Efeitos do exercício físico na expressão e atividade da AMPKα em ratos obesos induzidos por dieta rica em gordura / Effects of physical exercise in the Ampkα expression and activity in high-fat diet induced obese rats

RESUMO

INTRODUÇÃO: A ingestão de dieta hiperlipídica é um fator de risco singular no desenvolvimento de resistência à insulina e diabetes do tipo 2. OBJETIVO: O estudo investigou os efeitos do exercício físico na expressão e atividade da AMPKα em ratos obesos. MÉTODOS: Foram utilizados ratos Wistar, aleatoriamente divididos em quatro grupos, que receberam dieta padrão de manutenção (grupo controle) ou dieta hiperlipídica (DHL) (grupos sedentários e exercitados), por período de quatro meses. Dois diferentes protocolos de exercícios foram utilizados exercício agudo ou crônico de natação. O teste de tolerância à insulina foi realizado para estimar a sensibilidade à insulina. Os níveis protéicos da AMPKα e do GLUT4 e também de p-AMPKα e pACC no músculo esquelético dos ratos foram determinados através da técnica de Western blot. RESULTADOS: O teste de tolerância à insulina revelou significativo prejuízo na ação da insulina após a alimentação com a DHL, indicando insulino-resistência quando comparado com grupo controle (p < 0,05). O tratamento por quatro meses com a DHL resultou em significativa redução no conteúdo protéico de AMPKα (2,2 vezes) e do GLUT4 (2,5 vezes) e nos níveis de p-AMPKα (2,4 vezes) e p-ACC (2,5 vezes) no músculo esquelético dos ratos sedentários quando comparado aos ratos controles. Ambos os protocolos de exercícios resultaram em aumento na fosforilação da AMPKα e ACC e aumento da sensibilidade à insulina, enquanto apenas o programa de exercício crônico promoveu o aumento da expressão dessas proteínas (p < 0,05). CONCLUSÃO: A alimentação com uma DHL causa redução na expressão e na atividade da AMPKα, enquanto a ativação da AMPKα pelo exercício físico melhora a sensibilidade à insulina, indicando que ratos obesos mantêm preservada a funcionalidade da via AMPKα.

ABSTRACT

INTRODUCTION: High-fat diet is a special risk factor in the development of insulin resistance and type 2 diabetes. OBJECTIVE: To investigate the effects of physical exercise on the AMPK expression and activity in high-fat diet induced obese rats. METHODS: Wistar rats were randomly divided into four groups and received either a rat maintenance diet (control group) or an isocaloric high-fat diet (HFD) (sedentary groups and exercised groups) for four months. Two different exercise protocols were utilized acute or chronic swimming exercise. Insulin tolerance test was performed to estimate whole-body insulin sensitivity. AMPKα and GLUT4 as well as p-AMPKα and pACC of rats' skeletal muscle levels were determined using Western blot. RESULTS: Insulin tolerance test revealed a significantly impaired insulin action after HFDt feeding, indicating high-fat induced insulin resistance when compared to control group. Four months of HFD treatment induced to significant decrease of AMPKα (2.2-fold) and GLUT4 (2.5-fold) protein contents and also of p-AMPKα (2.4-fold) and p-ACC (2.5-fold) in sedentary rats' skeletal muscle when compared with the control group. Both exercise protocols resulted in increase of AMPKα and ACC phosphorylation and increase in insulin sensitivity, while chronic physical exercise alone provoked increase in these proteins expression (p < 0.05). CONCLUSION: High-fat feeding impairs AMPKα activity, while AMPKα activation by physical exercise improves insulin resistance, thus indicating that obese rats normally have the AMPK pathway preserved.