Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.unicamp.br/jspui/handle/REPOSIP/352980
Type: DISSERTAÇÃO DIGITAL
Degree Level: Mestrado
Title: O papel do exercício físico no desequilíbrio mitonuclear e UPRmt na musculatura esquelética de camundongos idosos
Title Alternative: The role of physical exercise on mitonuclear imbalance and UPRmt in skeletal muscle of aged mice
Author: Cordeiro, André Victor, 1994-
Advisor: Ropelle, Eduardo Rochete, 1976-
Abstract: Resumo: Introdução: Entende-se o fenômeno mitocondrial de resposta a proteínas malformadas (UPRmt), como um sistema de controle e qualidade de proteínas que asseguram a integridade e funcionalidade das mitocôndrias frente a danos proteotóxicos. A UPRmt é induzida por um desequilíbrio estequiométrico entre proteínas codificadas pelo DNA mitocondrial (mtDNA), e proteínas oriundas do DNA nuclear (nDNA), ativando chaperonas e proteases que remodelam e asseguram a funcionalidade das proteínas mitocondriais, melhorando o metabolismo e suas funções. No entanto, durante o envelhecimento, a disfunção mitocondrial é, ao menos em parte, relacionada à redução da capacidade de ativação da UPRmt. Contudo, sabe-se que o exercício promove respostas fisiológicas benéficas frente a condições que provocam o declínio fisiológico, como a senescência celular. Dessa forma, é plausível ponderar que exercício pode induzir o desequilíbrio mitonuclear e a UPRmt, contrabalanceando a disfunção mitocondrial no envelhecimento. Materiais e Métodos: Camundongos C57BL/6J, com 2 meses (jovens) e 2 anos (idosos) foram utilizados. Os animais idosos foram submetidos a dois protocolos de exercício físico crônico: O primeiro [Estudo 1] com 60 minutos, em intensidade moderada. O segundo [Estudo 2] com 30 minutos, em bouts intervalados de alta intensidade (HIIT), ambos durante 4 semanas. Ao final das intervenções, combinamos análises fisiológicas e moleculares para avaliar os efeitos do treinamento sobre o desencadeamento do desequilíbrio mitonuclear, UPRmt e metabolismo mitocondrial no músculo esquelético de animais idosos. Por fim, análises de bioinformática foram realizadas utilizando bases de dados de camundongos e humanos idosos, associando genes da UPRmt com o metabolismo mitocondrial no tecido muscular e fatores fisiológicos. Resultados: O envelhecimento diminuiu marcadores da UPRmt no músculo esquelético de camundongos. Contudo, ambos os protocolos de exercício foram capazes de induzir o desequilíbrio mitonuclear e a ativação da UPRmt nos animais idosos. Em adição, ambos os protocolos aumentam o conteúdo mitocondrial na musculatura esquelética, além de aumentar a performance física. Análises de bioinformática corroboram os resultados, demonstrando correlações positivas entre genes da UPRmt e do metabolismo mitocondrial no musculo esquelético em camundongos e humanos. Conclusão: Em conjunto, os resultados evidenciam que a UPRmt é um mecanismo conservado de longevidade, e que o exercício físico é uma ferramenta não farmacológica altamente eficiente em induzir o desequilíbrio mitonuclear, a ativação da UPRmt e a funcionalidade mitocondrial na musculatura esquelética de camundongos idosos

Abstract: Introduction: The mitochondrial unfolded protein response (UPRmt) is understood as a control and quality system of mitochondrial proteins, which ensure the integrity, morphology and functionality of mitochondria over the presence oxidative stress and proteotoxic damages. The UPRmt is activated after a stoichiometric imbalance between proteins encoded by mitochondrial DNA (mtDNA), and proteins synthesized by the nuclear DNA (nDNA), activating chaperones and proteases that remodel and assure the functionality of mitochondrial proteins, improving mitochondrial metabolism and its functions. However, during aging occurs downregulation of UPRmt, culminating in mitochondrial dysfunction diminishing the machinery for energy production. However, it is known that exercise induces beneficial responses against conditions promoting physiological impairments, as cellular senescence. In this sense, it is plausible to consider that physical exercise could induces mitonuclear imbalance and UPRmt, counteracting the mitochondrial dysfunction occurred during aging. Materials and Methods: C57BL/6J mice, with 2 months (young) and 2 years (aged) used in this study. The animals were submitted to different protocols of exercise training during 4 weeks: The first protocol consisted in moderated exercise during 60 minutes [Study 1]. The second protocol consisted in high-intensity (HIIT) interspaced bouts [Study 2]. Next, we combined physiological and molecular analyzes to evaluate the roles of exercise training on the mitonuclear imbalance, UPRmt and mitochondrial metabolism in the skeletal muscle of the aged animals. Finally, to confirm the UPRmt mechanism in different experimental models, were performed transcriptomic analysis in animals and humans, correlating markers of UPRmt with mitochondrial metabolism and physiological parameters. Results: Aging decreases markers of UPRmt in the skeletal muscle of mice. However, both exercise protocols were able to induce mitonuclear imbalance and UPRmt activation in trained animals. In addition, both protocols improved metabolism and mitochondrial content in the skeletal muscle, in addition to increasing physical performance. Lastly, bioinformatics analysis corroborated with our findings, evidencing a positively correlation between markers of UPRmt and mitochondrial metabolism in skeletal muscle of aged animals and humans. Conclusion: Taken together, the results showed that UPRmt is a conservative longevity mechanism, affected by aging. In addition, exercise training is an efficient non-pharmacological strategy to induce mitonuclear imbalance, UPRmt activation and mitochondrial functions in the skeletal muscles of aged animals
Subject: Músculo esquelético
Envelhecimento
Exercícios físicos
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: CORDEIRO, André Victor. O papel do exercício físico no desequilíbrio mitonuclear e UPRmt na musculatura esquelética de camundongos idosos . 2019. 1 recurso online ( 86 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Ciências Aplicadas, Campinas, SP.
Date Issue: 2019
Appears in Collections:FCA - Tese e Dissertação

Files in This Item:
File SizeFormat 
Cordeiro_AndreVictor_M.pdf2.57 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.