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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.5.2018.tde-28032018-102020
Document
Author
Full name
Fernando Mello Fróes da Fonseca
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2017
Supervisor
Committee
Antunes, Alberto Azoubel (President)
Almeida, Fernando Gonçalves de
Iscaife, Alexandre
Srougi, Miguel
Title in Portuguese
Papel da atividade física na expressão gênica das vias proliferativas e de angiogênese na próstata e suas implicacações na prevenção da hiperplasia prostática benigna: estudo experimental
Keywords in Portuguese
Exercício
Expressão gênica
Hiperplasia prostática
Indutores da angiogênese
Obesidade
Resistência à insulina
Abstract in Portuguese
Introdução: O sedentarismo e obesidade têm sido descritos como fatores de risco relevantes para o desenvolvimento de hiperplasia prostática benigna (HBP). No presente trabalho investigamos o papel da atividade física nas vias proliferativas e de angiogênese da próstata e sua relação na prevenção da HPB. Métodos: Foram utilizados nesse experimento ratos machos Wistar com oito semanas de idade, divididos aleatoriamente em quatro grupos: 1. atividade física (AF) e dieta normal; 2. AF e dieta rica em gorduras; 3. Sedentários com dieta normal; 4. Sedentários e dieta rica em gorduras. Alimentos e água foram fornecidos ad libitum. Os ratos dos Grupos 1 e 2 foram submetidos a um protocolo de treinamento de natação por 10 semanas, executado cinco vezes por semana com duração de 60 minutos por dia. No final do protocolo, as glândulas prostáticas foram dissecadas, pesadas e armazenadas. Medimos os níveis de expressão gênica do fator de crescimento semelhante à insulina (IGF1), do genes relacionados ao eixo proliferativo IGF1/PI3K/Akt e dos genes relacionados à hipóxia e angiogênese através do método de reação em cadeia da polimerase quantitativa em tempo real (qRT-PCR) e do índice apoptótico tecidual por hibridização in-situ (TUNEL). Resultados: Após 10 semanas, os grupos 1 e 2 apresentaram menor gordura visceral quando comparados aos grupos 3 (29,4 vs 37,96 gramas, p < 0,05) e 4 (31,87 vs 41,96 gramas, p < 0,05), respectivamente. AF diminuiu o crescimento da próstata em ratos com dieta normal (grupo 1 vs grupo 3, p < 0,05), mas este achado não foi evidenciado em ratos alimentados com dieta rica em gorduras (grupo 2 vs grupo 4). Quando comparados os ratos com dieta normal (grupo 1 vs grupo 3), os genes relacionados ao IGF1, IRS1 e Akt foram subexpressos na próstata de ratos submetidos a AF (médias de 0.22, 0.04 e 0.27 respectivamente). Esses padrões de expressão também foram evidenciados quando comparamos ratos com dieta rica em gorduras (grupo 2 vs grupo 4), mas a subexpressão de IGF1 foi menos pronunciada (p < 0,001). AF aumentou a expressão de genes relacionados à angiogênese (HIF-1?, VEGF, VEGFR e mTOR) quando comparamos ratos submetidos a dieta rica em gorduras (grupo 2 vs grupo 4). O índice apoptótico (número de apoptoses/10 HPF) foi maior em ratos submetidos a AF (9,0 vs 2,0, grupo 1 vs grupo 3, p=0,07), (9,0 vs 1,43, grupo 1 vs grupo 4; p < 0,05). Conclusão: A atividade física inibe a expressão gênica do eixo proliferativo IGF1/Akt na próstata tanto em ratos normais quanto em ratos com dieta rica em gorduras, estimula a angiogênese em ratos com dieta rica em gorduras e estimula a apoptose prostática. Esses achados podem estar relacionados à prevenção de HPB
Title in English
Role of physical activity on gene expression of proliferative and angiogenic pathways on prostate, and their implications on prevention of prostatic benign hyperplasia: experimental study
Keywords in English
Exercise
Gene expression
Insulin resistance, Angiogenesis inducing agents
Obesity
Prostatic hyperplasia
Abstract in English
Introduction: Sedentarism and obesity have been reported as relevant risk factors for the development of benign prostatic hyperplasia (BPH). In the present work we investigated the role of physical activity in proliferative and angiogenic pathways on prostate and implications for BPH prevention. Methods: Male Wistar rats with eight weeks old were used in this experiment, randomly divided into four groups: 1. physical activity (PA) and normal diet; 2. PA and high fat diet; 3. sedentary (S) and normal diet; 4. S and high fat diet. Food and water were provided ad libitum. The rats in the Groups 1 and 2 were submitted to a swimming training protocol for 10 weeks, executed five times a week with duration of 60 minutes per day. At the end of the protocol, prostate glands were dissected, weighted and stored. We measured prostatic gene expression levels of insulin-like growth factor 1 (IGF1), IGF1/PI3K/Akt proliferative axis and genes related to angiogenesis through the quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR) method, and apoptotic index (TUNEL). Results: After 10 weeks, groups 1 and 2 had less visceral fat when compared to the groups 3 (29,4 vs 37,96 grams; p < 0,05) and 4 (31,87 vs 41,96 grams; p < 0,05), respectively. According to prostate weight, PA decreased prostate growth in normal fed rats (group 1 vs group 3, p < 0,05), but this finding was not shown in high fat fed rats (group 2 vs group 4). When comparing normal fed rats (group 1 vs group 3), IGF1, IRS1 and Akt genes were less expressed in prostate of rats submitted to PA (means 0.22, 0.04 and 0.27 respectively). Those patterns of expressions were also shown when we compared high fat fed rats (group 2 vs group 4), but the IGF1 downregulation was less pronounced (p < 0,001). PA increased the expression of angiogenic related genes (HIF-1alpha, VEGF, VEGFR and mTOR) when comparing rats submitted to high fat diet. Apoptotic index (number of apoptosis per 10 HPF) was higher in rats submitted to PA (9,0 vs 2,0; group 1 vs group 3; p=0,07), (9,0 vs 1,43; group 1 vs group 4; p < 0,05). Conclusion: PA seems to inhibit IGF1/Akt proliferative axis on prostate in both normal and high fat fed rats, stimulates angiogenesis in high fed rats, and increase prostatic apoptosis. These findings can be related to BPH prevention
 
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Publishing Date
2018-03-29
 
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