Papel da melatonina e do exercício físico na determinação do perfil diário da expressão dos genes relógio (clock genes) e na regulação do metabolismo energético

• Processo: 09/08886-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2009
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2012
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia Geral
• Pesquisador responsável: José Cipolla Neto
• Beneficiário: Ana Maria de Souza Lopes
• Instituição Sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Glândula pineal Exercício físico Neurobiologia Metabolismo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: clock genes | exercício físico | Glândula Pineal | metabolismo | Vias de Sinalização Insulínica | Neurobiologia

Resumo

O papel de temporizador do meio interno que a glândula pineal exerce, através da secreção da melatonina, está envolvido na regulação das mais diversas funções fundamentais para a sobrevivência do indivíduo e da espécie, entre elas regulação endócrina e metabólica.O metabolismo energético é dependente, dentre vários fatores, de uma temporização circadiana precisa entre vários tecidos participantes da regulação metabólica. Essa temporização circadiana está na dependência de um oscilador central, os núcleos supraquiasmáticos, que sincronizam osciladores periféricos existentes em vários tecidos importantes metabolicamente. Esse processo de sincronização parece estar na dependência da expressão, em cada sistema, dos chamados genes relógio e de mediadores neurais e endócrinos que associam o oscilador central e os osciladores periféricos. Dentre esses mediadores importantes no estabelecimento e manutenção da ordem temporal interna circadiana está a melatoninaA glândula pineal transforma o sinal neuronal proveniente dos NSQ em sinal hormonal que por sua vez é rítmica devido à atividade dos NSQ suscetível aos ajustes promovidos pelos zeitgebers ambientais. O exercício induz a transcrição de genes envolvidos no crescimento, vascularização e no metabolismo, indicando que inúmeras alterações na regulação transcricional desempenham um papel fundamental no crescimento muscular, induzindo respostas e alterações metabólicas. O quanto o exercício físico parece ser capaz de afetar diretamente o mecanismo de regulação circadiana dos genes nos tecidos periféricos, ainda não é totalmente conhecido.A insulina e a contração muscular são os estimuladores fisiológicos mais relevantes do transporte de glicose no músculo esquelético. Sabe-se que resposta à insulina é modulada pela melatonina e que a pinealectomia provoca a resistência insulínica acarretando alterações diárias nos parâmetros metabólicos, e esta interação melatonina / insulina não está limitada aos aspectos metabólicos, mas também moleculares.Estudos mostram que a pinealectomia induz a resistência insulínica, entre outros efeitos, altera de forma considerável a organização temporal dos fenômenos metabólicos, prejudicando o ajuste dos animais às flutuações fisiológicas adaptativas às exigências da relação com o meio ambiente típico do dia e da noite.Portanto o estudo se propõe em pesquisar os efeitos crônico e agudo do exercício físico na avaliação do perfil diário da expressão dos genes relógio (clock genes) no núcleo supraquiasmático, glândula pineal e em tecidos envolvidos na regulação do metabolismo energético, e a regulação das vias de sinalização insulínica de ratos pinealectomizados tratados com melatonina. Os animais serão divididos em 6 grupos: 1) ratos controles sedentários (Csd); 2) ratos controles treinados (Cex); 3) ratos pinealectomizados sedentários (Psd); 4) ratos pinealectomizados treinados (Pex); 5) ratos pinealectomizados sedentários tratados com melatonina (Psdm); 6) ratos pinalectomizados treinados tratados com melatonina (Pexm). Os animais serão sacrificados circadianamente a cada 3 horas para a extração dos tecidos e demais testes biológicos.