Influência do Treinamento Físico em parâmetros cardíacos, vasculares, inflamatórios e de estresse oxidativo em um modelo de menopausa e síndrome metabólica no envelhecimento

• Main Author: Machi, Jacqueline Freire
• Other Authors: Irigoyen, Maria Claudia Costa
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2015
• Subjects: Aging; Cardiovascular diseases; Doenças cardiovasculares; Envelhecimento; Exercício; Exercise; Fructose; Frutose; Metabolic syndrome X; Ovariectomia; Ovariectomy; Síndrome X metabólica
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5160/tde-11092015-160041/

Em 2013, a população idosa mundial era de 841 milhões e espera-se que aumente mais de três vezes até 2050. Neste sentido, a expectativa de vida das mulheres tem sido maior do que a dos homens. Apesar das doenças cardiovasculares (DCV) se desenvolverem mais tarde nas mulheres do que nos homens ela ainda é a principal causa de morte em mulheres. Adicionalmente, o aumento do consumo calórico, especialmente carboidratos refinados e frutose, tem sido correlacionado com o aumento de síndrome metabólica (SM). Estes dados confirmam que a idade, maus hábitos alimentares e o gênero têm uma importância significativa na incidência de risco cardiovascular. Evidências consistentes sobre os benefícios do treinamento físico nas alterações cardiovasculares, metabólicas e autonômicas associadas a DCV, têm levado muitos pesquisadores a sugerirem o treinamento físico regular como um procedimento não farmacológico importante na prevenção e tratamento de diferentes patologias. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi investigar o papel do treinamento físico sobre os efeitos do envelhecimento e da ingestão de frutose em parâmetros metabólicos, cardiovasculares, inflamatórios e de estresse oxidativo em ratas submetidas à privação dos hormônios ovarianos. Métodos: Os experimentos foram realizados ratos Wistar fêmeas (n=56), jovens (3 meses) e idosas (22 meses) divididas nos seguintes grupos: jovem controle sedentária (JCS), jovem ooforectomizada sedentária (JOS), idosa controle sedentátia (ICS), idosa ooforectomizada sedentária (IOS), idosa ooforectomizada frutose (IOF), idosa ooforectomizada treinada (IOT) e idosa ooforectomizada frutose treinada (IOTF). A ovariectomia foi realizada por remoção dos ovários de forma bilateral. Os grupos frutose foram tratados com D-frutose (100g / L) na água de beber durante 10 semanas. O treinamento físico foi realizado em esteira durante 8 semanas. A morfometria e a função cardíaca foram avaliadas por ecocardiografia. A pressão arterial (PA) e a frequência cardíaca (FC) foram avaliadas pelo registro direto através de um sistema de PA para aquisição de dados. A sensibilidade do barorreflexo (SBR) foi avaliada pelas respostas de taquicardia (RT) e bradicardia (RB) às reduções e aumentos da PA, respectivamente. O. controle autonômico foi avaliado pelo bloqueio farmacológico por atenolol e atropina. O stress oxidativo foi medido em tecido cardíaco e hepático e o perfil inflamatório avaliado no plasma. Os resultados foram apresentados em 2 protocolos. No primeiro, os efeitos do envelhecimento e da ooforectomia em animais jovens e idosos foram descritos descritos. No segundo, foram avaliados os efeitos do treinamento físico em ratas idosas ooforectomizadas. Resultados do primeiro protocolo: O envelhecimento ou a privação dos hormônios ovarianos promoveram aumento no peso corporal, na gordura e na concentração de triglicérides, uma redução da sensibilidade à insulina e na capacidade de exercício, disfunção diastólica do VE e aumento no índice de desempenho miocárdico (IDM). O envelhecimento e a privação dos hormônios aumentaram o tônus simpático e diminuíram o tônus vagal. A PAM aumentou nos grupos ooforectomizados jovens (117±2 vs 107±1 mmHg) e envelhecidos (119±2 vs 110±2 mmHg) e a FC não se modificou enquanto a variabilidade da FC estava reduzida nos grupos velhos. O envelhecimento se caracterizou por maior concentração de algumas citocinas inflamatórias (IL-6 e TNF- ? ). As enzimas antioxidantes estavam aumentadas nos grupos ooforectomizados e o dano a proteínas foi maior nas idosas ooforectomizadas. O aumento do tecido adiposo nos grupos jovens e idosos ooforectomizados ou não, se correlacionou com o aumento da IL-6 e do efeito simpático assim como com a redução da sensibilidade a insulina. O TNF- ? foi inversamente associado com a razão GSH/GSSG e diretamente com a função cardíaca global (IDM) que foi inversamente associada com a capacidade física. Resultados do segundo protocolo: A associação da síndrome metabólica (tratamento com frutose) com ooforectomia induziu disfunção exacerbada de alguns parâmetros como, aumento do peso corporal, tecido adiposo, efeito simpático, balanço simpato vagal, variabilidade da PAS e estresse oxidativo. No entanto, quando foi realizado o treinamento físico, ouve uma diminuição do tecido adiposo (IOT: 3,94 ± 0,44; IOTF: 5,28 ± 0,66 g) e da resistência à insulina (IOT: 4,89 ± 0,14; IOTF: 5, 12 ± 0,43 mg / dl / min) em comparação com os grupos sedentários (IOS: 6,27 ± 0,62, IOFS: 10,7 ± 0,61 g), (IOS: 3,18 ± 0,31 ; IOFS: 3,59 ± 0,55 mg / dl / min). O treinamento físico aumentou a capacidade física (IOT: 19,99 ± 0,89, IOTF: 17,55 ± 1,05 vs. IOS: 10,52 ± 0,87; IOSF: 10,34 ± 0,59 min). Os resultados hemodinâmicos demonstraram que o treinamento físico atenuou o aumento da PAM induzido por ovariectomia e / ou sobrecarga de frutose (IOT: 103,3 ± 1,0; IOTF: 107 ± 1,1 vs .: IOS: 119,1 ± 1, 86; IOSF: 119,1 ± 2,7 mmHg) e reduziu a FC basal (IOT: 302,1 ± 13,20 IOTF: 306,40 ± 8,2 vs: IOS: 389,53 ± 20,10, IOSF: 348 , 93 ± 17,55 bpm). O tônus simpático foi menor nos grupos treinados (IOT: 62, 2 ± 3,1; IOTF: 51,2 ± 7,1) em relação aos grupos com sobrecarga de frutose e ou ooforectomizadas (IOS: 102,6 ± 12,3; IOSF: 85, 39 ± 3,75 batimentos / min). O tônus vagal aumentou apenas no grupo treinado sem frutose (IOT: 44, 76 ± 5,87 vs IOFT: 22,87 ± 3,38; IOS: 17,14 ± 4,21; IOSF: 9,21 ± 2, 82 batidas / min). Os grupos IOT e IOTF apresentaram bradicardia reflexa melhorada em relação aos grupos sedentários (IOT: -1,74 ± 0,12; IOFT: -1,77 ± 0,15 vs 0,93 ± IOS-0,07 ; IOSF: -1,21 ± 0,12 bpm / mmHg). A modulação simpática da PAS estava reduzida nos grupos treinados (IOT: 3,33 ± 0,50; IOFT: 4,60 ± 0,65 vs: IOS: 6,03 ± 0,95; IOSF: 7,07 ± 0, 49 mmHg). Finalmente, os grupos IOT e IOTF apresentaram melhor função diastólica com menor tempo de relaxamento isovolumétrico (TRIV) (IOS: 3,08 ± 0; 21; IOSF: 2,9 ± 0,24; IOT: 1,98 ± 0,15; IOTF: 2,72 ± 0,2 ms), relação E / A (IOS: 1,60 ± 0,06 IOSF: 1,62 ± 0,05; IOT: 1,41 ± 0,17; IOTF: 1,66 ± 0,08 ms), e função global cardíaca (MPI) (IOS: 0,40 ± 0,06; IOSF: 0,46 ± 0,10; IOT: 0,14 ± 0,03; IOTF: 0 , 29 ± 0,04). O peso do tecido adiposo se associou positivamente com os níveis plasmáticos de IL-1B e com o efeito simpático e inversamente com a sensibilidade à insulina e com a sensibilidade barorreflexa. O tônus vagal foi positivamente relacionado com a razão redox da glutationa e com a função sistólica. De forma semelhante, os níveis de IL-6 foram positivamente associados com o índice de função cardíaca global. A melhora da capacidade física foi associada com a melhora autonômica e da função cardíaca. Nossos resultados demonstraram que o envelhecimento potencializou os efeitos deletérios cardíacos e funcionais da privação dos hormônios ovarianos em ratas, provavelmente associados à disfunção autonômica, à inflamação e ao estresse oxidativo. No entanto, o treinamento físico após a privação dos hormônios ovarianos, com ou sem sobrecarga de frutose, foi capaz de modular favoravelmente a função autonômica, reduzindo marcadores de inflamação e estresse oxidativo, e consequentemente induzindo melhora na função cardíaca e na capacidade física === In 2013 the world elderly population was 841 million and it is expected to increase more than three times in 2050. In this sense, women\'s life expectancy has been higher than men. In addition CVD develops later in women than in men and is still the major cause of death in women. Additionally increased caloric consumption, especially refined carbohydrates and fructose, has been correlated with the metabolic syndrome (MS) increase. These data, confirm that the age, habits and gender have a significant importance in the incidence of cardiovascular risk. Constant evidences of cardiovascular, metabolic and autonomic benefits of chronic exercise training have led many researchers to suggest a regular physical training as an important non-pharmacological procedure in the prevention and treatment in pathologies conditions. In this sense, the objective of this study was to investigate the effects of aging and fructose on metabolic, cardiovascular, inflammatory and oxidative stress parameters in female rats submitted to ovarian hormone deprivation (OVX), as well as the role of exercise training in this condition. Methods: experiments were performed on 56 female rats. Sixteen young rats with 3 months of age and forty old rats with 22 month of age (n = 8 in each group) were divided into: adult control (JCS), ovariectomized sedentary (IOS), aged sedentary control (ICS), aged ovariectomized sedentary (IOS), aged ovariectomized fructose (IOF), aged ovariectomized trained (IOT) and aged ovariectomized trained fructose (IOTF). Ovariectomy was performed by bilateral ovaries removal. Fructose-fed rats received D-fructose (100g/L) in drinking water for 10 weeks. The exercise training was performed on a treadmill for 8 weeks. Cardiac morphometric and function were evaluated by echocardiography. Blood pressure (BP) and heart rate (HR) were evaluated by recording direct through a PA system for data acquisition. The baroreflex sensitivity (SBR) was evaluated by tachycardic (RT) and bradycardic (RB) responses. Autonomic control was assessed by vagal and sympathetic tonus and effect. Oxidative stress was measured in cardiac and hepatic tissue and inflammatory profile in plasma. Results: Aging or OVX promoted an increase in body and fat weight, triglyceride concentration and a reduction in insulin sensitivity and exercise capacity. Left ventricular diastolic dysfunction and increased cardiac overload (IPM) were observed in old compared to young groups. Aging and OVX lead to increase in sympathetic tonus, vagal tonus was lower just in old groups. TNF-? was higher in ICS when compared to JCS. IL-6 was increased in old compared young groups. Glutathione redox balance was reduced in JOS, ICS and IOS groups when compared to JCS, indicating increased oxidative stress. The association of metabolic syndrome with ovariectomy induced exacerbation of some dysfunctions, such as increase in body weight, adipose tissue, sympathetic effect, LF/HF balance, VARR PAS and stress oxidative. However when the animal did exercise training decreased the adipose tissue (IOT: 3.94± 0.44; IOTF: 5.28± 0.66 g) and insulin resistance (IOT: 4.89±0.14; IOTF: 5.12±0.43 mg/dl/min) compared with the sedentary groups (IOS: 6.27 ±0.62, IOFS: 10.7 ±0.61 g), (IOS: 3.18±0.31; IOFS: 3.59 ±0.55 mg/dl/min). Exercise training increased physical capacity (IOT: 19.99 ±0.89, IOTF: 17.55 ±1.05 vs. IOS: 10.52± 0.87; IOSF: 10.34± 0.59 Min). Hemodynamic results demonstrated that the exercise training attenuated the increase in MBP induced by ovariectomy and/or overload of fructose (IOT: 103.3 ± 1.0; IOTF: 107±1.1 vs.: IOS: 119.1± 1.86; IOSF: 119.1±2.7 mmHg) and reduced the basal HR (IOT: 302.1±13.20; IOTF: 306.40±8.2 vs: IOS: 389.53±20.10, IOSF: 348.93±17.55 bpm). The sympathetic tonus was lower in exercise training groups (IOT: 62. 2± 3.1; IOTF: 51.2±7.1) compared to ovaryectomized and fructose overload groups (IOS: 102.6±12.3; IOSF: 85.39±3.75 beats/min). Vagal tonus was increased only in the trained group without fructose (IOT: 44.76± 5.87 vs IOFT: 22.87± 3.38; IOS: 17.14± 4.21; IOSF: 9.21±2.82 beats/min). IOT and IOTF groups presented reflex bradycardia similar and was observed to be higher than the sedentary groups (IOT: -1.74±0.12; IOFT: -1.77±0.15 vs IOS-0.93±0.07; IOSF: -1.21±0.12 bpm/mmHg). Sympathetic modulation of SAP was reduced in exercise training groups (IOT: 3.33±0.50; IOFT: 4.60 ±0.65 vs: IOS: 6.03±0.95; IOSF: 7.07 ±0.49 mmHg). Finally, the groups T and TF showed better diastolic function with lower isovolumetric relaxation time (IVRT) (IOS:3.08±0.21; IOSF:2.9±0.24; IOT: 1.98±0.15; IOTF: 2.72±0.2 ms), E/A ratio (IOS:1.60±0.06; IOSF:1.62±0.05; IOT:1.41±0.17; IOTF:1.66±0.08 ms), and cardiac global function by the myocardial performance index MPI (IOS:0.40±0.06; IOSF:0.46±0.10; IOT: 0.14±0.03; IOTF: 0.29±0.04). Our findings demonstrated that aging potentialized the deleterious cardiac and functional effects of OVX in rats, probably associated with exacerbated autonomic dysfunction, inflammation and oxidative stress. However, exercise training after ovarian hormone deprivation, with or without fructose overload, was able to positively modulate the autonomic function, reducing inflammatory and oxidative stress markers, consequently inducing improvement on cardiac function and physical capacity