Efeito do exercício físico no metabolismo mitocondrial de animais modelos para doença de Alzheimer

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Ferrari, Gustavo Duarte
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: 3xTG-AD; Alzheimer's disease; Doença de Alzheimer; Exercício físico; Metabolismo mitocondrial; Mitochondrial metabolism; Physical exercise
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-05072021-153308/

Introdução: A doença de Alzheimer (DA) é a doença neurodegenerativa mais comum mundialmente, representando cerca de 60-70% do total de demências. O acúmulo de proteína β-amilóide (Aβ) e presença de emaranhados neurofibrilares são marcadores clássicos da doença. A mitocôndria possui papel central na fisiopatologia da DA, visto que o acúmulo de Aβ e sua ligação em canais de membrana mitocondrial, prejudica a mitofagia, diminui a dinâmica mitocondrial, e consequentemente reduz a capacidade respiratória da célula, sendo o treinamento físico um potente modulador do metabolismo mitocondrial, capaz de gerar efeito neuro protetor. Objetivo: Comparar os efeitos de dois tipos de treinamento físico aeróbio (moderada -MOD; e alta intensidade - INT) no metabolismo mitocondrial de tecido cerebral de animais modelo para doença de Alzheimer - 3xTG-AD. Métodos: As análises foram realizadas em hipocampo e córtex pré-frontal de animais transgênicos para DA e sua contraparte saudável (C57BL/6;129 - WT). Foram feitos ensaios Aβ, por meio de ELISA, citrato sintase (CS) para avaliar conteúdo mitocondrial, respirometria de alta resolução para mensurar o consumo de oxigênio nos tecidos e RT-qPCR a fim de avaliar expressão de genes neurogênicos e metabolismo de glicose. Resultados: Observamos uma elevação na capacidade aeróbia dos animais, e tendência ao aumento de fator neurotrófico (BDNF) após ambos protocolos de exercício físico. Os modelos de treinamento não foram capazes de reduzir a concentração de Aβ no hipocampo dos animais transgênicos. Nos animais WT, observou-se uma elevação no consumo de O2 em todos os estados respiratórios - OXPHOS (37% MOD e 26% INT), LEAK (09% MOD e 49% INT; e ETS (40% MOD e 54% INT). Com relação ao conteúdo mitocondrial, o treinamento moderado reduziu em 38% e o intenso em 47% a atividade de CS. Não foi observada alteração na expressão de GLUT3, com aumento de LDH-A e redução de MCT-2 somente no treinamento intenso. Ambos protocolos causaram um aumento de mRNA de BDH1 nos animais WT. Nos animais transgênicos, houve leve redução no conteúdo mitocondrial no hipocampo frente ao treinamento moderado, com redução em todos os estados de o consumo de O2. De forma interessante, essa redução gerou um efeito de \"equalização ou normalização\" dos estados respiratórios após o treinamento com os valores percebidos pelos animais WT sem atividade física. Houve uma redução de 38% e 47% no conteúdo mitocondrial após os treinamentos moderado e intenso, respectivamente, com redução no consumo de O2 para fosforilação (20% MOD e 19% INT), desacoplamento (11% MOD e 43% INT) e capacidade respiratória máxima (9% MOD e 37% INT) em animais com DA. Análises de genes da via glicolítica neuronal mostraram elevação na expressão do transportador de glicose (GLUT3) e lactato desidrogenase (LDH-A), com pequena redução de transcrito de transportador de monocarboxilase (MCT-2) e corpos cetônicos (BDH1). Conclusão: Os dados apresentados neste trabalho levam a conclusão que o exercício físico de moderada e alta intensidade, realizado por oito semanas é capaz de elevar fatores neurotrófico (BDNF) e normalizar a capacidade aeróbia de animais da cepa 3xTG-AD e alterar a expressão de genes envolvidos no metabolismo glicolítico de neurônios.