Overreaching/overtraining de ratos wistar: resposta inflamatória, microbiota intestinal e comparação da abundância relativa com equinos - Almeida, Maria Luiza Mendes de [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2020)
É conhecido que o exercício pode induzir respostas inflamatórias com relativa repercussão sobre múltiplos órgãos e evidências científicas indicam que o mutualismo entre a microbiota intestinal (MI) e o hospedeiro pode ser modificado por programas de treinamento. Quando o equilíbrio delicado entre sessões de exercícios de alta carga e adequado períodos de recuperação é interrompido, o treinamento excessivo, conhecido como overtraining, pode levar ao declínio transitório (overreaching funcional - FOR) ou persistente (overreaching não funcional/síndrome overtraining - NFOR/SOT) do desempenho. Aqui foi caracterizado a dinâmica de citocinas intestinais, bem como a resposta da microbiota cecal, explorando mudanças na composição e estrutura microbiana de ratos Wistar machos sob condições FOR e NFOR submetidos a teste de esforço máximo na esteira. Para caracterização das condições FOR e NFOR dois grupos foram utilizados. O primeiro foi utilizado como referência, semi-sedentário (SSED), que realizou programa de condicionamento leve e, outro, treinado (TR), que executou programa de treino intenso, constituído por doze semanas e cinco fases. A fase final foi prescrita com períodos de recuperação reduzidos. FOR e NFOR/SOT foram determinadas por meio de avaliação longitudinal pelo método que considera o trabalho mecânico (W) efetuado durante teste de esforço máximo. Obteve-se DNA metagenômico para sequenciamento da região V4-V5 do gene 16S rRNA pelo Illumina. NFOR/SOT apresentou redução de TNF-α, IL-1β, IFN-γ e IL-10 no íleo e não houve alteração nas interleucinas colônicas, sendo evidenciado que a “hipótese de Smith das citocinas para condição de overtraining” parece não ocorrer no intestino já que íleo de citocinas tanto anti como pro-inflamatória. NFOR/SOT apresentou valores menores nos índices correspondentes à diversidade α, tais como “observed”, ACE, Chao1, Fisher e phylogenetic diversity (PD). Detectou-se redução do filo Proteobacteria na condição NFOR. A presença destacada do gênero Lactobacillus, em ambas as condições, pode significar resposta adaptativa protetora do intestino para atletas sob treinamento intensificado. As modificações obtidas aqui podem ter implicações na patogênese de algumas enfermidades, assim como na proteção intestinal.

Regular excessive exercise is known to induce an increase in the production and release of proinflammatory cytokines with relative repercussions on multiple organ systems, and scientific evidence has indicated that training programs may impact the mutualism between the gut bacterial communities and the host. When the tenuous balance between high-external training load and adequate recovery periods becomes inadequate, we can characterize excessive training by a short-term (functional overreaching - FOR) or extreme (non-functional overreaching/overtraining syndrome - NFOR) performance reduction. Herein, we presented the concentration of ileal and colonic mucosa cytokines and characterized the cecal microbiota's response, exploring changes in the gut bacterial microbiota composition and structure of Wistar rats under FOR and NFOR conditions undergoing a maximum treadmill exercise test. We used a semi-sedentary (SSED) rats group as a reference, which we submitted to a light conditioning program, and another trained (TR) group, which was submitted to an endurance training-overtraining, consisting of twelve weeks and five phases. We prescribed the final phase with reduced recovery periods. FOR and NFOR/SOT were determined employing longitudinal evaluation using the method that considers the mechanical work (W) performed during the maximum exercise test. Metagenomic DNA was obtained to sequence the V4-V5 region of the 16S rRNA gene by Illumina. FOR displayed a significant performance enhancement while the NFOR showed a relevant performance decline. FOR/SOT showed a reduction in TNF-α, IL-1β, IFN-γ, and IL-10 in the ileum mucosa concentrations, and there was no change in colonic cytokines, evidencing that the Smith's cytokine theory for overtraining can not be applied to the gut because the proinflammatory cytokine is not elevated. FOR/SOT demonstrated the lowest alpha diversity indexes, such as "observed," ACE, Chao1, Fisher, and phylogenetic diversity. We detected a reduction in the Proteobacteria phylum in the NFOR condition. The prominent presence of the Lactobacillus genus, in both circumstances, can mean a gut adaptive protective response for athletes under intensified training. Our results found herein may have implications for some intestinal diseases' pathophysiology and numerous benefits for athletes. They may also provide insight into how gut microbes and hosts interact to promote health.
Overreaching/overtraining of wistar rats: inflammatory response, intestinal microbiota and comparison of relative abundance with horses
Keywords: Inflamação; Táxons bacterianos; Disbiose; Gene rRNA 16S; Microbioma; Desempenho; Inflammation; Bacterial taxa; Dysbiosis; 16S rRNA gene; Microbiome; Performance