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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: Influência do treinamento físico na disfunção endotelial e no desenvolvimento do ateroma em camundongos knockout para o receptor de lipoproteínas de baixa densidade : Influence of exercise training on endothelial dysfunction and atheroma development in low density lipoprotein receptor-deficient mice
Title Alternative: Influence of exercise training on endothelial dysfunction and atheroma development in low density lipoprotein receptor-deficient mice
Author: Guizoni, Daniele Mendes, 1988-
Advisor: Davel, Ana Paula, 1979-
Abstract: Resumo: A disfunção endotelial e o desequilíbrio redox constituem importantes mecanismos associados ao desencadeamento da aterosclerose. O aumento da produção de ânion superóxido, em conjunto com alterações na atividade das isoformas endotelial (eNOS) e neuronal (nNOS) da sintase de óxido nítrico (NO) contribuem para a disfunção endotelial, por reduzir a produção e a biodisponibilidade de NO e H2O2. Trabalhos sugerem que o exercício físico aeróbio (Ex) pode reduzir o ateroma e o estresse oxidativo nas fases avançadas da aterosclerose. Porém, os efeitos do Ex na produção e atividade vasodilatadora do NO e H2O2 na disfunção endotelial que precede a formação do ateroma não está esclarecido. Camundongos knockout para o receptor de LDL (LDLr-/-) constituem um modelo para estudo da hipercolesterolemia familiar (HF) com elevação das concentrações plasmáticas de LDL; porém o desenvolvimento acelerado da lesão aterosclerótica na aorta depende da exposição a outros fatores aterogênicos. O objetivo do presente estudo foi investigar o efeito do Ex sobre a disfunção endotelial que ocorre nas fases iniciais da doença aterosclerótica na aorta de camundongos LDLr-/- focando no papel do NO, H2O2 e ânion superóxido. Camundongos C57BL/6J (WT) e LDLr-/- (12 semanas) alimentados com dieta padrão foram divididos em sedentários (S) ou exercitados (Ex; treinamento em esteira rolante 1h/5x por semana) por 4 semanas. Após este período, o plasma foi obtido e a aorta torácica coletada. Houve aumento do colesterol total e de triglicérides em LDLr-/-S comparado ao WT-S, o que não foi modificado pelo treinamento. Observou-se redução do relaxamento dependente do endotélio induzido por acetilcolina na aorta de LDLr-/-S, sem diferenças na vasodilatação induzida pelo doador de NO nitroprussiato de sódio ou por H2O2. O treinamento não modificou o relaxamento da acetilcolina em WT-Ex, mas normalizou esta resposta em LDLr-/-Ex. A inibição não específica das NOS (L-NAME), e em menor magnitude a inibição da nNOS (7-NI) e a catalase reduziram o relaxamento à acetilcolina em todos os grupos, abolindo as diferenças entre eles. A expressão da (Ser1177)p-eNOS e da nNOS, assim como a produção de NO e H2O2 foram reduzidas em aorta de LDLr-/-S e normalizados em LDL-/-Ex. A inibição da atividade da NADPH oxidase com apocinina aumentou o relaxamento à acetilcolina em LDLr-/-S, mas não em LDLr-/-Ex, sugerindo menor papel da NADPH oxidase após o treinamento. De acordo, a expressão da subunidade Nox2 da NADPH oxidase e a produção de ânion superóxido foram reduzidas em aorta de LDLr-/-Ex em comparação ao grupo LDLr-/-S. Houve menor expressão aórtica das isoformas da superóxido dismutase em LDLr-/-S, efeito parcialmente restaurado em LDLr-/-Ex. Não foram encontrados depósitos de gordura na aorta torácica dos animais estudados, confirmando o estágio inicial da doença aterosclerótica em LDLr-/-. Em conclusão, os dados sugerem o treinamento físico aeróbio como uma potencial terapia na prevenção da disfunção endotelial e do desequilíbrio redox que precede o desenvolvimento do ateroma na hipercolesterolemia, por promover aumento da produção e biodisponibilidade de NO e de H2O2

Abstract: Endothelial dysfunction and redox imbalance are important mechanisms involved in the pathogenesis of atherosclerosis. The increased production of superoxide anion associated with changes in the activity of endothelial (eNOS) and neuronal (nNOS) nitric oxide (NO) synthase isoforms contribute to endothelial dysfunction by reducing the production and bioavailability of NO and H2O2. Previous studies suggest that aerobic exercise (Ex) might reduce atheroma and vascular oxidative stress in advanced stages of atherosclerosis. However, the effects of Ex on the endothelial production of NO and H2O2 and their vasodilator activity in early stages of atherosclerotic disease is still unclear. LDL-receptor knockout mice (LDLr-/-) are a model for the study of familial hypercholesterolemia (FH); these mice exhibit elevated LDL plasma levels, but the acceleration of aortic atherosclerotic lesion depends on the exposure to other atherogenic factors. The aim of this study was to investigate the effect of Ex on the early endothelial dysfunction of LDLr-/- mice, focusing on the role of NO, H2O2 and superoxide anion. C57BL/6J (WT) and LDLr-/- mice (12 weeks) fed standard diet were divided into sedentary (S) or exercised (Ex; training on a treadmill 1h/5x per week) for 4 weeks. After this period, plasma samples and the thoracic aorta were collected. Total cholesterol and triglycerides were increased in LDLr-/-S compared to WT-S; whereas Ex did not modify these parameters. The endothelium-dependent relaxation induced by acetylcholine was impaired in aortic rings from LDLr-/-S, without changes in the relaxation response induced by the NO donor sodium nitroprusside or by H2O2. Ex did not modify the acetylcholine-induced relaxation in aorta of WT-Ex, but normalized this response in LDLr-/-Ex. The non-specific inhibition of NOS with L-NAME, and to a lesser extent the inhibition of nNOS with 7-NI, as well as the incubation with catalase reduced the relaxation response to acetylcholine in all groups, abolishing differences between them. nNOS and p-eNOS (Ser1177) expression, as well as NO and H2O2 production were reduced in aorta of LDLr-/-S and restored by Ex. The inhibition of NADPH oxidase activity with apocynin increased the acetylcholine-induced relaxation in LDLr-/-S, but not in LDLr-/-Ex suggesting minor role of NADPH oxidase after physical training. Accordingly, expression of NADPH oxidase Nox2 and superoxide anion production were reduced in aorta of LDLr-/-Ex compared to LDLr-/-S group. Aortas from LDLr-/-S showed reduced aortic expression of superoxide dismutase isoforms 1, 2 and 3 in, which was partially restored in LDLr-/-Ex. Fat deposit evaluated with Oil red staining were found no significant in thoracic aortas from all groups, confirming the initial stage of atherosclerotic disease in LDLr-/-. In conclusion, the data suggest aerobic physical training as a potential therapy in the prevention of endothelial dysfunction and redox imbalance that precedes the development of atherosclerotic lesions in hypercholesterolemia by increasing NO and H2O2 production and bioavailability
Subject: Exercícios físicos
Disfunção endotelial
Camundongos knockout
Receptores LDL
Óxido nítrico
Água oxigenada
Language: Inglês
Editor: [s.n.]
Citation: GUIZONI, Daniele Mendes. Influência do treinamento físico na disfunção endotelial e no desenvolvimento do ateroma em camundongos knockout para o receptor de lipoproteínas de baixa densidade: Influence of exercise training on endothelial dysfunction and atheroma development in low density lipoprotein receptor-deficient mice. 2016. 1 recurso online (86 p.). Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/318108>. Acesso em: 9 nov. 2018.
Date Issue: 2016
Appears in Collections:IB - Tese e Dissertação

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