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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.17.2021.tde-06122021-152927
Document
Auteur
Nom complet
Larissa Gaioto de Vicente
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Ribeirão Preto, 2021
Directeur
Jury
Silva, Adelino Sanchez Ramos da (Président)
Brum, Patricia Chakur
Lira, Fábio Santos de
Souza, Hugo Celso Dutra de
Titre en portugais
Atuação do Toll-like receptor 4 (TLR4) no músculo cardíaco de camundongos em diferentes modelos de exercício físico
Mots-clés en portugais
Exercício físico
Miocárdio
Toll-like receptor 4
Resumé en portugais
O Toll-like receptor 4 (TLR4) é o membro da família dos Toll-like receptors com maior expressão no coração. Evidências sugerem que este receptor está relacionado a doenças cardiovasculares e que ele é o principal ativador de eventos desencadeados pelo exercício físico no coração como inflamação, estresse do retículo endoplasmático (RE) e apoptose. Além disso, sua baixa modulação em indivíduos treinados pode estar associada aos efeitos benéficos causados pelo treinamento físico. Assim, o objetivo do presente estudo foi avaliar a real participação do TLR4 na via de sinalização da inflamação, apoptose e estresse do RE no miocárdio desencadeados pelo exercício físico agudo (EFA), e também avaliar se o exercício físico crônico (EFC) é capaz de reduzir a expressão de TLR4 no coração, comparando camundongos knockout de TLR4 (KO) com camundongos wild-type (WT) As técnicas de RT-qPCR, immunoblotting e ecocardiograma foram utilizadas para analisar o miocárdio de camundongos em dois tipos de experimentos, no experimento 1 foram comparados camundongos sedentários a camundongos submetidos a três diferentes intensidades de EFA (45%, 60% e 75% da potência máxima definida pelo teste de carga incremental). No experimento 2 foram comparados animais sedentários (grupo controle) a camundongos submetidos a um protocolo de EFC de 4 semanas, além das análises realizadas no experimento 1, no experimento 2 também foram realizados testes de performance, calorimetria indireta e histologia. Os principais resultados do experimento 1 foram: nos animais submetidos ao EFA a deleção de Tlr4 reduziu a expressão de genes associados a inflamação e ao estresse do RE no estado basal, e sob as mesmas condições de exercício, também reduziu a glicemia e a expressão de genes e proteínas relacionados a apoptose, inflamação e estresse do RE, assim como aumentou a expressão de outros genes relacionados a apoptose, inflamação e estresse do RE. Os principais resultados do experimento 2 foram: no grupo controle a deleção de Tlr4 reduziu a ativação das vias do estresse do RE e da apoptose e aumentou o gasto energético, e no grupo de EFC, a deleção de Tlr4 inibiu a melhora da performance e da função cardíaca causada pelo treinamento físico, porém o treinamento não reduziu o conteúdo de TLR4 no coração dos camundongos WT. Esses resultados sugerem que a deleção de Tlr4 atenuou os efeitos das diferentes intensidades de EFA no coração dos camundongos TLR4-KO e que em contraste com a hipótese inicial o EFC não é capaz de reduzir a expressão de TLR4 no coração. No entanto, o TLR4 parece desempenhar um importante papel nas adaptações benéficas secundárias a prática regular de exercício físico.
Titre en anglais
Toll-like receptor 4 (TLR4) actuation in mice cardiac muscle in different physical exercise models
Mots-clés en anglais
Myocardium
Physical exercise
Toll-like receptor 4
Resumé en anglais
The Toll-like receptor 4 (TLR4) is the Toll-like receptors' family member with the highest expression in the heart. Evidence suggests that this receptor is related to cardiovascular disease and that it is the primary activator of events triggered by physical exercise in the heart, such as inflammation, endoplasmic reticulum (ER) stress, and apoptosis. In addition, its low modulation in trained individuals may be associated with the beneficial effects caused by physical training. Thus, the present study aimed to evaluate the actual participation of TLR4 in the inflammation, apoptosis, and ER stress signaling pathway in the myocardium triggered by acute physical exercise (APE), and also to assess whether chronic physical exercise (CPE) is able to reduce TLR4 expression in the heart, comparing TLR4 knockout mice (KO) with wild-type mice (WT). The RT-qPCR, immunoblotting, and echocardiogram techniques were used to analyze the myocardium of mice in two types of experiments. In experiment 1, sedentary mice were compared to mice subjected to three different intensities of APE (45%, 60% and 75% of the maximum power defined by the incremental load test) In experiment 2, sedentary animals (control group) were compared to mice submitted to a 4-week CFE protocol, in addition to the analyzes performed in experiment 1, in experiment 2, performance tests, indirect calorimetry and histology were also performed. The main results of experiment 1 were: in animals submitted to APE, the Tlr4 deletion reduced the expression of genes associated with inflammation and ER stress in the basal state, under the same exercise conditions, it also reduced blood glucose and expression of genes and proteins related to apoptosis, ER stress, and inflammation, as well as, increased the expression of others genes related to apoptosis, ER stress, and inflammation. The main results of experiment 2 were: in the control group the Tlr4 deletion reduced the activation of the ER stress and apoptosis pathways and increased energy expenditure, and the EFC group, the Tlr4 deletion inhibited the improvement in performance and cardiac function caused by training, but training did not reduce the TLR4 content in the heart of WT mice. These results suggest that the Tlr4 deletion attenuated the effects of different APE intensities in the heart of TLR4-KO mice, and that in contrast to the initial hypothesis, the CPE cannot reduce TLR4 expression in the mice heart. However, TLR4 seems to play an essential role in the beneficial adaptations secondary to regular physical exercise.
 
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Date de Publication
2022-01-11
 
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