MOREIRA; LENHARE, LUCIEN; BREDA, LEONARDO; BOTEZELLI, JOSE DIEGO; SANT'ANA, MARCELLA RAMOS; DA SILVA, ADELINO S. R.; et al. Acute physical exercise increases APPL1/PI3K signaling in the hypothalamus of lean mice. European Journal of Neuroscience, v. 50, n. 7, JULY 2019. (16/18488-8)

GASPAR, RAFAEL CALAIS; MUNOZ, VITOR ROSETTO; FORMIGARI, GUILHERME PEDRON; KUGA, GABRIEL KEINE; BRANCO RAMOS NAKANDAKARI, SUSANA CASTELO; BOTEZELLI, JOSE DIEGO; DA SILVA, ADELINO S. R.; CINTRA, DENNYS ESPER; DE MOURA, LEANDRO PEREIRA; ROPELLE, EDUARDO ROCHETE; et al. Acute physical exercise increases the adaptor protein APPL1 in the hypothalamus of obese mice. CYTOKINE, v. 110, p. 87-93, OCT 2018. (16/18488-8)

MUNOZ, VITOR ROSETTO; GASPAR, RAFAEL CALAIS; ESTECA, MARCOS VINICIUS; BAPTISTA, IGOR LUCHINI; LINS VIEIRA, RENAN FUDOLI; RAMOS DA SILVA, ADELINO SANCHEZ; DE MOURA, LEANDRO PEREIRA; CINTRA, DENNYS ESPER; ROPELLE, EDUARDO ROCHETE; PAULI, JOSE RODRIGO. Physical exercise increases ROCK activity in the skeletal muscle of middle-aged rats. MECHANISMS OF AGEING AND DEVELOPMENT, v. 186, MAR 2020. (16/18488-8, 15/26000-2, 18/20872-6)

MUNOZ, VITOR ROSETTO; GASPAR, RAFAEL CALAIS; KUGA, GABRIEL KEINE; BETIM PAVAN, ISADORA CAROLINA; SIMABUCO, FERNANDO MOREIRA; RAMOS DA SILVA, ADELINO SANCHEZ; DE MOURA, LEANDRO PEREIRA; CINTRA, DENNYS ESPER; ROPELLE, EDUARDO ROCHETE; PAULI, JOSE RODRIGO. The Effects of Aging on Rho-Kinase and Insulin Signaling in Skeletal Muscle and White Adipose Tissue of Rats. JOURNALS OF GERONTOLOGY SERIES A-BIOLOGICAL SCIENCES AND MEDICAL SCIENCES, v. 75, n. 3, p. 432-436, MAR 2020. (12/13558-7, 16/18488-8, 15/26000-2)

GASPAR, RAFAEL CALAIS; MUNOZ, VITOR ROSETTO; KUGA, GABRIEL KEINE; BRANCO RAMOS NAKANDAKARI, SUSANA CASTELO; MINUZZI, LUCIELE GUERRA; BOTEZELLI, JOSE DIEGO; DA SILVA, ADELINO S. R.; CINTRA, DENNYS ESPER; DE MOURA, LEANDRO PEREIRA; ROPELLE, EDUARDO ROCHETE; et al. Acute physical exercise increases leptin-induced hypothalamic extracellular signal-regulated kinase1/2 phosphorylation and thermogenesis of obese mice. Journal of Cellular Biochemistry, v. 120, n. 1, p. 697-704, JAN 2019. (16/18488-8)

MUNOZ, V. R.; GASPAR, R. C.; MANCINI, M. C. S.; DE LIMA, R. D.; VIEIRA, R. F. L.; CRISOL, B. M.; ANTUNES, G. C.; TROMBETA, J. C. S.; BONFANTE, I. L. P.; SIMABUCO, F. M.; et al. Short-term physical exercise controls age-related hyperinsulinemia and improves hepatic metabolism in aged rodents. Journal of Endocrinological Investigation, v. N/A, p. 13-pg., 2022-11-01. (16/18488-8, 19/11820-5, 18/20872-6, 21/08692-5, 20/13443-1, 15/26000-2)

MUNOZ, VITOR ROSETTO; GASPAR, RAFAEL CALAIS; CRISOL, BARBARA MOREIRA; FORMIGARI, GUILHERME PEDRON; SANT'ANA, MARCELLA RAMOS; BOTEZELLI, JOSE DIEGO; GASPAR, RODRIGO STELLZER; DA SILVA, ADELINO S. R.; CINTRA, DENNYS ESPER; DE MOURA, LEANDRO PEREIRA; et al. Physical exercise reduces pyruvate carboxylase (PCB) and contributes to hyperglycemia reduction in obese mice. Journal of Physiological Sciences, v. 68, n. 4, p. 493-501, JUL 2018. (13/21491-2, 16/18488-8)