Efeitos do treinamento físico sobre as propriedades morfológicas e mecânicas em cardiomiócitos de camundongos knockout para os receptores β1- e β2-adrenérgicos

Abstract

O objetivo do presente estudo foi investigar os efeitos do treinamento físico sobre as propriedades morfológicas e mecânicas de cardiomiócitos de camundongos knockout (KO) para receptores os β1- e β2 adrenérgicos. Camundongos C57BL/6J, KO para os receptores β1-adrenérgicos, FVB/N e KO para os receptores β2-adrenérgicos com 4 meses de idade, foram inicialmente separados aleatoriamente em 8 grupos: C57c, C57t, KO β1c, KO β1t, FVBc, FVBt, KO β2c e KO β2t. Os animais dos grupos treinados (C57t, KO β1t, FVBt, KO β2t) foram submetidos a um protocolo de treinamento aeróbico de 8 semanas, 5 dias por semana, 1hora por dia, com intensidade de 60% da velocidade máxima de corrida. 3 a 4 animais de cada grupo foram separados para a análise de contração celular com perfusão do agonista β-adrenérgico isoproterenol (ISO) [100nM]. Após a eutanásia, os cardiomiócitos do ventrículo esquerdo foram isolados por dispersão enzimática. O comprimento e a largura dos cardiomiócitos foram medidos utilizando um sistema de captação de imagens e o volume celular foi calculado. As contrações celulares foram medidas através da técnica de alteração do comprimento dos cardiomiócitos, após estimulação elétrica a 1 Hz, em temperatura controlada à 37oC, usando-se um sistema de detecção de bordas. Os resultados mostraram que os camundongos KO β1 apresentaram menor comprimento celular comparados aos C57. O grupo KO β2t apresentou maior comprimento celular comparado ao grupo KO β2c. O protocolo de treinamento aumentou a amplitude de contração, a velocidade máxima de contração e a velocidade máxima de relaxamento dos cardiomiócitos dos animais KO β1t e KO β2t. O ISO não alterou a amplitude de contração, a velocidade máxima de contração e de relaxamento nos cardiomiócitos dos camundongos KO β1+ISO, já os animais KO β2+ISO apresentaram aumento nas mesmas propriedades mecânicas. Conclui-se que o protocolo de treinamento aeróbico: a) aumentou as propriedades mecânicas dos cardiomiócitos dos animais KO β1 e KO β2; b) aumentou o comprimento dos cardiomiócitos dos camundongos KO β2; c) associado ao ISO não alterou as propriedades mecânicas nos cardiomiócitos dos camundongos KO β1 e reduziu nos cardiomiócitos dos camundongos KO β2.

The aim of this study was to investigate the effects of endurance training on cardiovascular parameters and morphological and mechanical properties of isolated cardiomyocytes from the left ventricle of β1-and β2 adrenergic receptors knockout mice. 4 months old C57BL/6J, β1- adrenergic receptor knockout (KO 1), FVB/N and β2-adrenergic receptor knockout (KO 2) mice were randomly allocated into one of the 8 groups: C57c, C57t, KO β1c, KO β1t, FVBc, FVBt, KO β2c e KO β2t. The animals of the trained groups (C57t, KO β1t, FVBt, KO β2t) underwent a protocol of aerobic training 8 weeks, 5 days/week, 1 hour/day, intensity of 60% of maximal speed. 3 to 4 animals in each group were divided for the analysis of cellular contraction with infusion of -adrenergic agonist isoproterenol (ISO) [100nM]. At sacrifice, the heart was removed and left ventricular myocytes were enzymatically dispersed. Cell length and width were measured using an image capture system and cell volume was calculated. Myocytes were stimulated at 1 Hz at controlled temperature (37oC) and cell contractility was measured by using an edge detection system. The results showed that KO 1 mice showed lower cell length compared to C57. The KO β2t group showed higher cell length compared to the KO β2c group. The training protocol increased the contraction amplitude, maximum contraction velocity and maximum relaxation velocity of cardiomyocytes of KO β1t and KO β2t animals. The ISO did not alter the amplitude of contraction, maximum contraction velocity and maximum relaxation velocity of cardiomyocytes from KO β1+ISO animals, while the KO β2+ISO animals showed an increase in the same mechanical properties. It is concluded that the aerobic training protocol: a) increased the mechanical properties of cardiomyocytes from KO β1t and KO β2t animals; b) increased the length of cardiomyocytes from β2 KO mice; c) associated with the ISO did not alter the mechanical properties of cardiomyocytes from β2 KO 1mice and reduced of cardiomyocytes from KO β2 mice.