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Os organismos aeróbios são excepcionalmente adaptativos ao sofrerem variados estresses, sejam internos ou externos e caso sejam habituais, existe o poder de contra-ajustar suas respostas de modo a manter a homeostase (VANCINI, et al, 2005). De forma semelhante, a regulação das respostas frente ao estresse oxidativo tem como base o princípio da homeostase, buscando ajustar condições ideais para a manutenção das funções celulares. Assim, com a produção elevada de agentes oxidantes, radicais livres ou não, o organismo numa tentativa de promover menor agressão celular lança mão de substancias e processos antioxidantes causando ajuste para o funcionamento normal desse organismo.

A vida aeróbia surgiu pela disponibilidade de oxigênio (O2), todavia às custas da de

radicais livres. Por conta disso, paralelamente ao sistema de respiração ocorreu o desenvolvimento de um sistema antioxidante, tornando esses seres adaptados à quantidade de O2 presente na atmosfera. A produção e ação das enzimas antioxidantes é dependente da

quantidade de radicais livres, tendo como objetivo final a remoção de radicais livres (DRÖGE, 2002; URSO et al.; 2003). O diabetes é um quadro patológico no qual existe exacerbação na produção de radicais livres, sendo indutor de estresse oxidativo, uma vez que a glicozilação de macromoléculas leva a conversões não enzimáticas gerando radicais livres (BAYNES, 1991). Neste processo, alguns órgãos como fígado e pâncreas são muito afetados. Por serem órgãos centrais na regulação do metabolismo, seu estudo é primordial, no contexto diabetes tipo 1, exercício físico e estresse oxidativo, são difíceis de serem encontrados trabalhos.

A análise dos resultados apresentados na figura 1 apontam que a aplicação da aloxana foi eficaz em causar a hiperglicemia e o treinamento de natação foi eficaz em reduzir a glicemia. Em outros parâmetros foi demonstrada a implantação do quadro diabético. A

aloxana, foi primeiramente descrita por Brugnatelli em 1818 (SZKUDELK, 2001) e sua nomenclatura química é 2,4,5,6-tetraoxypyrimidine, 2,4,5,6-Pyrimidinetetrone (ROILLA e ALI, 2012). Seu uso na indução do DM é conhecido desde 1943 (GRANKVIST, K e MARKLUND, 1981) e permite implantar as características do quadro diabético (LEME, 2010, ROILLA, 2012).

O diabetes aloxânico é severo, devido a destruição seletiva das células beta pancreáticas, de forma que os animais apresentam com destruição total ou de grande parte destas células (LENZEM, 2008). A aloxana induz a produção de EROS nas células beta, formando uma reação cíclica envolvendo a droga e seu produto reduzido, chamado ácido dialúrico o que leva a inibição da síntese e secreção de insulina (BHER et al, 2008). E a prática de exercícios moderados e regulares contribui para uma efetiva melhora do quadro diabético por controle da glicemia e do ataque oxidativo (ARAÚJO, 2008 e PETRY, 2010). O treinamento de natação é amplamente utilizado para estudar os efeitos da prática de exercícios físicos em cobaias em diversos modelos como, por exemplo, no quadro diabético (SANTOS, LUCIANO e MELLO, 2000; GOBATTO, 2001; OLIVEIRA, 2007; LEME, et al, 2010; SPAGNOL, 2014).

No presente trabalho, o treinamento físico promoveu melhoria no controle da glicemia nos diabéticos treinados, amenizando a perda de massa corporal e simultaneamente diminuindo o consumo hídrico e alimentar, uma vez que fome aumentada (polifagia) e sede elevada (polidipsia), são sintomas clássicos desta patologia, Explique esta frase tais efeitos benéficos são encontrados também em trabalhos do nosso grupo (SANTOS, LUCIANO e MELLO, 2000; GOMES, 2005; OLIVEIRA, 2007; LEME, et al, 2010; SPAGNOL, 2014).

O aumento no glicogênio hepático em animais diabéticos treinados demonstra que houve maior captação da glicose circulante pelo fígado, diminuindo a conversão de glicose em ácidos graxos EXPLIQUE, como a cetoacidose, características da patologia (CHENG, et

al, 2009), pois conforme abordado anteriormente, a hiperglicemia juntamente com a hipoinsulinemia estimula a expressão do GLUT 2, em fígado, assim, grande quantidade de glicose é transportada e estocada no fígado é rapidamente desviada para a síntese de ácidos graxos, os quais são exportados para o sangue na forma de lipoproteínas e/ou armazenados no parênquima hepático, na forma de triglicérides, originando a esteatose (LUCCESI, 2014). O grupo treinado não diabético manteve níveis de glicogênio iguais aos seus pares sedentários, diferentemente do esperado, contudo o curto prazo experimental pode ter influenciado este aspecto.

O exercício físico agudo provoca redução da glicemia por aumento da translocação do GLUT-4 no músculo, por meio de mecanismos como o influxo de cálcio, a formação do complexo cálcio-calmodulina, ativação da proteína quinase ativada por AMP (AMPK), maior atividade da óxido nítrico sintase (NOS) e síntese de óxido nítrico (NO) (BALON, 1997), aumento na concentração de bradicinina e/ou até mesmo hipóxia, aumentando assim, a captação de glicose e melhorando a homeostase glicêmica nesses indivíduos (GIBALA et al, 2012; MOURA et al, 2011 e PAULI et al, 2009).

Esse treinamento empregado no presente estudo tem como característica a intensidade moderada, equivalente ao teste protocolar de determinação do lactato mínimo, em que esse substrato derivado do metabolismo da glicólise anaeróbia, é igual ou menor a quantidade de lactato removido por turnover (GOBATTO, 2001, OLIVEIRA, 2007). Todavia, o treinamento aeróbio realizado com regularidade confere uma adaptação no maquinário metabólico com aumento da capacidade oxidativa mitocondrial, pool enzimático, do ciclo dos ácidos tricarboxílicos e da cadeia transportadora de elétrons, aumento da capacidade de oxidar ácidos graxos, das concentrações de ADP, AMP, NADH e citrato, que reduzem o ritmo da glicólise anaeróbia (ARAÚJO, 2008).

A proteína C reativa é uma substância que tem função de monitorar alguns aspectos celulares, é produzida pelo fígado e é utilizada como um marcador sistêmico de inflamação (VISSER,1999). O DM é um grande gerador de inflamação como efeito adverso da hiperglicemia em contrapartida o exercício físico leva a redução de processos inflamatórios, tanto agudo quanto cronicamente (PAULI, 2009). No presente estudo foi relatado que o grupo DT teve os níveis de proteína C reativa mais baixos que o grupo DS, o que corrobora com o encontrado na literatura (VISSER,1999, PAULI, 2009).

O quadro inflamatório subclínico tem sido apontado como desencadeador de diabetes mellitus (DM), ou de forma mais abrangente a quadros de síndrome metabólica (dislipidemia, hipertensão, obesidade e DM). Esta proteína aponta níveis inflamatórios e por sua vez está associada ao estresse oxidativo, o qual pode ser amplificado e propagado por um ciclo auto- catalítico de estresse metabólico, dano tecidual e morte celular, levando a simultâneos aumentos nos níveis de radicais livres, comprometendo mecanismos preventivos e varredores exacerbando assim o estresse oxidativo (BAYNES, 1991).

Outra via de dano hepático segundo Luccesi, (2014), no diabetes ocorre o aumento da oxidação de ácido graxos livres (AGL) pelo fígado e isto pode gerar EROs, as quais podem induzir aos processos de peroxidação lipídica, alterações estruturais e funcionais das células e a morte celular, iniciando-se o estresse oxidativo. A manutenção do estresse oxidativo ao nível hepático desencadeia respostas de adaptação do fígado ao estresse crônico, que incluem a ativação e/ou inibição de vários sítios moleculares responsáveis pela transdução e transcrição de sinais que comandam o ciclo biológico celular. As alterações do ciclo biológico celular, por sua vez, acabam por comprometer a capacidade de replicação e regeneração hepática, levando a apoptose ou morte celular.

Zhu et al (2012) alertam que EROS e espécies reativas ao nitrogênio (ERN) levam a perda de função em vários órgãos, como o fígado. No prejuízo da função hepática pode

ocorrer a produção de substâncias lesivas, uma vez que toxinas corporais e drogas são metabolizadas no fígado, enquanto os hepatócitos trabalham para manter as EROS sob controle. Reações redox seguidas por desbalanço e dano oxidativo frequentemente levam a uma gama de doenças, entre elas a hepatite subclínica sem icterícia, hepatite inflamatória necrótica, cirrose hepática e câncer. Em adição, o tecido hepático possui alta taxa metabólica (200 kcal/kg/dia), exigida para o cumprimento de inúmeras funções, fato este associado ao alto fluxo de elétrons na cadeia mitocondrial (Ogonovszky et al., 2005). Alguns desses elétrons são defletidos, produzindo EROS.

Hepatotoxicidade por estresse oxidativo pode ser explicada também pelos ataques diretos de EROS e ERN à moléculas com perda de suas funções biológicas e viabilidade celular. Indiretamente as EROS podem ativar a transcrição de fatores sensíveis ao estado redox, tais como o fator nuclear κβ (nuclear factor κβ - NF-κβ) ou o ativador da proteína 1 (activator protein-1 - AP-1) disparando a produção de mediadores citotóxicos, pro- inflamatórios e/ou fibrogênicos através das células de Kupffer e outras células não parenquimais (VIDELA, 2004).

Conhecer os mecanismos moleculares pode auxiliar na escolha da terapia antioxidante mais apropriada para as doenças hepáticas. Assim, as vias de sinalização de fatores de transcrição nucleares e produtos/receptores para AGE e outras transduções relevantes são importantes para os agentes antioxidantes exercerem ação significativa (ZHU et al, 2012). Como exemplo a progressão da esteatose para esteatopatite resulta em decréscimo na capacidade antioxidante do fígado, com diminuição significativa da atividade da catalase juntamente com SOD que são as principais defesas antioxidantes (VIDELA, 2004). De forma

semelhante, a debilidade hepática no DM aloxânico pode levar a alterações no estado redox, juntamente com processos inflamatórios.

Zhu et al (2012) afirmam que desde 1960 a relação entre DM e radicais livres já eram reconhecidos, mas restrições técnicas da época atrasaram os estudos, e que atualmente essa situação está sendo revertida. Antioxidação e peroxidação não são sistemas opostos um ao outro, mas auto regulatórios complexos, uma vez que as EROS são envolvidas em sinais de transdução para manter a vida e defender contra bactérias, parasitas e toxinas. Leucócitos usam radicais livres para matar microorganismos patógenos. Ademais, os radicais livres podem promover mudanças nos genes com o propósito de adaptar o organismo para mudanças no meio ambiente.

Em seu estudo, Videla e colaboradores, (2004) concluíram que a perda progressiva de funcionalidade hepática associada com o desenvolvimento de lesão no fígado e excessiva síntese protéica contribuem para baixa atividade das enzimas descobertas em pacientes com estágios avançados de doença hepática gordurosa não alcoólica. Como resultados encontraram que, quanto mais avançada a complicação, maiores os danos por estresse oxidativo com consequente redução dos antioxidantes.

No presente estudo, os indicativos de estresse oxidativo e antioxidantes no fígado apontam que a catalase hepática não apresentou diferenças significativas em nenhum dos grupos estudados, entretanto o treinamento promoveu aumento da atividade da superóxido dismutase hepática no grupo controle treinado. O diabetes, todavia, reduziu a atividade desta enzima, não sendo alterada pelo treinamento físico. O treinamento aeróbio não foi capaz de reduzir a peroxidação lipídica indicada pelos níveis de MDA, possivelmente devido ao curto tempo experimental da doença ou treinamento.

No estudo de Araújo (2008), utilizando ratos não diabéticos, com diferentes intensidades de exercício de esteira rolante, não encontrou alterações nos níveis de peroxidação lipídica no fígado entre os grupos treinados moderadamente e o sedentário, fato que, de acordo com o autor, seria causado por mecanismos compensatórios envolvendo a atividade da catalase, minimizando os efeitos oxidantes nesse tecido ou adaptação de outros mecanismos de defesa antioxidante não avaliados. O autor afirma também que o aumento na peroxidação lipídica ocorre após o exercício sendo influenciado por fatores como tipo de exercício, intensidade, nível de aptidão física e capacidade de defesa antioxidante do indivíduo fazendo que os resultados da literatura sejam conflitantes.

A avaliação do estresse oxidativo no fígado pode ser utilizada como meio preditor da saúde do órgão e como medida profilática. Segundo Jinah e James (2006) que estudaram a hepatite C, o estresse oxidativo produzido pela doença pode ter como mecanismos iniciadores a inflamação crônica, sobrecarga de ferro e lesão hepática.

O pâncreas também é muito acometido pela EROS na DM, pois quando comparado a vários outros tecidos, as ilhotas pancreáticas têm relativamente pouca atividade de superóxido dismutase, catalase ou glutationa peroxidase (GRANKVIST, K e MARKLUND, 1981). Lenzen e colaboradores (1996); Kakkar et al (1998); Chen, et al, (2008) destacam que diferentemente do fígado, o pâncreas possui uma resistência menor ao estresse oxidativo.

No presente trabalho, a avaliação de antioxidantes no pâncreas mostraram que a atividade de catalase pancreática dos diabéticos treinados foi elevada perante os demais grupos, a superóxido dismutase apresentou menor atividade nos grupos treinados. Kakkar et

al. (1998), em seu estudo, verificaram que a atividade de catalase, da SOD e TBARS em pâncreas diabético aumentou e tendeu a diminuir ao final das seis semanas de pesquisa.

Essa tendência foi justificada pelos autores por serem animais pré-diabéticos antes da indução à doença, isso reflete que mesmo este órgão apresentando baixa resistência ao estresse oxidativo, o treinamento promoveu melhorias, que apesar do somatório de exercício e doença fizesse com que a atividade da catalase fosse aumentada, ocorre que o exercício foi eficaz em reduzir a atividade da SOD. Reforçando esse conceito, Takemoto e colaboradores, (2009), Góth; Lenkey e Bigler, (2001) detectaram que indivíduos e animais com pouca ou nenhuma atividade de catalase desenvolvem DM devido ao estresse oxidativo, análise feita devido esse antioxidante proteger as células beta.

Além disso, segundo Tiwari, et al, (2013) a hiperglicemia pode reduzir a expressão gênica de catalase Então é de especial valia o resultado encontrado no presente trabalho, onde a atividade da catalase tenha sido maior em diabéticos treinados perante os diabéticos sedentários, ressaltando o poder terapêutico do exercício físico.

As ilhotas pancreáticas possuem grande susceptibilidade aos danos por EROS devido apresentarem baixas quantidades de antioxidantes. Nesta condição, existe um declínio na glutationa reduzida (GSH), bem como nas transcrições de catalase e SOD. Por isso, a manutenção do potencial redox nas células β pode contra-atracar a sinalização apoptótica e proteger essas células inibindo o DM1(CHEN, et al, 2008).

Como as ilhotas foram destruidas pela aloxana, o exercício físico para o DM aloxânico, além dos descritos controles da glicemia age como protetor pancreático (Paula et al. 2015). A liberação de interleucina-6 (IL-6) induzida pela contração muscular pode proteger as células β da morte, bloqueando a sinalização de óxido nítrico induzível - iNOS e clivagem da caspase-3. Além disso, o treinamento físico aumenta o conteúdo e a atividade de

enzimas antioxidantes, fato que indiretamente leva a redução em marcadores apoptóticos, caspase-3 ativada e níveis de BAX em ilhotas pancreáticas de animais sadios e diabéticos.

O fato de animais depletados de IL-6 desenvolverem intolerância a glicose, resistência à insulina e inflamação hepática reforça a importância desta citocina na proteção do organismo diabético. Outro ponto seria que IL-6, liberada a partir de músculo esquelético neutralizou a esteatose hepática e resistência à insulina hepática num modelo de DM2. Além disso, a IL-6 aumentou a sensibilidade à insulina, a translocação de GLUT-4 e a absorção de glicose nas fibras musculares humanas, ampliando a oxidação das gorduras no músculo esquelético através da ativação de a via AMPK. Os autores concluíram que o treinamento físico diminui a morte de células β no DM1, visto que tais células exibiam conteúdo inferior iNOS, produção de NO, e caspase-3 clivada, nestas alterações intracelulares, a IL-6 está pelo menos parcialmente envolvida na sinalização (PAULA et al., 2015).

De acordo com o exposto acima, percebe-se que o exercício foi benéfico para a saúde pancreática do grupo diabético treinado, visto que a elevada atividade de catalase, destacando- se dos demais grupos somada a atividade da SOD, que apresenta em baixos níveis, juntamente com a do grupo controle treinado sugere que as melhorias metabólicas apontadas por Chen, et al, (2008) e Paula et al., (2015) ocorreram no presente estudo.

Corroborando com isso, a literatura tem apontado associação do metabolismo redox mitocondrial e o dano oxidativo, através de exercício moderado e regular, que pode resultar em pequeno dano oxidativo que leva a uma regulação positiva do sistema antioxidante e melhora do remodelamento mitocondrial, sinais de transdução pela coordenação de PGC-1, NFkβ e MAPK pela potencial regulação nesses eventos. Esses produtos incluem as enzimas antioxidantes, moléculas que controlam o estado metabólico e produção de EROS (UCPs, enzimas no metabolismo de ácidos graxos e glicose); transcrição de fatores para biogênese mitocondrial (PGC-1α, NFR-1, Tfam), e uma grande variedade de proteínas que podem

influenciar na dinâmica de remodelamento mitocondrial, tais como a fusão/fissão mitocondrial e proteínas de autofagia. O treinamento é uma potente e indispensável intervenção para prevenção e tratamento de doenças degenerativas, em que o metabolismo redox pode exercer alguma influência (BO, JIANG e ZANG, 2013).