Efeitos do exercício aeróbico sobre a composição corporal, expressão de genes lipolíticos e termogênicos e de citocinas inflamatórias no tecido adiposo de camundongos knockout para receptor β1 adrenérgico

Abstract

Objetivo: O objetivo deste estudo foi verificar os efeitos do exercício aeróbico regular sobre a composição corporal, a expressão de genes lipolíticos e termogênicos e as concentrações de citocinas inflamatórias no tecido adiposo de camundongos β 1 -AR -/- . Material e Métodos: Camundongos β 1 -AR -/- e selvagens machos provenientes da linhagem C57/BL6J com 4 meses de idade foram divididos em quatro grupos de seis animais cada: Selvagem controle; Selvagem treinado; β 1 -AR -/- controle e β 1 -AR -/- treinado. Os grupos treinados foram submetidos a um programa de exercício aeróbico contínuo de intensidade moderada (EACM) (60 min/dia; 60% da velocidade máxima; 5 dias/semana) durante 8 semanas. Após a eutanásia, os tecidos adiposos foram removidos e usados para o cálculo do índice de adiposidade, análise histomorfométrica, concentrações de citocinas, expressão gênica e atividade de lipases. O fígado foi coletado para análises de citocinas e atividade de lipases. A carcaça eviscerada foi utilizada para a análise de composição corporal (conteúdo de gordura, proteína e água corporal). As comparações entre os quatro grupos foram feitas usando-se ANOVA de duas entradas com post hoc de Tukey ou Kruskal-Wallis com post hoc de Dunn. Adotou-se o nível de significância de até 5%. Resultados: Animais β 1 -AR -/- apresentaram maior peso corporal, percentual de gordura e área dos adipócitos no tecido adiposo inguinal e marrom que animais WT (p<0,05) e o EACM foi capaz de reduzir o peso corporal, bem como, o peso do tecido adiposo mesentérico, o percentual de gordura, a área de adipócitos do tecido adiposo inguinal e marrom nos animais β 1 -AR -/- (p<0,05). O EACM aumentou a frequência de pequenos adipócitos e reduziu a frequência de grandes adipócitos do tecido adiposo epididimal dos animais treinados (p<0,05). Os animais β 1 -AR -/- c apresentaram menor frequência de pequenos adipócitos e maior frequência de grandes adipócitos no tecido adiposo inguinal (p<0,05), enquanto que os animais β 1 -AR -/- t apresentaram maior e menor frequência de pequenos e grandes adipócitos (p<0,05), respectivamente. Animais β 1 -AR -/- apresentaram menor frequência de pequenos adipócitos e maior frequência de grandes adipócitos no tecido adiposo marrom (p<0,05). Os animais β 1 - AR -/- apresentaram maior e menor atividade de lipases no tecido adiposo mesentérico e no fígado, respectivamente, comparados aos animais WT (p<0,05), mas nenhum efeito do EACM foi observado (p>0,05). O EACM, no entanto, diminuiu as concentrações de citocinas pró-inflamatórias (IL-12p70, TNF-α, IL-6) e anti-inflamatórias (IL-10) nos tecidos adiposos (epididimal, inguinal, mesentérico e marrom) e no fígado de animais β 1 -AR -/- (p<0,05). Além disso, o EACM e a deleção gênica de β 1 -AR não alterou a expressão de genes lipolíticos (Lipe e Npr1) e termogênicos (Ucp-1 e Pgc-1α) nos tecidos adiposos de animais β 1 -AR -/- (p>0,05). Enquanto que animais β 1 -AR -/- apresentaram menor expressão do gene Adrb2 (p<0,05) e animais treinados maior expressão do gene Adrb3 (p<0,05). Conclusão: A deleção gênica de β 1 -AR aumenta o peso corporal, o percentual de gordura, a área dos adipócitos no tecido adiposo inguinal e marrom, a frequência de pequenos adipócitos no tecido adiposo epididimal e de grandes adipócitos no tecido adiposo inguinal e marrom; reduz a frequência de grandes adipócitos do tecido adiposo epididimal e de pequenos adipócitos no tecido adiposo inguinal e marrom e não altera o índice de adiposidade. O EACM reduz o peso corporal, o peso do tecido adiposo mesentérico, o índice de adiposidade, o percentual de gordura, a área e frequência de grandes adipócitos no tecido adiposo epididimal e inguinal; aumenta a frequência de pequenos adipócitos no tecido adiposo epididimal e inguinal; e não altera a frequência de pequenos e grandes adipócitos no tecido adiposo marrom. A deleção gênica e o EACM não alteram a expressão dos genes lipolíticos (Lipe e Npr1) e termogênicos (Ucp-1 e Pgc-1α) no tecido adiposo. Entretanto, a deleção gênica de β 1 -AR reduz a expressão do gene Adrb2 e o EACM aumenta a expressão do gene Adrb3. Nas concentrações de citocinas, a deleção gênica de β 1 -AR aumenta as concentrações de TNF-α no tecido adiposo epididimal, inguinal e marrom, IL12p70 no tecido adiposo inguinal, IL-6 e IL-10 no tecido adiposo mesentérico e fígado. Enquanto que o EACM reduz as concentrações de IL12p70 no tecido adiposo inguinal, TNF-α no tecido adiposo epididimal e inguinal, IL-6 no tecido adiposo epididimal, mesentérico e fígado, e IL- 10 no tecido adiposo epididimal, marrom, mesentérico e fígado. A deleção gênica e o EACM não alteram as concentrações de IFNγ e MCP-1 nos tecidos adiposos e fígado. A deleção gênica de β 1 -AR reduz a atividade de lipases no tecido adiposo mesentérico e aumenta no fígado, enquanto o EACM não afeta a atividade de lipases.

Objective: The aim of this study was to verify the aerobic exercise training on the body composition, expression of lipolytic and thermogenic genes and inflammatory cytokine profile in β 1 -AR -/- mice adipose tissue. Methods: Four- to five-month-old male wild type (WT) and β 1 -AR -/- mice were divided into groups: WT control (WTc) and trained (WTt); and β 1 -AR -/- control (β 1 -AR -/- c) and trained (β 1 -AR -/- t). Animals from trained groups were submitted to a moderate continuous aerobic exercise (MCAE) regimen (60 min/day; 60% of maximal speed, 5 days/week) on a treadmill, for 8 weeks. After euthanasia, adipose tissues were removed and used to calculate the adiposity index, histomorphometric analysis, cytokines concentrations and quantitative real-time PCR. Liver and mesenteric adipose tissue (mWAT) were used to analyses cytokine concentrations and lipases activity. The empty carcass was used to calculate the body composition (water, fat and protein content). The comparisons between the four groups were made using two-way ANOVA followed by Tukey test or Kruskal-Wallis followed by Dunn test. A statistical significance level of 5% was adopted. Results: β 1 -AR -/- animals exhibited higher body weight than WT animals (p < 0.05), and the MCAE reduced the body weight as well as mWAT weight, fat mass, inguinal adipose tissue (iWAT) and brown adipose tissue (BAT) adipocyte area in β 1 -AR -/- animals (p < 0.05). β 1 -AR -/- groups showed lower lipases activity in mWAT than WT groups (p < 0.05), whereas in the liver, β 1 -AR -/- animals presented higher lipases activity than WT animals (p < 0.05), but no effect of MCAE was found (p > 0.05). Aerobic exercise also diminished the concentrations of pro-inflammatory (IL-12p70, TNF-α, IL-6) and anti-inflammatory (IL-10) cytokines in adipose tissue (iWAT, epididimal (eWAT), BAT or mWAT) and liver of β 1 -AR -/- mice (p < 0.05). However, MCAE had no effect on the expression lipolytic and thermogenic genes in β 1 -AR -/- mice adipose tissue. Conclusion: Gene deletion of β 1 -AR increase body weight, mass fat, adipocyte area in iWAT and BAT. The MCAE reduce body weight, mWAT weight, adiposity index, mass fat and adipocyte area in eWAT, iWAT or BAT. Also, gene deletion of β 1 -AR and MCAE gene do not change expression of lipolytic and thermogenic genes in adipose tissue. However, gene deletion reduces expression of Adrb2 gene and MCAE increases the expression of Adrb3 gene. Gene deletion of β 1 -AR increases the concentrations of pro- inflammatory (IL12p70, TNF-α e IL-6) and anti-inflammatory (IL-10) cytokines in adipose tissues and liver, whereas, MCAE reduces the concentrations of pro-inflammatory (IL12p70, TNF-α e IL-6) cytokines in adipose tissues and liver. The gene deletion of β 1 -AR reduces lipases activity in mWAT and increases in liver, while MCAE does not affect lipases activity.