Os efeitos do exercício físico na neuroinflamação e neuroplasticidade do hipocampo de camundongos velhos

• Main Author: Dallagnol, Karine Mathilde Campestrini
• Other Authors: Universidade Federal de Santa Catarina
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: 2016
• Subjects: Neurociências; Envelhecimento; Exercícios físicos; Sistema nervoso; Doenças
• Online Access: https://repositorio.ufsc.br/xmlui/handle/123456789/167781

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Neurociências, Florianópolis, 2016. === Made available in DSpace on 2016-09-20T04:19:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 341960.pdf: 1861310 bytes, checksum: 1b9a33fd8a1bdf6bad190c692e65925c (MD5) Previous issue date: 2016 === O número de pacientes acometidos por doenças neurodegenerativas crônicas vem crescendo nas últimas décadas devido ao aumento da expectativa de vida mundial. A neuroinflamação é um processo natural do envelhecimento e está intimamente relacionada à etiologia de diversas doenças neurológicas (neurodegenerativas e psiquiátricas), resposta comportamental tipo-doença (do inglês sickness behavior - Reichenberg et al., 2001), prejuízos cognitivos e sensibilização do sistema imune frente à estímulos internos e/ou externos. Com o estado neuroinflamatório ocorre uma elevada expressão de quimiocinas pró-inflamatórias (IL-1ß, IL-6, TNF-a) e uma redução de fatores neurotróficos, como o Fator Neurotrófico Derivado do Cérebro (BDNF), Fator de Crescimento Semelhante à Insulina ? Tipo 1 (IGF-1) além do fator de transcrição REST (do inglês RE-1-silencing transcription factor). A redução de BDNF e REST é um dos pilares do envelhecimento do SNC, perdendo a neuroproteção e acarretando no desenvolvimento de doenças como depressão e doença de Alzheimer. As pesquisas científicas têm mostrado que o exercício físico como intervenção terapêutica modula o sistema imunológico, atenuando a neuroinflamação e aumentando a expressão de BDNF e REST hipocampais, minimizando os prejuízos cognitivos relacionados ao envelhecimento, consequentemente, otimizando o comportamento doentio. O objetivo desse trabalho foi avaliar os efeitos do exercício físico sobre a atividade motora, bem como o comportamento tipo-depressivo, neuroinflamação e neuroplasticidade de camundongos velhos. Para isso utilizamos o livre acesso às rodas de corrida voluntária por um período de oito semanas, após os animais foram submetidos às tarefas comportamentais de campo aberto e suspensão pela cauda que são conhecidas na literatura por determinar os comportamentos ansiogênico e depressivo, respectivamente. Os animais envelhecidos apresentaram menor mobilidade comparado aos adultos, porém o exercício aumentou a permanência dos animais no centro do campo aberto e o número de levantamentos, indicando um comportamento ansiolítico. O exercício físico também reduziu o tempo total imóvel nos animais velhos no teste de suspensão pela cauda. Verificamos, ainda, que os animais idosos sedentários apresentaram maior expressão de IL-1ß e IL-10 que seu par exercitado, indicando menor ativação do sistema imune induzido pelo exercício. O fator REST foi mais expresso nos animais envelhecidos que nos adultos e o exercício aumentou a expressão desse fator no grupo idoso. Já o BDNF estava pouco expresso nos animais velhos comparado aos adultos e o exercício aumentou essa expressão. Podemos concluir que o exercício físico modula a homeostasia cerebral e induz neuroplasticidades, conferindo neuroproteção e redução do comportamento tipo-depressivo nos animais envelhecidos.<br> === Abstract : The number of patients affected by chronic neurodegenerative diseases has increased in recent decades due to increased life expectancy. The neuroinflammation is a natural process of aging and is closely related to the etiology of several neurological diseases (neurodegenerative and psychiatric), sickness behavior, cognitive impairment and immune system awareness by internal and/or external stimulus. During the neuroinflammatory state occurs an increase on proinflammatory chemokines (IL-1ß, IL-6, TNF-a) and a reduction on neurotrophic factors expression such as the brain-derived neurotrophic factor (BDNF), the insulin-like growth factor type 1 (IGF-1) and the RE-1-silencing transcription factor (REST). Decreased BDNF and REST expression is one of the pillars of the central nervous system (CNS) aging, reducing the neuroprotection and resulting in the development of diseases such as depression and Alzheimer's disease. Scientific research has shown that exercise can be a therapeutic intervention by modulating the immune system, reducing the neuroinflammation and increasing the hippocampal BDNF and REST expression, minimizing the cognitive aging-related damage and, consequently, improving the sickness behavior type. This work aimed to evaluate the physical exercise effects on aged mice motor activity, as well as the depressive-like behavior, neuroinflammation and neuroplasticity. Thus, the animals had free access to voluntary wheel running during eight weeks. Then, they were subjected to the open field and the tail suspension behavioral tasks which are well-known tools to evaluate the anxiogenic and depressive behaviors, respectively. The aged mice group showed reduced mobility comparing to adults. The exercise increased the animals permanence in the open field center and the rearing number, indicating an anxiolytic behavior. Exercise also reduced the immobility total time in old animals during tail suspension test. We noted that the elderly sedentary animals showed increased IL-1ß and IL-10 expression compared to the exercised pair, indicating decreased immune system activation induced by exercise. The hippocampal REST was highly expressed in the aged mice comparing to the adults and its expression was increased by exercise in the elderly group. On the other hand, the aged mice exhibited lower hippocampal BDNF expression compared to adults which was increased byexercise. We conclude that exercise modulates the brain homeostasis, induces neuroplasticity and neuroprotection and attenuates depressive-like behavior in aged mice.