Efectele centrale și periferice ale exercițiului fizic fără reducerea greutății la șoarecii obezi și slabi

• Conținutul articolului
• Cifre și tabele
• Video
• Audio
• Date suplimentare

• Facebook
• Stare de nervozitate
• LinkedIn
• E-mail

Francine Pereira de Carvalho, Thaís Ludmilla Moretto, Izabelle Dias Benfato, Marcela Barthichoto, Sandra Mara Ferreira, José Maria Costa-Júnior, Camila Aparecida Machado de Oliveira; Efectele centrale și periferice ale exercițiului fizic fără reducerea greutății la șoarecii obezi și slabi. Biosci Rep 27 aprilie 2018; 38 (2): BSR20171033. doi: https://doi.org/10.1042/BSR20171033

Descărcați fișierul de citare:

Introducere

Între 1980 și 2013, procentul de supraponderalitate și obezitate a crescut cu 27,5% la adulți și cu 47,1% la copii și adolescenți, trecând de la 857 milioane în 1980 la 2,1 miliarde în 2013 [1]. Aceste date evidențiază importanța creării de strategii pentru combaterea acestei epidemii. Împreună cu dieta, exercițiile fizice sunt una dintre cele mai utilizate strategii non-farmacologice în lupta împotriva obezității, dar rezultatele pot fi dezamăgitoare [2-6]. Exercițiile fizice pot provoca unele mecanisme compensatorii comportamentale și non-comportamentale, ceea ce face dificilă realizarea reducerii preconizate a greutății corporale [3,6,7].

Conform teoriei „cheltuielilor cu energie constrânsă”, activitatea fizică nu mărește cheltuielile totale de energie (EE) într-o manieră dependentă de doză. În schimb, EE crește odată cu activitatea fizică la niveluri scăzute, dar platourile la niveluri superioare ca un mecanism evoluat pentru menținerea EE într-un interval fiziologic îngust [7]. În conformitate cu această teorie, noi și alții am arătat că exercițiile fizice pot reduce activitățile fără exerciții fizice [2,6,8]. Această reducere poate fi astfel încât EE zilnică totală să poată rămâne neschimbată în ciuda exercițiului făcut [2,9]. De asemenea, exercițiul ar putea crește aportul de energie [6,10,11]. Împreună, aceste mecanisme compensatorii pot explica efectele pe termen lung, de obicei mai mici decât cele așteptate, ale exercițiilor pentru controlul greutății corporale.

Pe de altă parte, comportamentul sedentar crește riscul de boli metabolice și cardiovasculare chiar și la cei care îndeplinesc recomandările OMS pentru activitate fizică [12]. Astfel, în ciuda reducerii greutății corporale este un rezultat dezirabil, s-a sugerat o schimbare a concentrării de la pierderea în greutate la îmbunătățirea exercițiilor fizice/a activității fizice și, de asemenea, a dietei pentru a gestiona obezitatea [13]. Cu toate acestea, această idee „grasă, dar potrivită” este departe de a fi un consens. În timp ce unii autori au descoperit că efectele periculoase ale adipozității asupra sănătății pot fi contrabalansate de o îmbunătățire a capacității cardiorespiratorii (CRF) [14,15], Nordström și colab. (2015) au arătat recent că persoanele cu greutate normală inadecvate au avut un risc mai mic de deces din orice cauză decât s-au potrivit persoanelor obeze [16].

Roțile rulante sunt utilizate pe scară largă pentru a analiza efectele exercițiilor fizice în diferite condiții, inclusiv obezitatea indusă de dietă (DIO) [4,17]. Cu toate acestea, pierderea în greutate nu este de obicei observată cu utilizarea roților de activitate, așa cum am constatat de noi și de alții [4,6,10]. Profitând de acest lucru, scopul nostru a fost de a determina, la șoarecii DIO, efectul izolat al exercițiului (fără modificarea greutății corporale) asupra acțiunii insulinei și leptinei asupra hipotalamusului, asupra sensibilității la insulină periferice și a homeostaziei glucozei, toate acestea fiind afectate negativ de obezitate.

Metode

Animale

Greutatea corporală, aportul de energie și depozitele de grăsimi

Exercițiu voluntar

Șoarecii au fost adăpostiți individual în cuști de acasă echipate cu o roată de rulare (Panlab-Harvard Apparatus, Barcelona, ​​Spania) timp de 10 săptămâni, 5 zile pe săptămână și au odihnit 2 zile consecutive în fiecare săptămână. Roata (diametrul: 34,5 cm; lățimea: 9 cm) a fost montată în afara cuștii de acasă pentru a păstra spațiul de viață al animalelor. Numărul total de rotații a roții a fost înregistrat zilnic pe un contor individual LE907 extern.

Teste de toleranță la insulină și glucoză intraperitoneală

Ambele teste au fost efectuate la 48 de ore după ultimul acces la roata de rulare pentru grupurile CE și HE pentru a evita orice efect acut al exercițiului. Testul de toleranță la insulină intraperitoneală (ipITT) a fost efectuat la șoareci la post de 6 ore. Mâncarea a fost retrasă la ora 7:00. Șoarecii au fost injectați i.p. cu 0,5 U/kg greutate corporală de insulină umană (Biohulin N, Biobrás, Brazilia). Probele de sânge au fost colectate din vârful cozii imediat înainte și la 4, 8, 12 și 16 minute după injectarea insulinei pentru analiza glucozei. Pentru testul de toleranță la glucoză intraperitoneală (ipGTT), alimentele au fost retrase la 7:00 și s-a prelevat o probă rapidă de sânge după 8 ore. Ulterior, fiecare mouse a primit un i.p. încărcătură de soluție de glucoză (2 g/kg greutate corporală) și probe de sânge suplimentare au fost colectate la 15, 30, 60 și 120 min după injectare. Glicemia în timpul testelor a fost determinată de Accu-ChekAdvantage II (Roche). Zonele de sub curbele glicemiei în timpul ipITT și ipGTT au fost calculate din valorile fiecărui șoarece folosind metoda trapezoidală [19].

Test de toleranță intraperitoneală la leptină

Testul a fost efectuat în 2 zile, cu un interval de 48 de ore între ele. În prima zi, după un post de 12 ore peste noapte, șoarecii au primit un i.p. injecție salină (10 ml/kg). Dieta a fost cântărită și oferită șoarecilor imediat după injectare. Aportul alimentar a fost măsurat la fiecare 2 ore timp de 8 ore. În a doua zi, după un alt post peste noapte de 12 ore, șoarecii au primit un i.p. injecție de leptină (120 mg/kg, 10 ml/kg). Aportul alimentar a fost măsurat ca în prima zi. Toleranța la leptină a fost evaluată prin diferența de aport alimentar între cele două ocazii [20].

Hormoni

Sângele a fost colectat în tuburi Eppendorf care conțin heparină (1: 1000). Plasma a fost obținută prin centrifugare (2000 rpm timp de 10 minute la 4 ° C) și depozitată la -80 ° C pentru determinarea insulinei (EZRMI-13K | Insulina șobolan/șoarece ELISA - Merck Millipore), leptina (EZML-82K | Șobolan/Leptină de șoarece ELISA - Merck Millipore) și adiponectină (EZMADP-60K | Adiponectină de șoarece ELISA - Merck Millipore) [21].

Western blot

Matrice PCR în timp real

Hipotalamusul de la șoarecii C, H și HE a fost îndepărtat, înghețat imediat și depozitat la -80 ° C până la extracția ARN. Apoi, țesutul a fost omogenizat în reactiv Qiazole (Qiagen) timp de 30 de secunde utilizând un omogenizator de țesut Omni TH (Omni Inc., S.U.A.). Apoi, probele au fost centrifugate la 1500 rpm, iar conținutul total de ARN a fost izolat (RNeasy Microarray Tissue Mini Kit, numărul de catalog 73304, Qiagen) conform instrucțiunilor producătorului și cuantificat prin spectrofotometrie (NanoDrop 2000, Thermo Scientific). Sinteza ADNc a fost efectuată cu 1 pg de ARN total prin RT2 First Strand Kit (numărul de catalog 330401, Qiagen) și expresia genică a fost evaluată prin RT-PCR cu sistemul de gene gene. Această matrice de PCR include 84 de gene legate de obezitate, care sunt direct implicate în reglarea consumului și cheltuielilor de energie (Mouse Obesity PCR Array, număr de catalog PAMM-017Z, Qiagen) [23]. Citirea plăcilor a fost efectuată în Sistemul PCR în timp real Step One Plus - Applied Biosystems și datele analizate în software-ul de analiză a datelor PCR Array System (Excel și pe Web - SABioscience).

Analize statistice

Rezultatele sunt prezentate ca medie ± S.E.M. A fost utilizat ANOVA bidirecțional sau unidirecțional urmat de testul post hoc Newman - Keuls, dacă este necesar, utilizând software-ul Statistica 12 (StatSoft Inc.). Testul t nepereche a fost utilizat pentru a compara numărul total de rotații ale roților între grupurile CE și HE. Semnificația a fost stabilită la P Tabelul 1

Dieta bogată în grăsimi a scăzut, de asemenea, sensibilitatea la insulină și nu a fost detectat niciun efect al exercițiilor fizice. Decăderea glicemiei în timpul ipITT a scăzut ca efect al dietei bogate în grăsimi (Figura 2A). ASC a glicemiei normalizate a fost cu 29% mai mare în H și HE decât în ​​C și CE (Figura 2B). Acțiunea insulinică periferică a fost analizată în ficat. Expresia Total Akt nu a fost afectată de exerciții fizice sau de o dietă bogată în grăsimi (Figura 2C). Cu toate acestea, funcționarea roții a crescut ficatul p-Akt. Grupurile exercitate (CE și HE) au avut un conținut mai mare de p-Akt (38% în CE decât în ​​C și 57% în HE decât în ​​H) în comparație cu grupurile neexercitate (C și H) (Figura 2D).

• Efectele cantității de exercițiu asupra greutății corporale, compoziției corporale și măsurilor obezității centrale
• Exercițiul și controlul greutății ameliorează neuropatia periferică; Denver Post
• Medicamentul ajută șoarecii obezi să piardă în greutate rețelele tehnologice
• Efectele postului zilnic alternativ și exercițiile fizice asupra metabolismului colesterolului la supraponderali sau obezi
• Efectele suplimentării cu calciu asupra greutății corporale și adipozității la adulții supraponderali și obezi A