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Dissertação de Mestrado
DOI
https://doi.org/10.11606/D.39.2022.tde-06022023-163136
Documento
Autor
Nome completo
Bruno Rocha de Avila Pelozin
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2022
Orientador
Banca examinadora
Fernandes, Tiago (Presidente)
Oliveira, Edilamar Menezes de
Rodrigues, Alice Cristina
Santos, Igor Lucas Gomes dos
Título em português
Efeito do treinamento físico aeróbio na miopatia muscular esquelética induzida pela insuficiência cardíaca: participação dos microRNA's no perfil de fibras
Palavras-chave em português
Insuficiência cardíaca
MicroRNAs
Tolerância ao esforço físico
Treinamento físico aeróbio
Resumo em português
A progressão da hipertensão arterial pode levar ao quadro de insuficiência cardíaca (IC), principal causa de morte no mundo. A IC é acompanhada por alterações no músculo esquelético, conhecida como miopatia muscular esquelética. Essas alterações afetam a o fenótipo e funçãomuscular e são responsáveis por reduzir a tolerância ao esforço físico. O treinamento físico aeróbio (TFA) já demonstrou exercer papel terapêutico na IC e na melhora da tolerância ao esforço físico, porém os mecanismos moleculares relacionados as essas alterações ainda não são totalmente compreendidos. O objetivo do presente trabalho foi elucidar mecanismos moleculares envolvendo TFA e alterações fenotípicas e funcionais do músculo esquelético de ratos insuficientes cardíacos de etiologia hipertensiva. Para isso, o trabalho foi aprovado no Comitê de Ética USP, sob o No.2020/01. No qual, 20 ratos machos espontaneamente hipertensos (SHR) e 20 ratos Wistar Kyoto (WKY), com 9 meses de idade, divididos em: WKY sedentários (WKY), treinados (WKY-T), SHR insuficientes cardíacos (SHR-IC) e treinados (SHR-IC-T). O TFA foi composto por 10 semanas de natação, 60min/sessão, 1x/dia, 5x/semana, com 5% de sobrecarga corporal. Após o TFA avaliou-se: (1) parâmetros hemodinâmicos e funcionais cardíacos como pressão arterial, função cardíaca (ecodopplercardiograma) e consumo de oxigênio pico; (2) parâmetros fenotípicos do músculo sóleo como tipagem de fibra, área de secção transversa e expressão gênica de miosina de cadeia pesada; (3) parâmetros funcionais metabólicos e mitocondriais como expressão de genes e atividade enzimática do metabolismo glicolítico e oxidativo, quantidade de ATP muscular, lactato plasmático, densidade e função mitocondrial; (4) avaliação do microarray para miRNAs e seleção dos miRNAs envolvidos no fenótipo e metabolismo muscular; (5) expressão proteica dos alvos dos miRNAs selecionados; (6) avaliação da expressão dos miRNAs selecionados no músculo esquelético de humanos. Análise estatística: ANOVA uma duas vias, seguido por teste Tukey. Resultados expressos em média ± EPM. A progressão da hipertensão arterial induziu a IC com fração de ejeção preservada nos animais, com mudança no fenótipo e metabolismo muscular esquelético caracterizando a miopatia muscular. Essa alteração foi orquestrada pelo aumento da expressão dos miRNAs-205 e -328a que por meio da via de sinalização PGC1 - PPAR/ - miRNA-208b e -499 controlou as alterações no tipo de fibra I para II e mudança do metabolismo oxidativo para glicolítico. Por outro lado, o TFA foi eficiente em reduzir a expressão dos miRNAs-205 e 328a normalizando o fenótipo e metabolismo muscular esquelético, reduzindo a miopatia muscular e melhorando a tolerância ao esforço físico. Ainda, a expressão do miRNAs alterados no modelo animal pela IC foram próximas às encontradas nos pacientes e normalizadas com o TFA, demonstrando o efeito terapêutico do TFA na miopatia muscular pela regulação dos mirRNAs
Título em inglês
Effect of aerobic physical training on skeletal muscle myopathy induced by heart failure: participation of microRNAs in fiber profile.
Palavras-chave em inglês
Aerobic physical training
Cardiac insufficiency
MicroRNAs
Tolerance to physical exertion
Resumo em inglês
The arterial hypertension progression can lead to heart failure (HF), the main cause of death in the world. HF is accompanied by changes in skeletal muscle, known as skeletal muscle myopathy. These alterations affect muscle phenotype and function and are responsible for reducing exercise tolerance. Aerobic exercise training (AET) has already been shown to play a therapeutic role in HF and in improving exercise tolerance. However, the molecular mechanisms related to these changes are still not fully understood. The objective of the present work was to elucidate molecular mechanisms involving AET and phenotypic and functional changes in the skeletal muscle on hypertensive etiology HF. The present work was approved by the USP Ethics Committee under No.2020/01. Which, 20 male spontaneously hypertensive rats (SHR) and 20 Wistar Kyoto rats (WKY), 9 months old, divided into sedentary WKY (WKY), trained (WKY-T), SHR with HF (SHR-HF) and trained (SHR-HF-T). The AET consisted of swimming trains for 10 weeks, 60min/session, 1x/day, 5x/week, with 5% of body overload. After AET, we evaluated: (1) hemodynamic and cardiac functional parameters such as blood pressure, cardiac function (doppler echocardiogram), and peak oxygen consumption; (2) soleus muscle phenotypic parameters such as fiber typing, cross-sectional area, and myosin heavy-chain gene expression; (3) metabolic and mitochondrial functional parameters such as gene expression and enzymatic activity of glycolytic and oxidative metabolism, amount of muscle ATP, plasma lactate, mitochondrial density, and function; (4) microarray evaluation for miRNAs and selection of miRNAs involved in muscle phenotype and metabolism; (5) protein expression of selected miRNA targets; (6) expression of selected miRNAs in human skeletal muscle. Statistical analysis: two-way ANOVA, followed by the Tukey test. Results are expressed as mean ± SEM. The progression of arterial hypertension-induced HF with preserved ejection fraction in the animals, with a change in phenotype and skeletal muscle metabolism characterizing muscle myopathy. This alteration was orchestrated by the increase in the expression of miRNAs-205 and -328a which, through the PGC1 - PPAR/ - miRNA-208b and -499 signaling pathway, controlled changes in fiber type I to II and change in oxidative metabolism to glycolytic. On the other hand, AET was efficient in reducing the expression ofmiRNAs-205 and 328a, normalizing skeletal muscle phenotype and metabolism, reducing muscle myopathy, and improving tolerance to physical exertion. Also, the expression of miRNAs altered in the animal model by HF was close to those found in patients and normalized with AET, demonstrating the therapeutic effect of AET in muscle myopathy by regulating miRNAs
 
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Data de Publicação
2023-02-09
 
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