Papel do Toll Like Receptor 4 (TLR-4) na resposta lipolítica mediada pelo exercício exaustivo agudo

Abstract

O exercício exaustivo, realizado de maneira contínua em intensidade moderada, pode acometer em elevação nas concentrações de ácidos graxos livres, principalmente mediados pela resposta neuroendócrina. Concomitante a esta condição, foi postulado que a endotoxemia favorece a ativação da resposta inflamatória via receptores do tipo Toll-like receptor 4 (TLR-4) em diferentes tipos celulares, favorecendo a produção de citocinas como a Interleucina 6 (IL-6) e Fator de necrose tumoral alfa (TNF-α). Adicionalmente, especulase que a ativação do TLR-4 durante exercício exaustivo pode favorecer o processo de lipólise no tecido adiposo aumentando assim a disponibilidade de ácidos graxos circulantes, no entanto, essa hipótese nunca foi testada. Frente a esta questão, o objetivo do presente projeto foi verificar a relação do TLR-4 e o processo de lipólise induzido pelo exercício exaustivo. Foram utilizadas duas linhagens de animais: Wild Type C57BL/6J e TLR-4 nocaute subdivididos em 4 grupos (n=8 por grupo), quais sejam: 1- grupo controle não exercitado (Rest); 2- grupo exercício exaustivo com eutanásia imediatamente após exercício (0h); 3- exercício exaustivo 2h após exercício (2h); 4- exercício exaustivo 6h após exercício (6h). A sessão de exercício consistiu de 50 minutos de corrida em esteira rolante a 60% da Velocidade Máxima, imediatamente seguida de incremento de 1m/min até a exaustão voluntária. Foram avaliados o perfil metabólico (concentrações de glicose, lactato e ácidos graxos livres) e inflamatório dos tecidos adiposos mesentérico e Retroperitoneal) para determinar o papel do TLR-4. O grupo Wild-Type apresenou uma diminuição nas concentrações de ácidos graxos livres circulantes 6h após o exercício (p=0,029; η2=0,136) que não foi observado no grupo TLR-4 nocaute. O grupo TLR-4 apresentou valores elevados no conteúdo de triacilglicerol muscular imediatamente após o exercício (p=0,0001; η2=0,370), com decaimento continuo até 6h (p=0,040; η2=0,142). Além disso, o grupo TLR- 4 nocaute não apresentou elevação nas concentrações de IL-10 após o exercício quando comparado com o grupo Wild-Type (p=0,002) no depósito mesentérico. Tomados em conjunto, nossos dados demonstram importante participação do TLR-4 sobre a utilização do substrato energético. Além disso, observou-se uma possível participação do TLR-4 atuando na liberação aguda das citocinas TNF-α e IL-10.

Role of Toll Like Receptor 4 in acute exhaustive exercise-mediated lipolytic response. The exhaustive exercise, carried out at moderate intensity, can affect elevations in free fatty acid concentrations, mainly mediated by the neuroendocrine response. Concomitant to this condition, it was postulated that endotoxemia favor the activation of the inflammatory response via Toll-Like Receptors (TLR), specifically TLR-4, in different cell types, favoring the production of cytokines such as interleukin 6 (IL-6) and Tumoral necrosis factor alpha (TNF-α). Additionally, it is speculated that the activation of TLR-4 during exhaustive exercise may favor the lipolysis process in adipose tissue thus increasing the availability of circulating fatty acids, however, this hypothesis has never been tested. In view of this, the objective of the present project will be to verify the relationship of TLR-4 and the process of lipolysis induced by the exhaustive exercise. To do this, the project will use two animal strains: C57BL/6J and TLR-4 knockout animal. For each animal lineage 4 subgroups will be formed, containing 8 animals in each one, namely: 1- sedentary control group (Rest); 2- exhaustive exercise group with euthanasia immediately after exercise (0h); 3- exhaustive exercise 2h after exercise (2h); 4- exhaustive exercise 6h after exercise (6h). The metabolic profile (glucose, lactate and free fatty acid concentrations) and inflammatory activity, as well as activity of lipolytic enzymes in the mesenteric and retroperitoneal adipose tissue, will be evaluated to determine the role of TLR-4. Saline group showed a decreased circulating free fatty acid concentration 6h after exercise (p=0.029; η2=0.136) that was not observed in the TLR-4 knockout group. The TLR-4 group showed high values in muscle-triacylglycerol content immediately after exercise (p=0.0001; η2=0.370), and that continuously decay until 6h (p=0.040; η2=0.142). Furthermore, the TLR-4 knockout group showed no increases in IL-10 levels after exercise when compared to Saline group (p=0.002) in the mesenteric deposit. In summary, our data demonstrate an important role of TLR-4 on substrate preferences. Furthermore, it was observed a possible participation of TLR-4 in the acute release role of the cytokines TNF-α and IL-10.