Análise da expressão de proteínas autofágicas e microestrutura do colo do fêmur de ratas no período do envelhecimento após treinamento de força - Almeida, Ricardo de Paula de [UNESP] (2017)
A diminuição de massa óssea concomitante à progressão da idade resulta em maior incidência de fraturas, devido a mudanças microarquiteturais que são determinantes importantes para a qualidade óssea. Concomitantemente, mecanismos moleculares que agem na manutenção celular como a autofagia podem estar relacionados ao “turnover” ósseo no período do envelhecimento, sendo estes mecanismos relacionados ao processo de osteopenia/osteoporose. Neste estudo foram avaliados os efeitos do treinamento de força (TF) na microestrutura do colo do fêmur de ratas Wistar adultas (7 meses) e velhas (21 meses) submetidas ou não ao programa de exercício físico e distribuídas nos grupos: adultas não exercitadas (A/NEX); adultas exercitadas (A/EX); velhas não exercitadas (V/NEX) e velhas exercitadas (V/EX). O treinamento de força foi realizado utilizando-se escada com carga atrelada à cauda dos animais; 3 vezes por semana durante período de 120 dias. Resultados obtidos por microtomografia computadorizada (μCT) após este período demonstraram que o TF foi capaz de aumentar a espessura (Ct. Th (mm); V/EX vs A/EX p = 0,7863), momento polar de inércia médio (pMOI (mm4); A/NEX vs A/EX p = 0,0362; V/NEX vs V/EX p = 0,0032) e reduzir a porosidade da região cortical do colo do fêmur (Ct. Po (%); V/NEX vs V/EX p = 0,0406), causando aumento na área cortical total (Tt.Ar (mm²); V/NEX vs V/EX p = 0,0406). No osso trabecular notou-se maior fração do volume ósseo (BV/TV (%); V/NEX vs V/EX p = 0,006); espessura trabecular (Tb.Th (mm); V/NEX vs V/EX p = 0,0069; V/EX vs A/EX p<0,0001); número de trabéculas (Tb.N (1/mm) V/NEX vs V/EX p = 0,0004) e grau de anisotropia ( DA V/NEX vs V/EX p = 0,0088). Estas modificações resultaram em redução do espaçamento trabecular (Tb.Sp (mm) V/EX vs A/EX p = 0,0382) e porosidade trabecular (Tb.Po (%) V/NEX vs V/EX p = 0,0006). Além destes parâmetros da estrutura cortical e trabecular, foram avaliados: capacidade de carregamento voluntário máximo (CCVM); peso corporal, do útero e do tecido adiposo retroperitoneal; biomarcadores para fosfatase alcalina plasmática (FAL) e fosfatase ácida resistente à tartarato sérica (TRAP); densidade mineral óssea areal (DMOa), Western blot para beclina-1, LC3, sequestossoma-1/p62 (SQSTM-1/p62), AKT, ERK1//2, pAKT (Ser473), pERK (Thr202/ Tyr204); e imunoistoquímica (IHQ) para RUNX-2, FAL, TRAP, Osteocalcina (OCN) e beclina-1. As dosagens plasmáticas evidenciaram aumento na atividade da FAL após a realização do TF (A/NEX vs A/EX p = 0,0002). Concentrações plasmáticas de TRAP não apresentaram alterações significantes. Análises de marcadores autofágicos mostraram maior expressão para beclina-1 em A/EX e V/EX. LC3 também obteve elevada expressão em A/EX, mas em V/EX sua expressão foi menor. A expressão de SQSTM1/p62 foi reduzida após a realização do TF nas ratas A/EX e V/EX. AKT total (t-AKT) e AKT fosforilada (pAKT-Ser473) demonstrou expressão mais alta em A/EX comparados à A/NEX. Por outro lado, em V/EX, a fosforilação foi reduzida em Ser473 quando comparados à V/NEX, mas t-AKT permaneceu inalterada em ambos. Resultados para ERK1/2 demonstraram redução na expressão em A/EX comparados à A/NEX, mas em V/EX sua expressão foi melhorada comparados à V/NEX. A fosforilação de ERK em Thr202 foi aumentada em A/EX em relação à A/NEX, mas em ratas velhas não houveram modificações. No sítio Tyr204 também houve elevada fosforilação em A/EX comparados à A/NEX, mas foi reduzida em V/EX comparados à V/NEX. A imunomarcação de RUNX-2, FAL, OCN e beclina-1 foi menor em V/NEX mas em V/EX a marcação aumentou assemelhando -se à A/EX. TRAP, elevada em V/NEX, mostrou -se reduzida em V/EX. Em suma, neste estudo nós demonstramos a atuação do TF no metabolismo ósseo de ratas no período da periestropausa com resposta integrada entre exercício e idade. Este estudo também demonstrou que proteínas importantes relacionadas à regulação autofágica e metabolismo ósseo podem ser potencialmente alteradas pelo TF. Nossos resultados evidenciam atuação do TF na manutenção da massa óssea mostrando que essa modalidade de exercício pode prevenir e/ou diminuir danos causados pela osteoporose durante o estágio do envelhecimento.