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Previous issue date: 2017-02-10A hipertrofia cardíaca é um processo adaptativo do miocárdio que resulta em um aumento da massa do coração e pode estar associada a um aumento no risco de morbidade e mortalidade. O treinamento aeróbio resulta em benefícios cardiovasculares, metabólicos e autonômicos, e por esse motivo tem sido utilizado como uma conduta não farmacológica na prevenção e tratamento desta patologia. Foi utilizada uma abordagem proteômica comparativa, por eletroforese em gel bidimensional (2D) acoplada à espectrometria de massa (MALDI-TOF/TOF), para investigar os efeitos do treinamento aeróbico no remodelamento do proteoma cardíaco, no ventrículo esquerdo de camundongos com hipertrofia cardíaca patológica induzida por isoproterenol. Camundongos C57Bl/6 foram divididos em quatro grupos experimentais: saudável sedentário (SS), saudável treinado (ST), isoproterenol sedentário (IS) e isoproterenol treinado (IT). Os animais dos grupos IS e IT receberam durante 10 dias consecutivos uma dose diária (45mg/kg/dia) de isoproterenol, a qual foi administrada via subcutânea. Todos os animais foram submetidos a um teste de esforço máximo para definir a carga de treinamento e avaliar o desempenho físico individual. Os animais dos grupos ST e IT, foram submetidos a um protocolo de treinamento aeróbio de intensidade moderada, na esteira, por um período de 8 semanas, e ao final deste período, todos os animais foram submetidos novamente ao teste de esforço máximo. A análise histológica do tecido cardíaco demonstrou integridade da arquitetura e das células do miocárdio dos animais saudáveis - SS e ST - com uma discreta hipertrofia no último grupo, evidenciando a indução da hipertrofia fisiológica pelo treinamento aeróbico. Nos animais que foram submetidos ao tratamento com isoproterenol - IS e IT - foi observada uma hipertrofia patológica no ventrículo esquerdo, com intensa desorganização das fibras e áreas de fibrose, sendo menos intensas no tecido dos animais do grupo que foi submetido ao treinamento aeróbico - IT. Estes resultados evidenciam a indução da hipertrofia patológica pelo tratamento com isoproterenol, bem como o efeito benéfico do treinamento aeróbico na hipertrofia patológica. Os animais sedentários com hipertrofia patológica apresentaram uma menor capacidade aeróbia, o que confirmou um efeito prejudicial da administração do isoproterenol no condicionamento desses animais. Já o treinamento aeróbio melhorou a capacidade aeróbia tantos dos animais saudáveis quanto dos animais com hipertrofia patológica, o que confirma a importância do exercício físico na reabilitação cardíaca. O perfil proteico dos VE revelou diferença na expressão de 105 spots proteicos entre os grupos, e 58 proteínas foram identificadas e pertencem as seguintes classes funcionais: metabolismo energético, estresse oxidativo, proteínas de choque térmico e estruturais. A hipertrofia patológica modulou negativamente a expressão proteica das proteínas envolvidas no metabolismo energético, enquanto a hipertrofia fisiológica modulou positivamente a expressão dessas proteínas. O mesmo aconteceu nos animais com hipertrofia patológica em resposta ao treinamento aeróbio. Por outro lado, ambas as hipertrofias resultaram em um aumento na expressão de proteínas de choque térmico e estruturais. Duas proteínas identificadas – sarcalumenin e PP1ɣ - são importantes proteínas envolvidas no acoplamento excitação-contração, que em resposta ao treinamento aeróbico aumentam suas expressões e atuam na citoproteção cardíaca, sendo responsáveis pela melhora da função cardíaca e condicionamento dos animais com hipertrofia patológica. Diante disso, os resultados sugerem que o treinamento aeróbio induz um remodelamento do proteoma cardíaco na hipertrofia patológica que possibilita que ele seja utilizado como uma importante ferramenta de prevenção e tratamento dessa patologia.Cardiac hypertrophy is an adaptive process of the myocardium that results in an increase in heart mass and may be associated with an increased risk of morbidity and mortality. Aerobic training can promote cardiovascular, metabolic and autonomic benefits; therefore, it has been used as a non-pharmacological alternative in the prevention and treatment of this condition. A comparative proteomic approach, by two-dimensional gel electrophoresis coupled with mass spectrometry (MALDITOF/TOF), was used to investigate the effects of aerobic exercise on cardiac proteome remodeling of pathological isoproterenol-induced left ventricular hypertrophy in mice. C57Bl/6 mice were divided into four experimental groups: sedentary healthy (SH), trained healthy (TH), sedentary isoproterenol (SI) and trained isoproterenol (TI). The animals of the SI and TI groups received daily subcutaneous injection of isoproterenol for 10 consecutive days (45 mg/kg/day). All animals were submitted to a maximum treadmill stress test to determine the training load and assess individual physical performance. The animals of the TH and TI were submitted to a moderate-intensity training on the treadmill for eight weeks. After the training protocol, all animals were resubmitted to a maximum stress test. Histological analysis of the left ventricular myocardium demonstrated integrity of the architecture of the cardiac muscle and muscle cells in healthy animals - SH and TH - with a slight hypertrophy in the latter group, thus providing evidence that aerobic exercise training can induce physiological hypertrophy. In contrast, isoproterenol-treated mice - SI and TI - showed pathological hypertrophy in the left ventricle with severe myofiber disorganization and fibrosis areas, which wasless severe in the tissue of animals of the group submitted to aerobic training - TI. Such results point to both the possibility of inducing pathological hypertrophy by isoproterenol and the beneficial effect of aerobic training on pathological hypertrophy. Sedentary animals with pathological hypertrophy had lower aerobic capacity, which confirmed the detrimental effect of isoproterenol administration on the conditioning of these animals. Aerobic training improved the aerobic capacity of both healthy animals and animals with pathological hypertrophy, which confirms the importance of physical exercise in cardiac rehabilitation. The protein profile of the LV revealed a different expression of 105 protein spots between the groups, and 58 proteins were identified and belong to the following functional classes: energy metabolism, oxidative stress, heat shock and structural proteins. Pathological hypertrophy negatively modulated the expression of proteins involved in energy metabolism, while physiological hypertrophy positively modulated the expression of the same proteins. The same could be observed in animals with pathological hypertrophy in response to aerobic training. However, both hypertrophies resulted in an increase in the expression of heat shock and structural proteins. Two of the identified proteins - sarcalumenin and PP1ɣ - are important for excitation-contraction coupling, which increase in expression in response to aerobic training and act in cardiac cytoprotection, being responsible for the improvement of the cardiac function and conditioning of the animals with pathological hypertrophy. Therefore, the results suggest that aerobic training induces the remodeling of the cardiac proteome in pathological hypertrophy, thus constituting an important instrument in treating and preventing this condition
