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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
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2020
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2022
Área do 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):Balanço de energia   Hipotálamo   Anóxia   Músculo esquelético

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, deambulação 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.