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Domingues TE, Diniz E Magalhães CO, Szawka RE, Reis AM, Henriques PC, da Costa Silva KS, Costa SP, Silva SB, Ferreira da Fonseca S, Rodrigues CM, Dias Peixoto MF, Coimbra CC, Mendonça VA, Scheidet PHF, Sampaio KH, Lacerda ACR. Prior aerobic physical training modulates neuropeptide expression and central thermoregulation after ovariectomy in the rat. Mol Cell Endocrinol 2022; 558:111756. [PMID: 36084853 DOI: 10.1016/j.mce.2022.111756] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Key Words] [MESH Headings] [Track Full Text] [Journal Information] [Submit a Manuscript] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 05/14/2022] [Revised: 08/14/2022] [Accepted: 08/16/2022] [Indexed: 12/15/2022]
Abstract
This study compared the effects of aerobic physical training and estradiol (E2) replacement on central pathways involved with thermoregulation in ovariectomized rats. Rats were assigned to untrained ovariectomized treated with placebo (UN-OVX), untrained ovariectomized treated with E2 (E2-OVX), and trained ovariectomized (TR-OVX) groups. Tail skin temperature (TST), internal temperature (Tint), and basal oxygen consumption (VO2) were recorded. Neuronal activity, brain expression of Kiss1, NKB and Prodyn, and central norepinephrine (NE) levels were measured. UN-OVX had the highest TST. Compared to UN-OVX rats, TR-OVX and E2-OVX had lower Fos expression in the paraventricular and arcuate (ARC) nuclei, and lower double labeling for Tyrosine Hydroxylase and Fos in the brainstem. Compared to UN-OVX, only TR-OVX group exhibited lower kisspeptin (Kiss1), neurokinin B (NKB), and prodynorphin expression in the ARC and higher central NE levels. Aerobic physical training before menopause may prevent the heat dissipation imbalance induced by reduction of E2, through central NE release, modulation of Kiss1, NKB and prodynorphin expression in neurons from ARC nucleus.
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Affiliation(s)
- Talita Emanuela Domingues
- Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Sociedade Brasileira de Fisiologia, Diamantina, Brazil; Laboratório de Fisiologia do Exercício - LAFIEX - CIPq Saúde. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Caíque Olegário Diniz E Magalhães
- Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Sociedade Brasileira de Fisiologia, Diamantina, Brazil; Laboratório de Fisiologia do Exercício - LAFIEX - CIPq Saúde. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil; Laboratório Experimental de Treinamento Físico - LETFis - Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Raphael Escorsim Szawka
- Laboratório de Endocrinologia e Metabolismo, Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil
| | - Adelina Martha Reis
- Laboratório de Endocrinologia e Metabolismo, Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil
| | - Patrícia Costa Henriques
- Laboratório de Endocrinologia e Metabolismo, Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil
| | - Kaoma Stephani da Costa Silva
- Laboratório de Endocrinologia e Metabolismo, Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil
| | - Sabrina Paula Costa
- Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Sociedade Brasileira de Fisiologia, Diamantina, Brazil; Laboratório de Fisiologia do Exercício - LAFIEX - CIPq Saúde. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil; Programa de Pós-Grduação em Reabilitação e Desempenho Funcional, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Sara Barros Silva
- Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Sociedade Brasileira de Fisiologia, Diamantina, Brazil; Laboratório de Fisiologia do Exercício - LAFIEX - CIPq Saúde. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil; Programa de Pós-Grduação em Reabilitação e Desempenho Funcional, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Sueli Ferreira da Fonseca
- Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Sociedade Brasileira de Fisiologia, Diamantina, Brazil; Laboratório de Fisiologia do Exercício - LAFIEX - CIPq Saúde. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Cíntia Maria Rodrigues
- Escola de Enfermagem de Ribeirão Preto, Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, São Paulo, Brazil
| | - Marco Fabrício Dias Peixoto
- Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Sociedade Brasileira de Fisiologia, Diamantina, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil; Laboratório de Fisiologia do Exercício - LAFIEX - CIPq Saúde. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Cândido Celso Coimbra
- Laboratório de Endocrinologia e Metabolismo, Universidade Federal de Minas Gerais - UFMG, Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil
| | - Vanessa Amaral Mendonça
- Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Sociedade Brasileira de Fisiologia, Diamantina, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil; Laboratório de Fisiologia do Exercício - LAFIEX - CIPq Saúde. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil; Programa de Pós-Grduação em Reabilitação e Desempenho Funcional, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Pedro Henrique Figueiredo Scheidet
- Laboratório de Fisiologia do Exercício - LAFIEX - CIPq Saúde. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil; Programa de Pós-Grduação em Reabilitação e Desempenho Funcional, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Kinulpe Honorato Sampaio
- Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Sociedade Brasileira de Fisiologia, Diamantina, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil; Faculdade de Medicina, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Ana Cristina Rodrigues Lacerda
- Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas, Sociedade Brasileira de Fisiologia, Diamantina, Brazil; Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil; Laboratório de Fisiologia do Exercício - LAFIEX - CIPq Saúde. Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil; Programa de Pós-Grduação em Reabilitação e Desempenho Funcional, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, Minas Gerais, Brazil.
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Silva SB, Honorato-Sampaio K, Costa SP, Domingues TE, da Cruz TMM, Rodrigues CM, Costa KB, Dos Santos JM, da Silva Lage VK, Gaiad TP, Santos AP, Dias-Peixoto MF, Coimbra CC, Dos Reis AM, Szawka RE, Figueiredo PHS, Costa HS, Oliveira MX, Mendonça VA, Lacerda ACR. The superior beneficial effects of exercise training versus hormone replacement therapy on skeletal muscle of ovariectomized rats. Sci Rep 2022; 12:8764. [PMID: 35610295 PMCID: PMC9130272 DOI: 10.1038/s41598-022-12739-8] [Citation(s) in RCA: 2] [Impact Index Per Article: 1.0] [Reference Citation Analysis] [Abstract] [Track Full Text] [Download PDF] [Figures] [Journal Information] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 01/20/2022] [Accepted: 05/06/2022] [Indexed: 12/31/2022] Open
Abstract
Previous studies have highlighted the positive effects of Estradiol (E2) replacement therapy and physical exercise on skeletal muscle during menopause. However, the comparison effects of exercise training (ET) and estradiol replacement therapy during menopause on skeletal muscle have not been investigated to date. This study aimed to compare the effects of endurance exercise training versus E2 replacement therapy on mitochondrial density, redox status, and inflammatory biomarkers in the skeletal muscle of ovariectomized rats. Thirty female Wistar rats (12-week-old) were randomly assigned into three groups: Untrained ovariectomized rats (UN-OVX, n = 10); untrained ovariectomized rats treated with estradiol replacement therapy (E2-OVX); and, trained ovariectomized rats (TR-OVX). After ovariectomy, the E2-OVX rats were treated subcutaneously with E2 (implanted Silastic® capsule containing 360 μg of 17β-estradiol/mL) while the TR-OVX group performed an exercise training protocol (50–70% of maximal running speed on a treadmill, 60 min/day, 5 days/week for 8 weeks). After euthanasia, the soleus muscle was processed for histological and biochemical evaluations. Only exercise prevented the reduction of maximal oxygen consumption and increased mechanical efficiency (ME). While mitochondrial muscle density, total antioxidant capacity (FRAP), catalase (CAT) activity, and interleukin 10 levels were higher in TR-OVX, only OVX-E2 presented higher CAT activity and lower interleukin 6 levels. Endurance exercise training compared with E2 replacement therapy maintains the aerobic capacity improving the ME of OVX rats. In addition, only endurance exercise training raises the skeletal muscle mitochondrial content and tends to balance the redox and inflammatory status in the skeletal muscle of OVX rats.
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Affiliation(s)
- Sara Barros Silva
- Programa de Pós-Graduação em Reabilitação e Desempenho Funcional (PPGReab), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Campus JK-Highway MGT-367-Km 583, N°. 5000-Alto da Jacuba, Diamantina, 39100-000, Brazil.,Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil
| | - Kinulpe Honorato-Sampaio
- Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil.,Programa Multicêntrico de Pós-graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas (PPGMCF), Sociedade Brasileira de Fisiologia (SBFis), Diamantina, Brazil.,Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde (PPGCS), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil.,Faculdade de Medicina, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Sabrina Paula Costa
- Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil
| | - Talita Emanuela Domingues
- Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil.,Programa Multicêntrico de Pós-graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas (PPGMCF), Sociedade Brasileira de Fisiologia (SBFis), Diamantina, Brazil
| | - Timilly Mayra Martins da Cruz
- Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil
| | - Cíntia Maria Rodrigues
- Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil.,Programa Multicêntrico de Pós-graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas (PPGMCF), Sociedade Brasileira de Fisiologia (SBFis), Diamantina, Brazil
| | - Karine Beatriz Costa
- Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil.,Programa Multicêntrico de Pós-graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas (PPGMCF), Sociedade Brasileira de Fisiologia (SBFis), Diamantina, Brazil
| | - Jousielle Márcia Dos Santos
- Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil.,Programa Multicêntrico de Pós-graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas (PPGMCF), Sociedade Brasileira de Fisiologia (SBFis), Diamantina, Brazil
| | - Vanessa Kelly da Silva Lage
- Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil.,Programa Multicêntrico de Pós-graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas (PPGMCF), Sociedade Brasileira de Fisiologia (SBFis), Diamantina, Brazil
| | - Thais Peixoto Gaiad
- Programa de Pós-Graduação em Reabilitação e Desempenho Funcional (PPGReab), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Campus JK-Highway MGT-367-Km 583, N°. 5000-Alto da Jacuba, Diamantina, 39100-000, Brazil.,Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Ana Paula Santos
- Programa de Pós-Graduação em Reabilitação e Desempenho Funcional (PPGReab), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Campus JK-Highway MGT-367-Km 583, N°. 5000-Alto da Jacuba, Diamantina, 39100-000, Brazil.,Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Marco Fabrício Dias-Peixoto
- Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil.,Programa Multicêntrico de Pós-graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas (PPGMCF), Sociedade Brasileira de Fisiologia (SBFis), Diamantina, Brazil.,Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde (PPGCS), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil.,Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Cândido Celso Coimbra
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil
| | - Adelina Martha Dos Reis
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil
| | - Raphael Escorsim Szawka
- Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Belo Horizonte, Minas Gerais, Brazil
| | - Pedro Henrique Scheidt Figueiredo
- Programa de Pós-Graduação em Reabilitação e Desempenho Funcional (PPGReab), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Campus JK-Highway MGT-367-Km 583, N°. 5000-Alto da Jacuba, Diamantina, 39100-000, Brazil.,Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil.,Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Henrique Silveira Costa
- Programa de Pós-Graduação em Reabilitação e Desempenho Funcional (PPGReab), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Campus JK-Highway MGT-367-Km 583, N°. 5000-Alto da Jacuba, Diamantina, 39100-000, Brazil.,Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil.,Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Murilo Xavier Oliveira
- Programa de Pós-Graduação em Reabilitação e Desempenho Funcional (PPGReab), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Campus JK-Highway MGT-367-Km 583, N°. 5000-Alto da Jacuba, Diamantina, 39100-000, Brazil.,Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil.,Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Vanessa Amaral Mendonça
- Programa de Pós-Graduação em Reabilitação e Desempenho Funcional (PPGReab), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Campus JK-Highway MGT-367-Km 583, N°. 5000-Alto da Jacuba, Diamantina, 39100-000, Brazil.,Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil.,Programa Multicêntrico de Pós-graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas (PPGMCF), Sociedade Brasileira de Fisiologia (SBFis), Diamantina, Brazil.,Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde (PPGCS), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil.,Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Minas Gerais, Brazil
| | - Ana Cristina Rodrigues Lacerda
- Programa de Pós-Graduação em Reabilitação e Desempenho Funcional (PPGReab), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Campus JK-Highway MGT-367-Km 583, N°. 5000-Alto da Jacuba, Diamantina, 39100-000, Brazil. .,Centro Integrado de Pós-Graduação e Pesquisa em Saúde (CIPq-Saúde), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil. .,Programa Multicêntrico de Pós-graduação Multicêntrico em Ciências Fisiológicas (PPGMCF), Sociedade Brasileira de Fisiologia (SBFis), Diamantina, Brazil. .,Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde (PPGCS), Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Brazil. .,Faculdade de Ciências Biológicas e da Saúde, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Diamantina, Minas Gerais, Brazil.
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