Efeitos do treinamento aeróbio e do ambiente em hipóxia sobre respostas moleculares envolvidas com o metabolismo anaeróbio, aeróbio e controle ácido-básico nos tecidos hipotalâmico e muscular de camundongos

• Processo: 19/05115-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Biológicas - Fisiologia - Fisiologia do Esforço
• Pesquisador responsável: Claudio Alexandre Gobatto
• Beneficiário: Pedro Paulo Menezes Scariot
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Aplicadas (FCA). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Limeira , SP, Brasil
• Assunto(s): Treinamento físico Treinamento aeróbio Balanço de energia Metabolismo Hipóxia Hipotálamo Músculo esquelético Modelos animais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Balanço Energético | Controle ácido-base | Hipotálamo | hipóxia | músculo-esquelético | treinamento físico aeróbio | Exercício aplicado em modelo animal

Resumo

Em 1997, Levine e Stray-Gundersen conceberam a idéia de que atletas poderiam obter ganhos no rendimento físico se vivessem na altitude (hipóxia) e treinassem em baixa altitude (normóxia). Esse modelo passou a ser conhecido como "Morar Alto e Treinar Baixo" (MA-TB), e se tornou muito apreciado pela fisiologia do exercício. Embora tal modelo pareça ser eficaz no âmbito esportivo, ainda é necessário desvendar os processos fisiológicos adaptativos em tecidos que seriam inacessíveis em seres humanos, mas possíveis em roedores de laboratório. É de fundamental importância que seja compreendido como se dão as adaptações fisiológicas no que concerne o metabolismo anaeróbio e aeróbio juntamente com o controle ácido-básico. Além disso, torna-se indispensável averiguar se o modelo MA-TB é capaz de afetar o balanço energético. Tal interesse é estabelecido pelo fato de existirem evidências indicando que o consumo alimentar e a Atividade Física Espontânea (AFE) são reduzidos em animais expostos à hipóxia. A saber, a AFE representa todas as atividades físicas não voluntárias da vida diária, tais como manutenção de postura, de ambulação e inquietação muscular, e exerce contribuição significativa no gasto energético diário. Nosso objetivo será investigar os efeitos do treinamento físico aeróbio sobre o balanço energético e respostas moleculares envolvidas com os metabolismos anaeróbio e aeróbio e o controle ácido-básico em tecidos hipotalâmico e musculoesquelético de camundongos C57BL/6J vivendo em condições de hipóxia. Justamente por serem reguladores centrais no metabolismo anaeróbio e aeróbio, iremos estudar as concentrações proteicas de HIF-1± (Hypoxia-Inducible Factor) e PGC-1± (Peroxisome proliferator-activated receptor Gamma Coactivator 1-alpha). Visando avaliar o controle central da AFE e da ingestão alimentar, serão determinados o conteúdo proteico dos receptores das orexinas, denominados OX1R e OX2R, assim como o neuropeptídio Y (NPY) e peptídeo relacionado ao Agouti (AgRP) em tecido hipotalâmico, e ainda as concentrações séricas de orexina-A e leptina. Ainda, nesse tecido, serão quantificados os conteúdos proteicos dos transportadores monocarboxílicos (MCTs), isoformas 1, 2 e 4, que exercem controle do equilíbrio ácido-básico. Em nível periférico, serão quantificadas as expressões proteicas de HIF-1±, PGC-1±, MCT-1 e MCT-4 nos músculos sóleo (oxidativo) e gastrocnêmio (porção branca, glicolítica). Será caracterizado o biométrico e o conteúdo de glicogênio em diferentes tecidos dos animais. Desse modo, quarenta camundongos C57BL/6J serão divididos em duas condições de alojamento: normóxia ou hipóxia. Para cada tipo de condição ambiental, camundongos serão subdivididos em dois grupos: Controle (C) ou Treinado (T). Os animais serão expostos a esse ambiente hipóxico diariamente (18 horas.dia-1) a uma fração inspirada de oxigênio equivalente a 14,5% (atmosfera de ~3000m). Os camundongos dos grupos T serão submetidos a um programa de treinamento aeróbio de corrida realizado em condições de normóxia, que será executado em intensidade equivalente a 80% da velocidade crítica. Cada sessão de treinamento terá um volume diário de 40min com frequência semanal de cinco dias. Durante todo o experimento, serão avaliados o comportamento alimentar dos animais, bem como a AFE (in loco) por meio de um sistema gravimétrico. Antes, após a 3ª semana e ao término do experimento, as capacidades aeróbia e anaeróbia serão avaliadas pelo protocolo de velocidade crítica. Ao final do experimento, os camundongos serão eutanasiados para retirada de amostras do hipotálamo e dos músculos sóleo e gastrocnêmio. Investigações acerca das respostas moleculares envolvidas com o metabolismo anaeróbio e aeróbio, controle ácido-básico e balanço energético tornam-se cruciais para o pleno entendimento da associação entre a exposição à hipóxia e ao treinamento físico aeróbio. (AU)

Publicações científicas

(6)

(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)

POLISEL, EMANUEL E. C.; BECK, WLADIMIR R.; SCARIOT, PEDRO P. M.; PEJON, TACIANE M. M.; GOBATTO, CLAUDIO A.; MANCHADO-GOBATTO, FULVIA B.. Effects of high-intensity interval training in more or less active mice on biomechanical, biophysical and biochemical bone parameters. SCIENTIFIC REPORTS, v. 11, n. 1, MAR 19 2021. (15/00272-6, 21/00502-2, 18/07099-6, 19/05115-7, 15/01362-9, 19/08148-3, 14/10336-9, 17/10201-4)

SCARIOT, PEDRO P. M.; GOBATTO, CLAUDIO A.; POLISEL, EMANUEL E. C.; GOMES, ANA E. C.; BECK, WLADIMIR R.; MANCHADO-GOBATTO, FULVIA B.. Early-life mice housed in standard stocking density reduce the spontaneous physical activity and increase visceral fat deposition before reaching adulthood. LABORATORY ANIMALS, v. N/A, p. 12-pg., 2022-01-21. (17/10201-4, 14/10336-9, 19/08148-3, 15/01362-9, 15/00272-6, 18/07099-6, 19/05115-7)

SCARIOT, PEDRO PAULO MENEZES; PAPOTI, MARCELO; POLISEL, EMANUEL ELIAS CAMOLESE; ORSI, JUAN BORDON; GINKEL, PAUL R. VAN; PROLLA, TOMAS A.; MANCHADO-GOBATTO, FULVIA BARROS; GOBATTO, CLAUDIO ALEXANDRE. Living high- training low model applied to C57BL/6J mice: Effects on physiological parameters related to aerobic fitness and acid-base balance. Life Sciences, v. 317, p. 17-pg., 2023-02-01. (17/10201-4, 15/00272-6, 15/01362-9, 19/05115-7, 16/12781-5)

BREDA, FABIO LEANDRO; MANCHADO-GOBATTO, FULVIA BARROS; DE BARROS SOUSA, FILIPE ANTONIO; BECK, WLADIMIR RAFAEL; PINTO, ALLAN; PAPOTI, MARCELO; MENEZES SCARIOT, PEDRO PAULO; GOBATTO, CLAUDIO ALEXANDRE. omplex networks analysis reinforces centrality hematological role on aerobic-anaerobic performances of the Brazilian Paralympic endurance team after altitude trainin. SCIENTIFIC REPORTS, v. 12, n. 1, JAN 21 2022. (20/11946-6, 19/05115-7, 19/16253-1, 13/16710-7, 16/12781-5, 09/08535-5, 12/06355-2)

SCARIOT, PEDRO P. M.; MANCHADO-GOBATTO, FULVIA B.; VAN GINKEL, PAUL R.; PROLLA, TOMAS A.; GOBATTO, CLAUDIO A.. Aerobic training associated with an active lifestyle exerts a protective effect against oxidative damage in hypothalamus and liver: The involvement of energy metabolism. Brain Research Bulletin, v. 175, p. 116-129, OCT 2021. (17/10201-4, 19/05115-7, 15/01362-9, 15/00272-6)

SCARIOT, P. P. M.; MANCHADO-GOBATTO, F. B.; BECK, W. R.; PAPOTI, M.; VAN GINKEL, P. R.; GOBATTO, C. A.. Monocarboxylate transporters (MCTs) in skeletal muscle and hypothalamus of less or more physically active mice exposed to aerobic training. Life Sciences, v. 307, p. 11-pg., 2022-08-11. (18/07099-6, 17/10201-4, 19/05115-7, 15/01362-9, 15/00272-6, 14/10336-9)