Efeito do envelhecimento sobre a atividade de secretases e o perfil de exossomos circulantes : modulação pelo exercício físico

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Bertoldi, Karine
• Orientador(a): Siqueira, Ionara Rodrigues
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Envelhecimento; Exercício físico; Memória; Estresse oxidativo; Espécies de oxigênio reativas; Secretases da proteína precursora do amiloide; Peptídeos beta-amilóides; Exossomos
• Palavras-chave em Inglês: Hippocampus; Prefrontal cortex; TACE; BACE; Exosomes; SOD; Reactive species
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/150934

As vias amiloidogênica e não-amiloidogênica, representadas pelas enzimas secretases como a enzima clivadora do sítio beta da APP (BACE) e a enzima conversora do fator de necrose tumoral-alfa (TACE) respectivamente, são responsáveis pela clivagem da proteína precursora amiloide (APP). Alterações no processamento da APP associadas ao acúmulo do peptídeo β-amiloide (Aβ) parecem estar relacionadas aos déficits cognitivos observados na doença de Alzheimer (DA), no entanto, estudos avaliando a maquinaria de processamento da APP durante o envelhecimento fisiológico são raros. O Aβ é formado através da clivagem da proteína precursora amiloide (APP) pela enzima BACE. Por outro lado, a APP pode ser clivada por secretases como a TACE gerando APPα, o qual é considerado neuroprotetor. Alguns estudos têm sugerido um envolvimento de vesículas denominadas exossomos no transporte de proteínas como o peptídeo Aβ além de um papel dos exossomos durante o estresse oxidativo e no processo de envelhecimento. No entanto, estudos avaliando a relação entre exossomos e marcadores oxidativos no envelhecimento ainda não foram realizados. Além disso, apesar de diversas evidências demonstrarem os efeitos benéficos do exercício físico, os efeitos exercidos sobre a modulação da atividade das secretases, especificamente TACE e BACE, e sobre o perfil dos exossomos durante o envelhecimento fisiológico têm sido pouco investigados. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos do exercício físico sobre a atividade das secretases e sobre o perfil de exossomos circulantes em ratos durante o envelhecimento. Ratos Wistar de 3, 21 e 26 meses de idade foram divididos em sedentários e exercitados, o protocolo de exercício consistiu em 20 min/ dia durante 14 dias e após a última a sessão de exercício todos os animais foram submetidos ao teste da esquiva inibitória. As estruturas cerebrais e o sangue troncular foram coletados 1h (período da tarde) e 18 h (período da manhã) após a última sessão de exercício com o objetivo de avaliar os efeitos transitórios e tardios do protocolo de exercício. O hipocampo e o córtex pré-frontal foram dissecados e utilizados para quantificar o conteúdo de APP e avaliar a atividade das enzimas TACE e BACE. Os exossomos foram isolados do soro e utilizados para quantificar CD63, atividade da acetilcolinesterase (AChE), conteúdo de espécies reativas, atividade da superóxido dismutase (SOD) e conteúdo de Aβ. Ratos envelhecidos demonstraram um prejuízo na memória aversiva assim como uma redução na atividade da TACE comparada aos animais adultos jovens. A atividade cortical da BACE aumentou no período da tarde nos animais de 26 meses de idade, no entanto, permaneceu inalterada assim como o conteúdo de APP no hipocampo de todos os grupos. Além disso, uma diminuição na razão TACE/BACE foi observada em animais envelhecidos. Adicionalmente, foram observados níveis diminuídos de CD63 e um aumento na atividade da AChE em exossomos circulantes de animais de 21 e 26 meses de idade. Altos níveis de espécies reativas foram detectados em exossomos de animais envelhecidos. O exercício físico foi capaz de melhorar o desempenho dos animais de todas as idades no teste da esquiva inibitória. Por outro lado, a atividade das secretases não foi alterada pelo protocolo de exercício físico utilizado. Em relação aos exossomos, o exercício físico foi capaz de aumentar os níveis de CD63 em todas as idades avaliadas. Foram observados níveis reduzidos de espécies reativas em exossomos de animais exercitados de todas as idades além de uma redução na atividade da AChE em exossomos de animais envelhecidos exercitados. Nossos resultados sugerem uma relação entre redução da atividade da TACE e declínio na memória aversiva em animais envelhecidos. Além disso, um desequilíbrio entre as vias amiloidogênica e não-amiloidogênica pode contribuir com a suscetibilidade das regiões corticais e hipocampais às doenças neurodegenerativas. Podemos inferir que o envelhecimento é capaz de alterar o perfil dos exossomos, assim como níveis aumentados de espécies reativas em exossomos circulantes de ratos de 21 e 26 meses podem desempenhar um importante papel no estado oxidativo relacionado ao envelhecimento. Adicionalmente, é possível sugerir que a redução nos níveis de espécies reativas em exossomos circulantes pode contribuir com os efeitos protetores do exercício físico durante o processo de envelhecimento.