Tiago Rezende Figueira.

O treinamento físico aeróbio promove uma miríade de adaptações sistêmicas que afetam positivamente a função de vários órgãos e sistemas orgânicos, incluindo o fígado. Pouco se conhece sobre como tecidos distantes do músculo esquelético cronicamente exercitado sofrem sinalização celular para que adaptações biológicas sucedam. A troca de intermediários metabólicos entre tecidos, por exemplo, o lactato, parece compreender uma forma de comunicação e sinalização intercelular com potencial de explicar algumas adaptações em tecidos distantes do músculo exercitado. Durante exercícios de alta intensidade ocorre elevação dos níveis extracelulares de lactato e este metabólito oxidável é capaz de desencadear sinalização molecular em alguns tipos de célula, via receptor específico (HCAR1) e outros mecanismos ainda não determinados molecularmente. O lactato é o par redox do piruvato e a interconversão entre estas duas formas ocorre via lactato desidrogenase (reação: lactato + NAD+ #8596; piruvato + NADH). Especificamente no fígado, há demonstração da ocorrência de uma via concorrente, a lactato oxidase (reação: lactato + O2 #8596; piruvato + H2O2). Deste modo, o metabolismo hepático do lactato está associado a dois sinalizadores redox importantes, que são: o estado redox de NAD e os níveis celulares de H2O2. Neste contexto, o objetivo geral deste projeto é explorar as funções sinalizadoras do lactato sobre o fígado. A hipótese a ser examinada é que a elevação das concentrações de lactato, tal qual ocorre durante o exercício intenso, desencadeará adaptações hepáticas em específico, será avaliada a atividade gliconeogênica. Também será feito, a partir do modelo experimental empregado, um estudo prospectivo de metaboloma por 1H-NMR para identificar redes metabólicas associadas ao metabolismo hepático do lactato.

Em seu campus, a Escola de Educação Física e Esporte de Ribeirão Preto (EEFERP) da USP, criada na última década, se destaca por possuir estrutura física e ações ambientalmente sustentáveis, como por exemplo: coleta e reutilização de água da chuva, aquecimento solar de água, compostagem de resíduos orgânicos, etc. No entanto, cotidianamente, é possível verificar nas dependências da EEFERP ações/comportamentos ambientalmente impróprios, como, por exemplo: condicionador de ar ligado em salas com portas e janelas abertas, descarte inadequado de resíduos sólidos em recipientes de coleta seletiva, descarte no chão de embalagens plásticas, etc. Apesar de parte destes comportamentos dissonantes ser praticado pela comunidade interna, está nos locais onde também circula a numerosa comunidade externa (crianças, adultos e idosos matriculados em curso de extensão), em especial os estacionamentos e áreas de convívio, a maior quantidade e frequência de descarte irregular de resíduos sólidos. Vale destaque que há aproximadamente 800 usuários externos (crianças/adolescentes, adultos e idosos) nos projetos de extensão da EEFERP. Diante desta realidade, propõem-se, neste projeto, intervenções de educação ambiental sobre a comunidade interna e externa da EEFERP com o objetivo de gerar resultados culturais e ambientais positivos a curto e médio prazo, em âmbito local e extramuros.

As intensidades de esforço que possuem um custo de oxigênio (estimado por meio de extrapolação linear) superior ao consumo máximo de oxigênio (VO2max) são denominadas ?supramáximas?. No exercício supramáximo, toda a demanda energética superior à potência máxima do sistema energético aeróbio, a qual é representada pelo VO2max , é suprida pela atividade do sistema energético anaeróbio. Enquanto o treinamento de endurance promove incremento da aptidão do sistema energético aeróbio, a aptidão do sistema energético anaeróbio parece não responder. Este projeto testará a hipótese de que o estado de treinamento aeróbio interfere nas respostas metabólicas e na tolerância ao exercício supramáximo contínuo e intermitente.

As reações catalisadas pelas enzimas isocitrato desidrogenase dependente de NADP (IDH2) e transidrogenase de nucleotídeos de nicotinamida (NNT) são as duas fontes mais relevantes de NADPH na matriz mitocondrial. A IDH2 catalisa a reação de desidrogenação do isocitrato + NADP+ em #945;-cetoglutarato + NADPH. A reação catalisada pela NNT (NADH + NADP+ -> + H+EXTERNO <-> NADPH + NAD+ + H+INTERNO) é mais complexa, pois ela está localizada na membrana mitocondrial interna (MMI) e acopla sua atividade de transferir hidretos entre NAD e NADP ao transporte de H+ através da MMI. O NADP em seu estado reduzido (NADPH) é crítico para a detoxificação de H2O2 mediada pelos sistemas enzimáticos da tioredoxina e glutationa peroxidase/redutase na matriz mitocondrial. É predito filogeneticamente que a NNT seja expressa na mitocôndria de todos os vertebrados e, a princípio, todos os tipos de células dos vertebrados também expressariam a NNT (The Human Protein Atlas, 2015). Entretanto, dois trabalhos publicados em periódicos importantes apresentam dados conflitantes a respeito das fontes regeneradoras de NADPH em mitocôndria de músculo esquelético. Um deles indica que a mitocôndria de músculo esquelético não possui a enzima NNT e o outro demonstra a ocorrência, não canônica, de outra enzima redutora de NADP, a glicose 6-fosfato desidrogenase (G6PDH), nas mitocôndrias deste tecido. Assim, esses achados não são satisfatoriamente consistentes e o metabolismo redox de NADP em mitocôndria de músculo esquelético remanesce incompletamente compreendido. Neste cenário, o objetivo geral deste projeto de pesquisa é determinar se a NNT ocorre em mitocôndrias de músculo esquelético. Também será avaliada, através do uso de camundongos congênicos (com os seguintes genótipos: Nnt+/+ e Nnt-/-), algumas consequências funcionais da ausência desta enzima para o metabolismo mitocondrial de peróxido e para a tolerância ao exercício físico.

O dano muscular induzido por exercício excêntrico (DMIE) é o tipo mais comum de trauma associado com a atividade física. O DMIE ocorre principalmente quando um indivíduo se submete a tarefas físicas que envolvem contrações musculares excêntricas e que não são costumeiramente realizadas. As consequências mais aparentes do DMIE são: i) dor muscular de início retardado; ii) perda da amplitude de movimento articular; iii) edema da musculatura afetada; iv) déficit na função contrátil da musculatura afetada; v) inflamação muscular; vi) variadas alterações metabólicas. Estas alterações resultam da lesão estrutural da célula muscular (desarranjo dos sarcômeros, ruptura da membrana celular, etc.) promovida pela contração muscular excêntrica. Um dos eventos primários no processo de DMIE é o acumulo celular de cálcio. Também foi descrito o acúmulo mitocondrial de Ca2+ associado a este processo. A sobrecarga mitocondrial de Ca2+ pode desencadear o processo de transição de permeabilidade mitocondrial (TPM), um evento que promove disfunção mitocondrial, morte celular e dano tecidual. A hipótese central deste projeto é que o processo de TPM induzido por Ca2+ está envolvido no DMIE e na conhecida disfunção mitocondrial respiratória que está associada. Nosso objetivo geral é investigar, em ratos e através de ferramentas farmacológicas (Debio025, inibidor da TPM; Ru360, inibidor da captação mitocondrial de Ca2+), se a inibição do processo de TPM resulta em atenuação do DMIE e das alterações mitocondriais associadas.

O projeto tem o objetivo inicial de estudar a implicação/importância metodológica de se inibir o processo de transição de permeabilidade mitocondrial quando o objetivo do ensaio in vitro é avaliar as variáveis que descrevem a homeostase de cálcio na mitocôndria. Na segunda etapa do projeto, serão adotadas condições experimentais relevantes (i.e. concentrações fisiológicas de Mg2+, Na+, Ca2+) e abordagens matemáticas não lineares para avaliar o transporte de cálcio por mitocôndrias isoladas de fígado, músculo esquelético, coração e cérebro. Variáveis respiratórias serão também analisadas para permitir estabelecermos relação entre a capacidade oxidativa e o fluxos de cálcio nas mitocôndrias dos diferentes tecidos. Há evidências na literatura de que há dimorfismo sexual para a função respiratória de mitocôndria de fígado, porém não há dados disponíveis sobre possíveis diferenças sexuais no tranporte de cálcio por mitocôndrias