Study of metabolic response, angiotensin receptor and blood pressure in androgenized rats in persistent estrus : effect of aerobic exercise shedule

Orientadores: José Antônio Rocha Gontijo, Patrícia Aline BoerTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências MédicasResumo: Introdução: A síndrome dos ovários policísticos (SOP) é uma manifestação endócrina proteiforme e de etiologia desconhecida. Acomete, aproximadamente, 8 % das mulheres em idade reprodutiva. Dentre as principais características desta síndrome destaca-se o hiperandrogenismo, anovulação crônica e infertilidade. A SOP também apresenta alta prevalência de distúrbios que levam à disfunção metabólica, dentre as quais resistência à insulina, hiperinsulinemia, diabetes mellitus tipo 2, obesidade, dislipidemia e, hipertensão arterial. Ações não farmacológicas, como modificações na dieta e exercício físico, têm sido consideradas estratégicas como abordagens de primeira linha na prevenção e tratamento desta disfunção. Objetivo: Diante da problemática apresentada, o objetivo deste estudo foi avaliar em ratas fêmeas androgenizadas em estro persistente, a resposta metabólica, de receptores angiotensinérgicos e a resposta pressórica bem como o efeito do exercício físico aeróbico. Metodologia: Os animais foram divididos em quatro grupos: sedentários SOP (Sedsop), exercício SOP (Exesop), sedentário controle (Sedcon) e exercício controle (Execon). Os animais permaneceram com livre acesso à água e a ração padrão para roedores. Os animais foram submetidos à natação (temperatura termoneutro), com sobrecarga progressiva, durante uma hora por dia cinco vezes por semana, ao longo de oito semanas sucessivas. Avaliações antropométricas, cardiovasculares, metabólicas, renais e de vias intracelulares avaliando parâmetros tais como, massa corporal total, pressão arterial, frequência cardíaca, perfil lipídico, perfil glicêmico, resposta insulinêmica, filtração glomerular, manipulação tubular renal de sódio e expressão de receptores angiotensinérgicos foram realizadas em tempos bem definidos antes e após a submissão dos animais à atividade física programada. A sinalização intracelular foi avaliada em músculo esquelético através do estudo da expressão de proteínas IR, IRS-1, Akt, GLUT-4 bem como a determinação dos níveis de receptores de angiotensina II (AT1R e AT2R) em rins. Resultados: Os dados mostraram que os animais Sedsop apresentaram aumento da massa corporal, intolerância à glicose, hiperinsulinemia, hipertensão arterial e aumento de frequência cardíaca, significativamente maior após 8 semanas de acompanhamento, quando comparados aos grupos treinados. Aumento da massa corporal, resistência à insulina e hipertensão arterial se associaram positivamente com elevados níveis séricos de colesterol, triglicérides e queda dos níveis de HDL-C. Em relação ao estudo funcional renal, os grupos treinados (Exesop e Execon) apresentaram uma menor excreção renal de sódio comparado aos grupos sedentários. Nestes animais (Exesop) esta antinatriurese ocorreu principalmente pela redução da excreção de sódio nos segmentos proximais do nefro, parcialmente compensada pelo aumento da excreção de sódio nos segmentos pós-proximais. A menor excreção proximal de sódio nestes animais treinados foi associada à redução da excreção renal de potássio. Sugere-se que a redução natriurética nos grupos treinados tenha ocorrido como consequência da ativação de mecanismos homeostáticos compensatório se contrarreguladores em decorrência da redução da pressão arterial e frequência cardíaca. Na análise de AT1R e AT2R, os animais Sedsop mostraram menor expressão desses receptores. Em contrapartida, o grupo Exesop apresentou aumento significativo na expressão de AT2R se comparados ao Sedsop, o que repercutiu na elevação da razão AT1R/AT2R. O estudo das vias intracelulares da insulina em músculo esquelético mostrou que os animais Sedsop apresentaram significativas modificações na transdução do sinal em resposta à insulina denotada pela redução da expressão de IRS-1 e GLUT-4 sugerindo uma resistência à ação da insulina nestes animais. Conclusão: Esses dados demonstraram que o exercício físico programado não está associado à atenuação dos aspectos ligados a androgenização neste modelo específico, contudo, o programa de treinamento físico proporcionou consistente melhora nos parâmetros metabólicos e hemodinâmicos possivelmente, por modificações na resposta de vias intracelulares relacionadas à resposta insulínica nestes animais em estro permanente quando comparados ao grupo sedentárioAbstract: The polycystic ovary syndrome (PCOS) is an endocrine heterogeneous disease with unknown etiology. It affects about 8% of women in reproductive age. Among the main features of this disease is the hyperandrogenism, infertility and chronic anovulation. The PCOS also have high prevalence of disorders that lead to the metabolic syndrome, such as obesity, insulin resistance, hyperinsulinemia, hyperlipidemia, hypertension and diabetes mellitus type 2. The pharmacological measures, such as diet and physical exercise, have been considered as a first-line strategic on disease prevention and treatment of that. Regarding this presented situation, the aim of this study was to assessusing an animal model of androgenization, PCOS relationship between metabolic syndrome and aerobic exercise effects on the chronic treatment of these disorders. The animals groups were sedentary PCOS (PCOSsed), PCOS exercise (PCOSexe), sedentary control (SEDcon) and exercise control (EXEcon). The animals had free access to water and food. The training methodology was swimming with pleasant water temperature, during 1 hour per day, 5 times a week, over 8 weeks with progressive overload. The anthropometric, metabolic, cardiovascular, renal and intracellularly analysis were carried out considering measures such as body mass ratings, blood pressure, heart rate, lipid profile, glycemic profile, insulin analyses, glomerular filtration, renal sodium handling and intracellular signaling pathways. In the skeletal muscle was evaluated intracellular signaling through the proteins IR, IRS-1, Akt, GLUT-4 and Angiotensin II receptors (AT1R and AT2R) in kidneys. The PCOSsed animals showed the parameters obesity, glucose intolerance, hyperinsulinemia, hypertension, and increased heart rate significantly higher than trained groups, after 8 weeks of experiments. The obesity, insulin resistance and hypertension results were positively correlated with high cholesterol, triglycerides and HDL-C levels. For the kidney function¿s test, the trained groups (PCOSexe and EXEcon) showed lower renal sodium excretion than sedentary groups. However, only in PCOSexe animals the decrease occurred primarily by reducing excretion in the proximal portion, which was offset by an increase in sodium excretion in the distal portion. Another renal response in animals PCOSexe observed was a decrease in renal excretion of potassium. Natriuretic reduction in trained animals may have occurred due to the homeostatic mechanism for compensatory reduction in blood pressure and heart rate. The analysis of AT1R and AT2R, PCOSsed animals have showed less expression of these receptors. On the other hand, the PCOSexe group has presented a significant increase in the expression of AT2R when compared to PCOSsed, which have influenced in the elevation of the reason AT1R/AT2R. The intracellular analysis of insulin pathways in skeletal muscle, PCOSsed animals showed changes in signal transduction pathways of insulin through the significant decrease of the expression of IRS-1 and GLUT-4 of suggesting a response of insulin resistance in these animals. These results have demonstrated that scheduled exercise did not reverse the infertility in animal androgenization model. Nevertheless, the physical training program provided consistent improvements in metabolic parameters and intracellular animals with PCOS when it was compared to the sedentary groupDoutoradoFisiopatologia MédicaDoutora em Ciência

Long-term exercise training attenuates arterial blood pressure responsiveness and modulates angiotensina II signal transduction and urinary sodium excretion in SHR

Orientador: Jose Antonio Rocha GontijoDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciencias MedicasResumo: A hipertensão arterial é um dos principais fatores de risco para a alta morbidade e mortalidade cardiovascular. A prevalência mundial é estimada em 1 bilhão de indivíduos. No Brasil estima-se que essa prevalência esteja entre 20 a 44% da população, sendo 17 milhões de brasileiros portadores da patologia, acarretando um custo anual de 11 bilhões de reais para o tratamento da hipertensão. Com isso, a importância de estratégias não medicamentosas para a prevenção da patologia tem sido amplamente discutida. Dentre as várias condutas não farmacológicas utilizadas, a prática regular de atividade física é reconhecida pela literatura mundial como uma das intervenções mais importantes de prevenção e tratamento da hipertensão arterial. Diante da problemática exposta, o objetivo deste trabalho foi averiguar os efeitos da atividade física programada, com diferentes intensidades e duração do treinamento, sobre a pressão arterial sistêmica, a filtração glomerular, a manipulação renal de sódio e a expressão de angiotensina II através de seus receptores AT1 e AT2 e de suas vias de sinalização: JAK 2, STAT3, ERK 1-2 e SOCS-3, em rins de ratos espontaneamente hipertensos (SHR) e Wistar Kyoto (WKY). Os ratos foram divididos em 2 grupos SHR e WKy e depois subdivididos em sedentários e exercício, aleatoriamente. Os animais tiveram livre acesso a água e a comida. A atividade física aeróbia crônica foi realizada através de um treinamento diário com sobrecarga progressiva. Os animais foram pesados diariamente durante todo o período experimental. A aferição da pressão arterial foi realizada ao final de cada semana, ao longo das 10 semanas de treinamento, em todos os grupos. O estudo da função renal dos animais foi feito nas 2a e 10a semana de treinamento que correspondeu a 8º e 16º semana de vida, respectivamente. Os resultados mostraram que o exercício físico aeróbio promoveu significativa atenuação da pressão arterial em animais hipertensos (p < 0, 0001). Essa relevante resposta pressórica nos animais treinados pode estar relacionada à menor expressão renal dos receptores AT1 e sua subseqüente via de sinalização. Uma das hipóteses para esse acontecimento é a menor ativação da via JAK-2 apresentada por esses animais quando comparados ao grupo sedentário. A modificação do receptor e da resposta intracelular de sinalização do sistema renina-angiotensina pode ter ocasionado aumento significativo da fração de excreção de sódio (FE Na%), principalmente, nos segmentos distais do nefro. Este aumento na excreção tubular de sódio, prioritariamente no segmento espesso da alça de Henle, promoveu também maior excreção urinária de potássio. Concomitantemente, houve aumento das vias de sinalização STAT-3, ERK-1-2 e SOCS-3 nos animais hipertensos treinados. Os animais WKy não apresentaram modificações significativas nos parâmetros de massa corporal total e pressão arterial, além de não ocorrer significativas modificações na função renal e nas vias de sinalização como resposta ao treinamento crônico. Esses resultados mostraram que a atividade física aeróbia crônica promoveu positivas modificações nas respostas intracelulares em animais com níveis iniciais altos de pressão arterial.Abstract: Progressive exercise training should be considered a valuable therapeutic choice in cardiovascular disease including arterial hypertension. Original observations, regarding the effects of long-term exercise training on blood pressure, renal sodium handling and renal renin-angiotensin-aldosterone (RAS) intracellular pathways in Okamoto-Aoki rats compared with appropriate age-matched WKy control subjects, arise from this study. The current study confirms that the initial body weight was slightly but significantly lowers in SHR and that SHR grew less rapidly over the observation period, and significant differences were observed after the age of 8 weeks only between TWKy and SWKy subgroups. As shown in Figure 1, tail arterial pressure (in mmHg) in SSHR was higher than in TSHR from 6 to 16 weeks of age. No significant difference of the blood pressure levels was observed at same period of time to SWKy and TWKy. Also, the continuous increased blood pressure in SHR was blunted and significantly reduced by long-term swim training exercise over a 6-wk period (between the age of 6-wk and 16-wk old). The novelty of the present investigation shows, at first time, a pronounced increase in fractional urinary sodium excretion in TSHR rats compared with SSHR age-matched group. The enhanced FENa and FEK at 16-wk-old TSHR was accompanied by an increase in FEPPNa and occurred despite significant decreased CCr, consequently fall in the sodium filtered load, and unchanged FEPNa. Furthermore, the immunoblotting analysis in the current study also unprecedentedly demonstrates a decreased expression of AT1R and signaling protein expression in the entire kidney of TSHR rats, compared to that observed in SSHR. Conversely, the expression of the AT2R in both, sedentary or training SHR and, signaling proteins in 16-wk-old TWKy compared with the SWKy age-matched group were unchanged. The present study might indicate that, also in the kidney, long-term exercise exerts a modulator effect on AngII receptor expression. Although the precise mechanism responsible for the subsequentlyenhanced sodium excretion response in TSHR rats is still unclear, the current data suggest that changes in renal functions are conducive to reduction hydroelectrolyte tubule reabsorption, and that this might attenuate the established adult hypertension. In fact, it is plausible to suppose that the present study supports the association of increasing natriuresis, reciprocal changes in renal AngII receptors and intracellular pathway protein with the fall of blood pressure levels found in TSHR compared with age-matched SSHR rats.MestradoMedicina ExperimentalMestre em Fisiopatologia Médic