Efeitos do exercício físico intervalado no remodelamento cardíaco e em vias relacionadas à hipertrofia de ratos espontaneamente hipertensos - Oliveira, Leiliane Rodrigues dos Santos [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2022)
Introdução: A hipertensão arterial sistêmica (HAS) causa sobrecarga cardíaca de pressão e pode alterar a arquitetura do colágeno, favorecer a fibrose e estresse oxidativo, modificar proteínas da matriz extracelular e das vias de sinalização intracelular IGF1/Akt e MAPKs que estão envolvidas no processo de remodelação cardíaca. O exercício físico tem importante papel no tratamento não medicamentoso da HAS. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos do treinamento físico intervalado de alta intensidade (HIIT) sobre a remodelação cardíaca e vias de sinalização hipertrófica de ratos espontaneamente hipertensos (SHR) em fase avançada da HAS. Métodos: Foram constituídos três grupos experimentais: grupo controle, formado por ratos Wistar normotensos (W, n=24), SHR (n=27); e SHR submetidos a exercício físico (SHR-EX, n=14). A partir dos 13 meses de idade, o grupo SHR-EX foi submetido a protocolo de exercício físico aeróbio intervalado de alta intensidade, realizado em esteira, três vezes por semana, em dias alternados, por quatro meses. As estruturas e função in vivo do ventrículo esquerdo (VE) foram avaliadas por ecocardiograma. O menor. diâmetro dos miócitos foi mensurado em cortes histológicos do VE. O marcador de estresse oxidativo foi a concentração sérica e miocárdica de malondialdeído (MDA). A expressão do colágeno tipos I e III, IGF1/Akt, e de proteínas da via das MAPK foi avaliada por Western blot. A atividade das metaloproteinases foi analisada por zimografia. A análise estatística foi realizada por análise de variância (ANOVA) e teste de Tukey ou teste de Kruskal-Wallis e Dunn, com nível de significância de 5%. Resultados: O grupo SHR-EX apresentou maior capacidade funcional no teste de esforço que os grupos W e SHR. A pressão arterial sistólica não diferiu entre os grupos SHR-EX e SHR. Os ratos do grupo SHR-EX tiveram menor frequência de sinais de insuficiência cardíaca. O menor diâmetro dos miócitos não diferiu entre os grupos. Os grupos SHR e SHR-EX tiveram maiores valores das variáveis estruturais que o grupo W, com hipertrofia concêntrica. O grupo SHR-EX apresentou atenuação do conteúdo de água no VE em relação ao SHR. Os grupos SHR e SHR-EX tiveram maior atividade da metaloproteinase-2 (MMP-2) inativa que o W e o SHR teve maior atividade da MMP-2 ativa intermediária que o W. A concentração de MDA e a expressão proteica do colágeno tipos I e III, das proteínas MAPKs e da via IGF-1 não diferiram entre os grupos. Conclusão: O exercício físico intervalado de alta intensidade por tempo prolongado é seguro e bem tolerado, melhora a capacidade funcional, reduz a frequência de sinais de insuficiência cardíaca, e atenua a atividade da metaloproteinase-2 em ratos espontaneamente hipertensos.

Introduction: Systemic arterial hypertension (SAH) causes cardiac pressure overload and may induce myocardial collagen changes and fibrosis, oxidative stress, and changes in intracellular proteins, such as IGF1/Akt and MAPK signalling pathways. Physical exercise plays an important role in the non-pharmacologic treatment of SAH. The aim of this study was to evaluate the effects of high intensity interval physical training on cardiac remodeling and hypertrophic pathways in spontaneously hypertensive rats (SHR) at an advanced stage of SAH. Methods: Three experimental groups were assigned: normotensive Wistar rats (W, n=24); SHR (n=27); and SHR subjected to exercise protocol (SHR-EX, n=14). Initiating at 13 months of age, SHR-EX group was submitted to a protocol of high intensity interval aerobic exercise performed on a treadmill, three times a week, on alternate days, for four months. In vivo cardiac structures and function was assessed by echocardiography. The smallest myocyte diameter was measured in histological sections of the left ventricle (LV). Myocardial and serum concentration of malondialdehyde (MDA) was assessed as a marker of the oxidative stress. Expression of type 1 and 3 collagen, IGF1, Akt, and MAPK proteins was evaluated by Western blot. Metalloproteinase-2 (MMP-2) activity was analysed by zymography. Statistical analysis was performed by analysis of variance (ANOVA) complemented by Tukey's test or Kruskal-Wallis and Dunn's test, at a 5% significance level. Results: The SHR-EX group presented higher functional capacity than W and SHR groups. Systolic blood pressure was higher in SHR and SHR-EX groups. SHR-EX had a lower frequency of heart failure features than SHR. The smallest myocyte diameter did not differ between groups. SHR-EX and SHR had increased structural variables than W with concentric hypertrophy. The SHR and SHR-EX groups presented a higher inactive MMP-2 than W and the SHR had a higher intermediate active MMP-2 than W. MDA levels did not differ between groups. Protein expression of types I and III collagen, MAPKs proteins, and IGF-1 did not differ between groups. Conclusion: Long-term high-intensity interval exercise is safe and well tolerated, improves functional capacity, reduces the frequency of heart failure features, and attenuates metalloproteinase-2 activity in spontaneously hypertensive rats.
Effects of high intensity interval exercise on cardiac remodeling and hypertrophy-related pathways in spontaneously hypertensive rats
Keywords: Exercício físico; Hipertensão; Remodelação ventricular; Ratos espontaneamente hipertensos (SHR); MAPK'S; Proteínas