Efeitos da atividade física voluntária sobre a neuroinflamação induzida por LPS

Abstract

A inflamação é uma resposta biológica que ocorre em tecidos que sofreram algum tipo de lesão ou estresse celular. A resposta inflamatória é induzida para evitar lesões adicionais e/ou para remover tecidos danificados, com objetivo final de regeneração tecidual. Quando ocorre no sistema nervoso central (SNC) esse mecanismo é denominado neuroinflamação e está envolvido em diversas doenças neurológicas como Doença de Parkinson, Doença de Alzheimer e a depressão. Neste sentido, a atividade física tem sido utilizada na modulação da função imune durante os processos de neuroinflamação, visto que possui papel neuroprotetor por estimular a produção de substâncias antioxidantes e anti-inflamatórias no cérebro. Sendo assim, este estudo investigou os efeitos da atividade física voluntária sobre a resposta inflamatória e o comportamento doentio em um modelo de neuroinflamação induzido pela administração de lipopolissacarídeo bacteriano (LPS) em camundongos. Para tanto, 50 camundongos Suíços machos com 3 meses de idade e com massa corporal variando entre 45-50g foram divididos em dois grupos: um que realizou atividade física voluntária em rodas de correr durante seis semanas (Grupo Roda de Corrida - RC) e um grupo que não realizou atividade física (Grupo Sedentário - SED). No último dia do protocolo experimental, pela manhã, foi induzida a neuroinflamação nos animais através da administração intraperitoneal (i.p.) de LPS na dose de 0,33 mg/kg (Grupos RC + LPS e SED + LPS). Após 4 horas da administração do LPS, foram realizados os testes comportamentais, seguidos da eutanásia para dissecação das estruturas cerebrais e do músculo quadríceps. Observou-se que os animais expostos à atividade física voluntária demonstraram aumento crescente da quantidade de corrida diária e tiveram consumo de ração e taxa de consumo de ração/massa muscular maiores que os animais sedentários. Também, pode ser observado que a atividade física exerceu efeito antidepressivo, o qual foi verificado através dos testes comportamentais de campo aberto e suspensão pela cauda. Ainda, a atividade física voluntária restaurou as concentrações de dopamina e seu metabólito DOPAC no córtex pré-frontal dos animais tratados com LPS. A atividade física também reduziu significativamente a taxa DOPAC/DA nos grupos exercitados e as concentrações de DOPAC no estriado dos animais do grupo RC + SAL. Em conjunto, nossos resultados demonstraram a atenuação do comportamento tipo-doença nos animais submetidos à atividade física voluntária tratados com LPS, acompanhado do aumento das concentrações de DA e DOPAC no córtex pré-frontal dos mesmos. Este estudo sugere que os mecanismos desencadeados pela neuroinflamação podem ser atenuados pela prática da atividade física.<br>

Abstract : Inflammation is a biological response that occurs after tissue injury or cellular stress. The inflammatory response is induced to prevent additional injury and/or to remove damaged tissue. In the central nervous system (CNS), this mechanism is called neuroinflammation, and it is involved in various neurodegenerative diseases such as Parkinson s disease, Alzheimer s disease and amyotrophic lateral sclerosis. In this sense, physical activity has been widely used in modulation of immune function during the neuroinflammation processes, since it has a neuroprotetor role on antioxidant and anti-inflammatory substances production in the brain. In this perspective, this study aimed to investigate the effects of voluntary physical activity on inflammatory response and the sickness behavior in a model of neuroinflammation induced by lipopolysaccharide (LPS) administration in mice. Therefore, 50 Swiss male mice with 3 months of age with corporal mass of 45-50g were divided in two groups: one performed voluntary physical activity in running wheel for six weeks (Running wheel group - RC), and one that not performed physical activity (Sedentary group - SED). In the last day of experimental protocol, at the morning, the neuroinflammation was induced by intraperitoneal (i.p) administration of LPS at a dose of 0,33 mg/kg (RC + LPS and SED + LPS groups). After 4 hours of LPS administration, the behavioral tests was performed, followed by euthanasia and brain structures and quadriceps muscle dissection. It was observed that exposed animals to voluntary physical activity showed increased the amount of daily running and had food intake and rate food intake/body mass higher than sedentary animals. Through behavioral tests of open field and suspension tail, was observed that physical activity exerted antidepressant effects. Further, voluntary physical activity restored the concentrations of dopamine and its metabolite DOPAC in the prefrontal cortex of LPS treated animals. Physical activity also reduced the rate DOPAC/DA in the exercised groups and DOPAC concentrations in the striatum of animals RC + SAL group. Taken together, our results demonstrated the attenuation of like-disease behavior in animals trained treated with LPS, together with the increase in DA and DOPAC concentrations in the prefrontal cortex, suggesting that the mechanisms triggered by neuroinflammation may be attenuated by the physical activity practice.