Níveis comparativos de estresse oxidativo em camundongos em duas situações do limite orgânico: overreaching induzido por treinamento de natação e câncer / Comparative oxidative stress levels in mice submitted to two situations of organic limit: overreaching induced by swimming training and cancer

O objetivo deste trabalho foi comparar concentrações de estresse oxidativo em camundongos da linhagem Balb-C submetidos a duas condições severas de alterações orgânicas: treinamento exaustivo de natação (overreaching - grupo OVER; n = 10) e inoculação por tumor ascítico de Ehrlich (grupo TAE; n = 10). A proposta foi analisar como as duas situações comprometiam o equilíbrio entre os sistemas oxidantes e antioxidantes. Foram investigados alguns marcadores de estresse oxidativo, tais como as substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e concentrações da atividade da enzima antioxidante catalase (CAT) no hemolisado. Como marcadores de lesão celular, quantificaram-se concentrações plasmáticas das enzimas creatina quinase (CK) e aspartato transferase (AST); complementado; também se observaram padrões de alterações fisiológicas por meio da quantificação plasmática de creatinina e uréia. Como resultados mais importantes, pôde-se observar que, nas duas situações de limite orgânico, seja por exercício exaustivo (OVER) ou pela inoculação de TAE, houve queda abrupta na concentração da enzima CAT (decréscimos de 30 por cento; p < 0,01 e 72 por cento; p < 0,001, respectivamente, comparando-se com o grupo treinado - T). Quanto à concentração de peroxidação lipídica (TBARS), detectaram-se aumentos significativos para os grupos OVER e TAE em relação ao grupo T (52 por cento, p < 0,01; 90 por cento, p < 0,001, respectivamente). Níveis liberados de CK foram mais proeminentes no grupo OVER, enquanto que a quantidade de AST no plasma foi mais elevada no grupo TAE. Chegou-se à conclusão de que os organismos estudados possuem um mesmo perfil de estresse oxidativo em situações limites que envolvem exercício físico e doença. Tais resultados permitirão profissionais envolvidos com elaboração das cargas de treinamento físico a se preocuparem com os períodos recuperativos, o que impede a instalação do quadro de overreaching, o qual se mostrou tão severo...

The aim of this study was to compare oxidative stress levels in mice (Balb-C) submitted to two severe organic conditions: exhaustive swimming training (overreaching - OVER group; n = 10) and inoculation of the Ehrlich's Ascitic Tumor (EAT group; n = 10). Lipid peroxidation, quantified by thiobarbituric acid reactive substances (TBARS), and levels of antioxidant enzyme (catalase- CAT) were used as indicators of oxidative stress. Muscle damage levels were measured through plasma creatine kinase (CK), aspartate transaminase (AST) as well as blood creatinine and urea activities samples. As main results, it has been observed that in both situations, whether by exhaustive exercise (OVER) or inoculation of EAT, dramatic decrease in the catalase activity levels was present when compared with the training group (T) (30 percent; p < 0.01 and 72 percent; p < 0.001, respectively) with concomitant increase in plasma TBARS concentration (52 percent; p < 0.01 and 90 percent p < 0.001, respectively). Plasma CK levels were more prominent in the OVER group, while the amount of AST plasma was higher in the EAT group. We concluded that the same profile of oxidative stress was found in situations involving exhaustive exercise and pathology. These results will allow professionals involved with load training manipulation to be concerned with the rest periods, preventing hence the installation of overreaching, which in terms of oxidative stress, was as severe as a pathological conditions.

Biomarcadores de estresse oxidativo: novas possibilidades de monitoramento em treinamento físico / Oxidative stress biomarkers: new possibilities of monitoring in physical yraining

O exercício físico pode ser entendido como um agente estressor ao organismo. Fatores endógenos (idade, sexo, potencial genético) e exógenos (intensidade, duração, freqüência e tipo de exercício) determinam a severidade do estresse e as respostas adaptativas dos sistemas biológicos. Sabe-se, também, que o exercício físico aumenta drasticamente o consumo de oxigênio. Este aumento resulta na produção de radicais e espécies reativas de oxigênio no músculo. Tais oxidantes podem modificar macromoléculas celulares, incluindo ácidos nucléicos, proteínas e lipídeos. Uma situação de estresse oxidativo pode ocorrer quando as defesas antioxidantes locais são depletadas ou então quando a taxa de produção dos oxidantes é maior do que os níveis antioxidantes. Duas grandes classes endógenas de proteção atuam no combate dos efeitos oxidativos na célula: defesas enzimáticas (catalase, glutationa peroxidase, glutationa redutase e superóxido dismutase) e antioxidantes não-enzimáticos (vitaminas E e C, glutationa e grupos tiol de proteínas). Uma quantia significante de trabalhos mostra que, para a resposta ao estresse, a expressão de proteínas de estresse - “heat shock proteins” (HSP) - torna-se essencial para a sobrevivência da célula, atuando estas também como integrantes de um sistema secundário de defesa antioxidante. Assim, análises de marcadores de estresse oxidativo em conjunto com a detecção de HSPs poderiam ser uma potente ferramenta para controlar a sobrecarga dos exercícios de treinamento, prevenindo a instalação de situações de indução de sobretreinamento (overtraining).

The physical exercise is a kind of stressor agent to the organism. Endogenous (age, gender, trainability, genetic potential) and exogenous (intensity, duration, freqüency and type of exercise, environments conditions) factors indicate the stress severity and the adaptative responses of the biological systems. It is well know that the physical exercise markedly increases oxygen uptake. Increased oxygen consumption results in the production of radicals and other reactive oxygen species within skeletal muscle and others cells, such as superoxide, hydrogen peroxide, nitric oxide and hydroxyl radicals. Unscavenged oxidants can modify macromolecules in the cell including nucleic acids, proteins, and lipids. An oxidative stress situation occur under conditions when the local antioxidant defenses are depleted because of oxidants or when the rate constants of the radical reactions are greater than the rate constants of the antioxidant defense mechanims. Two major classes of endogenous protective mechanims work together to reduce the harmful effects of oxidants in the cell: enzymatic defenses (catalase, glutathione peroxidase, glutathione reductase and superoxide dismutase) and nonenzymatic antioxidants (vitamins E and C, glutathione, and protein-thiols). A significant amount of work has clearly shown that the stress response, and in particular the stress protein - heat shock protein (HSP) -expression, are essential for the survival of the cell confronted with a particular environmental insult. Oxidative stress markers analyses and HSP70 detection could be a useful tool to control the overload of training exercises preventing the installation of overtraining situation.

Alterações em biomarcadores de estresse oxidativo, defesa antioxidante e lesão muscular em jogadores de futebol durante uma temporada competitiva / Blood oxidative stress, antioxidant enzymes and muscle damage biomarkers changes

O exercício físico induz aumento no consumo de oxigênio bem como na demanda energética. O aumento no consumo de O2 induz aumento na produção de espécies reativas de oxigênio (EROs). Dependendo da sua concentração, as EROs reagem com estruturas celulares, oxidando-as. Altos níveis de oxidação alteram sua função e prejudicam a homeostase intracelular. Jogadores de futebol aumentaram odesempenho de forma significativa nas últimas décadas, pela intensificação do processo de treinamento e melhoria das capacidades físicas envolvidas na modalidade. Tal fato sugere um aumento na possibilidade destes atletas estarem mais susceptíveis ao ataque oxidativo de EROs, com conseqüente aumento nos níveis de estresse oxidativo. Por outro lado, o treinamento também age na modulação dos sistemas antioxidantes intracelulares, aumentando sua capacidade de remover EROs. O objetivo deste estudo foi analisar o comportamento de marcadores sangüíneos do sistema de defesa antioxidante, de ataque oxidativo, bem como dos níveis de alteração muscular ao longo de cinco meses e campeonato paulista de um time de futebol,categoria sub-20. Nossos resultados mostram que as enzimas antioxidantes glutationa redutase e catalaseatingiram picos de atividade em momentos distintos da temporada, sugerindo uma ação complementar entre elas. Os marcadores de estresse oxidativo e lesão muscular analisados não mostraram alterações significativas ao longo do estudo. Esses dados sugerem que a capacidade de defesa antioxidante foi eficiente em tamponar o possível aumento na produção de EROs induzido pelos treinamentos e jogos da competição, impedindo a ocorrência de lesões musculares de origem oxidativa ao longo do campeonato.