Adaptação redox e proteção funcional induzidos pelo treinamento aeróbio em resposta à neurotoxicidade do ácido ibotênico em ratas senis

O envelhecimento e a senescência reprodutiva estão associados ao aumento do estresse oxidativo e à vulnerabilidade neurodegenerativa. Este estudo investigou se o treinamento aeróbio (TA) prévio atenua a neurotoxicidade induzida pelo ácido ibotênico (IBO) no núcleo basal de Meynert (NBM) de ratas Wistar senis. Ratas fêmeas (21–25 meses) foram distribuídas aleatoriamente nos grupos: não treinadas/NaCl, não treinadas/IBO, TA/NaCl e TA/IBO. O TA foi realizado em esteira, com intensidade moderada, por 120 dias antes da infusão de NaCl ou IBO (1,0 μL, infusão de 0,1 μL/min) no NBM. As ratas incluídas no estudo foram submetidas ao teste de velocidade incremental de velocidade máxima (TIVM) para análise do desempenho motor. O estado redox foi analisado no plasma e no hipocampo por meio da avaliação da capacidade antioxidante total (TAC), glutationa reduzida (GSH), superóxido dismutase (SOD), glutationa peroxidase (GPx) e oxidação de lipídios e proteínas. Os resultados revelaram predominância do efeito do TA sobre praticamente todos os marcadores hipocampais avaliados, com tamanhos de efeito elevados (η²p frequentemente > 0,70). No hipocampo, as ratas treinadas apresentaram redução na carbonilação de proteínas e na peroxidação lipídica, acompanhada por maior TAC, indicando melhora nas defesas antioxidantes. As ratas não treinadas (NT) expostas ao IBO apresentaram aumento na TAC e GSH, consistente com resposta compensatória transitória ao estresse oxidativo excitotóxico. As ratas treinadas exibiram níveis reduzidos de SOD e GPx, sugerindo utilização eficiente de antioxidantes e adaptação redox. Nenhuma alteração plasmática significante foi detectada, provavelmente devido à compartimentalização das respostas oxidativas dentro do sistema nervoso central. As ratas do grupo TA-IBO apresentaram redução significante na atividade da acetilcolinesterase no hipocampo quando comparado ao grupo NT-IBO. Na análise histológica da região CA1 do hipocampo foi observado aumento no número de células Nissl-positivas no grupo TA-NaCl em relação ao NT-NaCl. O IBO reduziu o número de neurônios positivos para Nissl, com diferença significante entre TA-IBO e TA-NaCl. Na região CA3, o grupo NT-IBO apresentou redução no número de neurônios Nissl-positivos em relação ao NT-NaCl, entretanto, os animais do grupo TA-IBO apresentaram maior número de células Nissl-positivas em relação aos NT-IBO. Apesar da exposição ao IBO, as ratas treinadas mantiveram desempenho motor superior em comparação com as ratas não treinadas. De forma geral, os resultados demonstraram que o TA promoveu importante adaptação redox no hipocampo, reduziu marcadores de dano oxidativo, modulou a atividade colinérgica e favoreceu a preservação neuronal frente ao insulto excitotóxico induzido pelo IBO. Esses achados reforçam a ação do treinamento aeróbio como estratégia de pré-condicionamento neuroprotetor durante a senescência.

Resumo (inglês)

Aging and reproductive senescence are associated with increased oxidative stress and neurodegenerative vulnerability. This study investigated whether prior aerobic training (AT) attenuates ibotenic acid (IBO)-induced neurotoxicity in the nucleus basalis of Meynert (NBM) of senile Wistar rats. Female rats (20–25 months) were randomly assigned to the following groups: untrained/NaCl, untrained/IBO, AT/NaCl, and AT/IBO. AT was performed on a treadmill at moderate intensity for 120 days prior to infusion of NaCl or IBO (1.0 μL, 0.1 μL/min infusion) into the NBM. Rats included in the study underwent the incremental speed test of maximum velocity (IVMT) for motor performance analysis. The redox state was analyzed in plasma and hippocampus by evaluating total antioxidant capacity (TAC), reduced glutathione (GSH), superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPx), and lipid and protein oxidation. The results revealed a predominance of the TA effect on virtually all hippocampal markers evaluated, with high effect sizes (η²p frequently > 0.70). In the hippocampus, trained rats showed a reduction in protein carbonylation and lipid peroxidation, accompanied by higher TAC, indicating improved antioxidant defenses. Untrained (NT) rats exposed to IBO showed an increase in TAC and GSH, consistent with a transient compensatory response to excitotoxic oxidative stress. Trained rats exhibited reduced levels of SOD and GPx, suggesting efficient use of antioxidants and redox adaptation. No significant plasma alterations were detected, likely due to the compartmentalization of oxidative responses within the central nervous system. Female rats in the TA-IBO group showed a significant reduction in acetylcholinesterase activity in the hippocampus compared to the NT-IBO group. Histological analysis of the CA1 region of the hippocampus showed an increase in the number of Nissl-positive cells in the TA-NaCl group compared to the NT-NaCl group. IBO reduced the number of Nissl-positive neurons, with a significant difference between TA-IBO and TA-NaCl. In the CA3 region, the NT-IBO group showed a reduction in the number of Nissl-positive neurons compared to the NT-NaCl group; however, animals in the TA-IBO group showed a higher number of Nissl-positive cells compared to the NT-IBO group. Despite exposure to IBO, trained rats maintained superior motor performance compared to untrained rats. Overall, the results demonstrated that aerobic training promoted significant redox adaptation in the hippocampus, reduced markers of oxidative damage, modulated cholinergic activity, and favored neuronal preservation in the face of excitotoxic insult induced by IBO. These findings reinforce the role of aerobic training as a neuroprotective preconditioning strategy during senescence.

Palavras-chave

Envelhecimento Hipocampo Hippocampus

Idioma

Português

Citação

DOURADINHO, Luana Galante. Adaptação redox e proteção funcional induzidos pelo treinamento aeróbio em resposta à neurotoxicidade do ácido ibotênico em ratas senis. 2026. Dissertação (Mestrado em Ciências Fisiológicas) - Faculdade de Odontologia, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Araçatuba 2026.