Exercício aeróbico na Doença de Chagas: estudo da remodelação cardíaca durante a infecção experimental em camundongos
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Universidade Federal de Minas Gerais
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Tese de doutorado
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Resumo
A doença de chagas é causada pelo parasito Trypanosoma cruzi e é uma das doenças
negligenciadas da América do sul, reconhecida pela Organização Mundial de Saúde (OMS).
Descoberta em 1909 por Carlos Chagas, a fisiopatologia da doença pode ser dividida em duas
fases, aguda e crônica. Na fase aguda ocorre uma grande expansão do número de parasitos, com
ativação crônica do sistema imune e indução de uma intensa miocardite. Com a progressão da
doença, na fase crônica, a lesão miocárdica imunomediada pode levar à fibrose miocárdica
intersticial em todo o miocárdio com consequente agravo das arritmias cardíacas e levar à morte.
Atualmente, o tratamento da doença crônica é baseada em amenizar os sintomas. Dessa forma, é
feita de maneira não específica e de acordo com as diretrizes de outras cardiopatias, o que torna
as abordagens ineficientes. Evidencias tem demonstrado que o exercício físico moderado
representa um fator de resistência ao desenvolvimento de infecções causadas por protozoários
em animais e humanos, atuando como estimulador da resposta imunológica no controle da
infecção pelo T. cruzi, podendo ser uma terapia não farmacológica eficaz na doença de Chagas.
O objetivo deste trabalho é explorar o potencial do treinamento físico aeróbico de intensidade
moderada realizado pré infecção e mantido pós infecção como possível terapêutica na cardiopatia
chagásica, investigando as bases celulares e sistêmicas associadas na modulação da progressão
da infecção experimental com T. cruzi. Utilizamos camundongos machos da linhagem Balb/c
que foram separados aleatoriamente em quatro grupos, controle sedentário, chagas sedentário,
controle treinado, chagadas treinado. Os animais dos grupos treinados foram submetidos a um
protocolo de treinamento aeróbico de 16 semanas, 5 dias por semana, 1 hora por dia, com
intensidade de 60% da velocidade máxima de corrida. Ao final da 8º semana os animais foram
infectados com a cepa Colombiana do T. cruzi. O treinamento físico de intensidade moderada foi
capaz de diminuir o pico da parasitemia e reduzir drasticamente a mortalidade dos animais
infectados. Como consequência, observamos uma diminuição no perfil inflamatório e aumento
na ocupância dos cardiomiócitos nos animais treinado infectado em comparação com os
sedentários infectado. O treinamento físico também melhorou a capacidade aeróbica, impediu a
perda de peso e melhorou os parâmetros eletrofisiológicos e contrátil, reduzindo a alternância do
PA e diminuindo as arritmias cardíacas em cardiomiócitos isolados de animais treinado. De
maneira conjunta, os resultados apresentados nesse trabalho irão contribuir para a elucidação dos
efeitos do treinamento físico nas propriedades eletromecânicas na doença de chagas em
cardiomiócitos isolados. Além disso, foi possível demonstrar os efeitos benéficos do treinamento
físico e assim, propor novas estratégias que irão contribuir para a redução das arritmias típicasii
da DC, bem como a influência do treinamento físico aeróbico de intensidade moderada na
progressão dessa doença.
Abstract
Chagas disease is caused by the parasite Trypanosoma cruzi, and is one of the neglected diseases
of South America, recognized by the World Health Organization (WHO). Discovered in 1909 by
Carlos Chagas, the pathophysiology of the disease can be divided into two phases, acute and
chronic. In the acute phase there is a large expansion of the number of parasites, with chronic
activation of the immune system and induction of intense myocarditis. With disease progression,
in the chronic phase, the immune-mediated myocardial injury can lead to interstitial myocardial
fibrosis throughout the myocardium, with consequent worsening of cardiac arrhythmias and
death. Currently, the treatment of the disease is based on alleviating the symptoms. This is done
in a non-specific manner and according to the guidelines of other heart diseases, which leads to
general and non-specific approaches. Moderate physical exercise is known to induce resistance
to infections caused by protozoa in animals and humans, working as a stimulator of immune
response in the control of infection by T. cruzi, and may be an effective non-pharmacological
therapy in Chagas disease. This study explores the potential of moderate intensity aerobic
physical training performed pre-infection and maintained post-infection as a possible therapy in
Chagas' disease, investigating the cellular and systemic bases associated in modulating the
progression of experimental infection with T. cruzi. Experimental infection was carried out in
Balb/c mice, randomly separated into four groups, sedentary control, sedentary chagas, trained
control, trained chagas. Trained mice were subjected to a 16-week aerobic training protocol, 5
days per week, 1 hour per day, at an intensity of 60% of maximum running speed. At the end of
the 8th week the animals were infected with the Colombian strain of T. cruzi. Moderate intensity
physical training was able to decrease the parasitemia peak and reduce the mortality of infected
animals. As a consequence, we observed a decrease in the inflammatory profile and increase in
cardiomyocyte occupancy in the trained infected animals compared to the sedentary infected
ones. Physical training also improved aerobic capacity, prevented weight loss, and improved
electrophysiological and contractile parameters in isolated cardiomyocytes, reducing AP
alternans, which correlates with decreasing the appearance and severity of cardiac arrhythmias
in trained animals. Together, the results presented in this work will contribute to the elucidation
of the effects of physical training on the electromechanical properties in isolated cardiomyocytes
in Chagas disease. Moreover, it was possible to demonstrate the beneficial effects of physical
training and thus, to propose new strategies that will contribute to the reduction of arrhythmias
typical of CD, as well as the influence of moderate intensity aerobic physical training in the
progression of this disease.
Assunto
Fisiologia, Doença de Chagas, Cardiomiopatia chagásica, Contratação miocárdica, Arritmias cardiácas, Exercício físico
Palavras-chave
Cardiomiopatia chagásica, Treinamento físico, Arritmia, Contratilidade