Efeito do exercício físico aeróbico sobre o padrão de imunorreatividade da serotonina localizada nos núcleos dorsal e magno da rafe e na medula espinal de ratos submetidos à secção do nervo ciático

Diversos estudos têm demonstrado que o sistema serotoninérgico participa ativamente da regulação do circuito nociceptivo e locomotor da medula espinal. A atividade física induz analgesia e é um dos tratamentos efetivos para a melhora da função sensorial e motora de indivíduos com lesão nervosa periférica. Estudos demonstram que o exercício físico ocasiona mudanças em diferentes neurotransmissores. Para melhor compreensão da relação entre exercício físico e alterações no sistema serotoninérgico, o presente estudo demonstra os efeitos do treinamento aeróbico em esteira ergométrica sobre o padrão de imunorreatividade serotonina nos núcleos dorsal e magno da rafe, e na medula espinal lombossacral de ratos submetidos à secção do nervo ciático, mediante emprego de imunoistoquímica e densitometria óptica. Para isto os animais foram divididos em seis grupos: (1) ratos sem qualquer manipulação experimental e sedentários (NS, n = 5); (2) ratos sem qualquer manipulação experimental e treinados (NT, n = 5); (3) ratos com secção do nervo ciático e treinamento aeróbico (SNTT, n = 5); (4) ratos com secção do nervo ciático e sedentários (SNTS, n=5); (5) ratos com nervo ciático isolado, mas não seccionado (sham) e submetidos ao treinamento (ST, n=5); e (6) ratos com nervo ciático isolado, mas não seccionado, e sedentários (SS , n=5). Sete dias após o procedimento cirúrgico, os animais dos grupos com treinamento foram adaptados em esteira ergométrica diariamente por 10 minutos, durante 4 dias, a velocidade de 5 m/min. No quinto dia, esses ratos foram submetidos ao teste de esforço máximo, o qual consistiu em exercício graduado na esteira, com acréscimos da velocidade em 5 m/min a cada 3 min, iniciando com velocidade de 5 m/min e tendo como limite a intensidade máxima de cada animal. O valor máximo alcançado foi utilizado para planejamento do programa de treinamento aeróbico dos ratos. Após uma semana da secção do nervo ciático, os animais iniciaram o programa de treinamento aeróbico em esteira ergométrica, o qual teve duração de quatro semanas. A densitometria óptica revelou aumento da imunorreatividade no citoplasma de neurônios do núcleo magno da rafe (NMR) nos grupos de animais SNTT e SNTS. No núcleo dorsal da rafe (DNR), o acréscimo ocorreu apenas no citoplasma de neurônios de ratos do grupo ST. No corno ventral da medula espinal, apenas o grupo SNTT teve aumento dos valores de densitometria óptica. Apesar de este grupo ter mostrado os maiores valores de densitometria óptica no corno dorsal, este acréscimo não foi estatisticamente significativo. O teste dos filamentos de Von Frey mostrou a presença de analgesia nos grupos de animais com lesão nervosa periférica e treinamento físico. O índice de funcionalidade do nervo ciático indicou recuperação apenas no grupo SNTT. Com base nesses resultados, pode-se sugerir que tanto o treinamento aeróbico em esteira como a lesão nervosa contribuem para o aumento da imunorretividade à serotonina mostrada neste estudo. Todavia, ainda é necessária a realização de estudos mais detalhados relacionando serotonina, exercício físico e lesão de nervo periférico para melhor entendimento das relações funcionais entre estes parâmetros

Efeito do treinamento aeróbico periodizado realizado em diferentes ambientes sobre parâmetros de estado oxidativo, inflamação e marcadores epigenéticos em sangue periférico de pacientes com diabetes Mellitus tipo 2

O objetivo do presente estudo foi analisar o efeito do treinamento aeróbico periodizado realizado em ambientes aquático ou terrestre sobre parâmetros de estado oxidativo, inflamatórios e epigenéticos em sangue periférico de sujeitos adultos com diabetes mellitus tipo 2 (DMT2). Pacientes com DMT2 sedentários (55-64 anos de idade) randomizados foram alocados em dois grupos, um grupo realizou treinamento aeróbico aquático e outro grupo realizou treinamento aeróbico terrestre. Os programas de treinamento aeróbico intervalado foram realizados três vezes por semana com duração de 45 minutos cada sessão por 12 semanas, que consistiu em caminhada e/ou corrida em piscina funda realizada pelos indivíduos do grupo de exercícios aquáticos ou caminhada e/ou corrida em pista atlética realizada pelos indivíduos do grupo de treinamento terrestre. Os treinamentos em ambos os meios apresentaram uma periodização similar; as intensidades foram determinadas a partir do segundo limiar ventilatório (LV2) de cada indivíduo. O protocolo consistiu de quatro mesociclos com três semanas cada um, durante três meses. O sangue periférico foi coletado antes e imediatamente depois da primeira e da última sessão de exercício, assim foram avaliados os efeitos agudo da primeira sessão, agudo em indivíduos treinados, além do treinamento crônico. Foram avaliados parâmetros de estado oxidativo, por meio do conteúdo de espécies reativas, do dano aos lipídeos através do nível de 8-isoprostanos e formação de substâncias fluorescentes, assim como danos às proteínas a partir do conteúdo dos resíduos de triptofano e tirosina. Além disso, a capacidade antioxidante total (TRAP) foi avaliada, assim como a atividade de enzimas antioxidantes superóxido dismutase (SOD), catalase (CAT) e a glutationa peroxidase (GPX). Ainda, foram avaliados parâmetros inflamatórios através dos níveis das interleucinas 6 (IL6), interleucina 1β (IL1β e interleucina 10 (IL10). Foi avaliada a atividade global da enzima histona desacetilase (HDAC). Houve uma diminuição do conteúdo das espécies reativas e do nível de isoprostanos após a primeira sessão de exercício, assim como após a última sessão de exercício, indicando um efeito agudo do exercício mesmo nos indivíduos treinados. Em relação à atividade das enzimas antioxidantes, ocorreu uma redução da atividade da GPX após as 12 semanas de treinamento e as atividades da SOD e da CAT diminuíram após a primeira sessão de exercício e após as 12 semanas de treinamento, sem nenhum efeito sobre o conteúdo das espécies reativas. Não houve diferença significativa entre os grupos água ou terra. Após 12 semanas de treinamento em ambos os ambientes, foi observado um aumento da IL-10, uma citocina anti-inflamatória. A atividade global da enzima HDAC aumentou agudamente após a primeira e última sessão de exercício, e ocorreu uma diminuição após as 12 semanas de treinamento tanto no grupo água como no grupo terra. Em relação aos outros parâmetros avaliados, não foram observadas diferenças significativas. A partir dos resultados obtidos, podemos sugerir que o treinamento periodizado, que respeita as características individuais, tanto em meio aquático como em terrestre, é capaz de alterar parâmetros de estado oxidativo, epigenéticos e inflamatórios em sangue periférico de pacientes com DMT2.The aim of this study was to analyze the effects of aerobic training periodization performed in aquatic or dry land environment on oxidative stress, inflammatory and epigenetic parameters in blood of subjects with type 2 diabetes mellitus (T2DM). Sedentary patients (55-64 years) diagnosed with T2DM with no regular physical activity were allocated in a water group or a dry land group through a blinded randomization. The exercise programs consisted in aerobic interval training sessions three times a week during 12 weeks involving deep-water walking or running in swimming pool with a life vest (water group) or walking or running on a track (land group). The intensities were determined by individual second ventilatory threshold, obtained through maximal effort test, performed in their specific training environment. Our protocol consists of a periodised training with four mesocycles of three weeks each during 3 months. The effects of first and last sessions, as well as, of 12 weeks training (without any effect of acute exercise) were investigated. Firstly, we evaluated several oxidative state parameters, specifically the reactive species content, the lipid peroxidation through the 8-isoprostane levels and the fluorescent substances formation, the protein damage by the content of tryptophan and tyrosine residues. Moreover, the total antioxidant capacity (TRAP) was evaluated, as well as the antioxidant enzyme activities, namely glutathione peroxidase (GPX), superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT). There were decreases in the reactive species and isoprostane levels after the first and the last exercise session, indicating an acute effect of exercise even in trained subjects. The exercise reduced antioxidant enzyme activities without any effect on TRAP values. Interestingly, there were no significant differences between land group and water groups. Yet, it was studied the effect of our exercise protocol on blood global HDAC activity and cytokines, interleukin 6 (IL6), interleukin 1β (IL1β) and interleukin 10 (IL10), levels in type 2 diabetes patients. After 12 weeks of training in both environments, we observed an increase in IL-10, an anti-inflammatory cytokine. Interestingly, the HDAC enzyme global activity increased acutely after first and last exercise session and there was a decrease after 12 weeks of training in both water and land groups. The results suggest that the periodization exercise performed in water and dry land environments is able to improve oxidative status, inflammatory and epigenetic parameters in subjects with type 2 diabetes

Efeito do exercício físico aeróbico sobre o padrão de imunorreatividade da serotonina localizada nos núcleos dorsal e magno da rafe e na medula espinal de ratos submetidos à secção do nervo ciático

Diversos estudos têm demonstrado que o sistema serotoninérgico participa ativamente da regulação do circuito nociceptivo e locomotor da medula espinal. A atividade física induz analgesia e é um dos tratamentos efetivos para a melhora da função sensorial e motora de indivíduos com lesão nervosa periférica. Estudos demonstram que o exercício físico ocasiona mudanças em diferentes neurotransmissores. Para melhor compreensão da relação entre exercício físico e alterações no sistema serotoninérgico, o presente estudo demonstra os efeitos do treinamento aeróbico em esteira ergométrica sobre o padrão de imunorreatividade serotonina nos núcleos dorsal e magno da rafe, e na medula espinal lombossacral de ratos submetidos à secção do nervo ciático, mediante emprego de imunoistoquímica e densitometria óptica. Para isto os animais foram divididos em seis grupos: (1) ratos sem qualquer manipulação experimental e sedentários (NS, n = 5); (2) ratos sem qualquer manipulação experimental e treinados (NT, n = 5); (3) ratos com secção do nervo ciático e treinamento aeróbico (SNTT, n = 5); (4) ratos com secção do nervo ciático e sedentários (SNTS, n=5); (5) ratos com nervo ciático isolado, mas não seccionado (sham) e submetidos ao treinamento (ST, n=5); e (6) ratos com nervo ciático isolado, mas não seccionado, e sedentários (SS , n=5). Sete dias após o procedimento cirúrgico, os animais dos grupos com treinamento foram adaptados em esteira ergométrica diariamente por 10 minutos, durante 4 dias, a velocidade de 5 m/min. No quinto dia, esses ratos foram submetidos ao teste de esforço máximo, o qual consistiu em exercício graduado na esteira, com acréscimos da velocidade em 5 m/min a cada 3 min, iniciando com velocidade de 5 m/min e tendo como limite a intensidade máxima de cada animal. O valor máximo alcançado foi utilizado para planejamento do programa de treinamento aeróbico dos ratos. Após uma semana da secção do nervo ciático, os animais iniciaram o programa de treinamento aeróbico em esteira ergométrica, o qual teve duração de quatro semanas. A densitometria óptica revelou aumento da imunorreatividade no citoplasma de neurônios do núcleo magno da rafe (NMR) nos grupos de animais SNTT e SNTS. No núcleo dorsal da rafe (DNR), o acréscimo ocorreu apenas no citoplasma de neurônios de ratos do grupo ST. No corno ventral da medula espinal, apenas o grupo SNTT teve aumento dos valores de densitometria óptica. Apesar de este grupo ter mostrado os maiores valores de densitometria óptica no corno dorsal, este acréscimo não foi estatisticamente significativo. O teste dos filamentos de Von Frey mostrou a presença de analgesia nos grupos de animais com lesão nervosa periférica e treinamento físico. O índice de funcionalidade do nervo ciático indicou recuperação apenas no grupo SNTT. Com base nesses resultados, pode-se sugerir que tanto o treinamento aeróbico em esteira como a lesão nervosa contribuem para o aumento da imunorretividade à serotonina mostrada neste estudo. Todavia, ainda é necessária a realização de estudos mais detalhados relacionando serotonina, exercício físico e lesão de nervo periférico para melhor entendimento das relações funcionais entre estes parâmetros

Kinesiotherapy With Exergaming as a Potential Modulator of Epigenetic Marks and Clinical Functional Variables of Older Women: Protocol for a Mixed Methods Study

BackgroundKinesiotherapy is an option to mitigate worsening neuropsychomotor function due to human aging. Moreover, exergames are beneficial for the practice of physical therapy by older patients. Physical exercise interventions are known to alter the epigenome, but little is known about their association with exergames. ObjectiveWe aim to evaluate the effects of kinesiotherapy with exergaming on older women’s epigenetic marks and cognitive ability, as well as on their clinical functional variables. Our hypothesis states that this kind of therapy can elicit equal or even better outcomes than conventional therapy. MethodsWe will develop a virtual clinic exergame with 8 types of kinesiotherapy exercises. Afterward, we will conduct a 1:1 randomized clinical trial to compare the practice of kinesiotherapy with exergames (intervention group) against conventional kinesiotherapy (control group). A total of 24 older women will be enrolled for 1-hour sessions performed twice a week, for 6 weeks, totaling 12 sessions. We will assess outcomes using epigenetic blood tests, the Montreal Cognitive Assessment test, the Timed Up and Go test, muscle strength grading in a hydraulic dynamometer, and the Game Experience Questionnaire at various stages. ResultsThe project was funded in October 2019. Game development took place in 2020. Patient recruitment and a clinical trial are planned for 2021. ConclusionsResearch on this topic is likely to significantly expand the understanding of kinesiotherapy and the impact of exergames. To the best of our knowledge, this may be one of the first studies exploring epigenetic outcomes of exergaming interventions. Trial RegistrationBrazilian Clinical Trials Registry/Registro Brasileiro de Ensaios Clínicos (ReBEC) RBR-9tdrmw; https://ensaiosclinicos.gov.br/rg/RBR-9tdrmw. International Registered Report Identifier (IRRID)DERR1-10.2196/3272