Exercício físico paterno : efeitos no desempenho físico e cognitivo da prole

Abstract

A prática de exercício físico de mulheres nos períodos de preconcepção e gestação causa uma série de efeitos benéficos no desenvolvimento da prole. Pouco se sabe, no entanto, sobre a influência do exercício físico masculino sobre seus descendentes. Como a espermatogênese é um processo contínuo, as experiências de vida dos pais poderiam reprogramar o genoma dos espermatozoides por meio de processos epigenéticos, por exemplo, que poderiam interferir no desenvolvimento da prole. A presente dissertação tem como objetivo estudar essa hipótese. Examinamos os efeitos do exercício físico paterno sobre os seguintes parâmetros de desenvolvimento da prole: maturação corporal, desempenho cognitivo, expressão do BDNF muscular, no hipocampo e córtex frontal; e metilação global do DNA no hipocampo. Para tanto, ratos Wistar machos foram divididos em dois grupos: sedentários e exercitados. O protocolo de exercício físico consistiu de corrida na esteira por um período de 8 semanas. Após, os animais foram expostos às fêmeas em período fértil e não-treinadas. Os filhotes de ambos os grupos de pais foram submetidos a testes para avaliação do ganho de peso e medidas de crescimento, do primeiro dia pós-natal (P1) até o P21 A partir do P46, foram realizadas a medida indireta do consumo máximo de oxigênio e a avaliação da aprendizagem espacial e memória, até o P52. Os animais foram submetidos à eutanásia; os músculos dos membros posteriores, os testículos, as glândulas adrenais e a gordura gonadal foram pesados. Os resultados mostram que a prole de pais treinados e de não-treinados não diferem quanto às medidas físicas, desempenho físico, avaliação cognitiva e expressão do fator trófico. No entanto, houve uma diminuição significativa no peso dos testículos e da gordura gonadal na prole de pais treinados. O nível de metilação do DNA no hipocampo de filhos de pais exercitados apresentou uma diminuição, comparada ao grupo de filhos de pais sedentários. Esse resultado aponta para uma maior expressão gênica no grupo exercitado. Embora no presente estudo os mecanismos pelos quais o exercício paterno influencia o desenvolvimento da prole não tenham sido estabelecidos, reforça-se o papel essencial que a atividade física tem em um estilo de vida saudável e na prevenção de doenças, além de não gerar prejuízos ao desenvolvimento dos descendentes.

The physical exercise of women in the pre-conception and gestation periods causes a series of beneficial effects on offspring development. Little is known, however, about the influence of male physical exercise on their offspring. As spermatogenesis is a continuous process, the life experiences of the fathers could reprogram the sperm genome by means of epigenetic processes, for example, which could interfere in the development of the offspring. The present dissertation aims to study this hypothesis. We examined the effects of paternal physical exercise on the following parameters of offspring development: body maturation, cognitive performance, hippocampus, cortex and muscle BDNF expression, and global DNA methylation in the hippocampus. Thus, male Wistar rats were divided into two groups: sedentary and exercised. The physical exercise protocol consisted of running on the treadmill for a period of 8 weeks. Afterwards, the animals were exposed to females at a fertile and untrained. The pups of both groups of parents were submitted to tests to evaluate the weight gain and growth measures from the first postnatal day (P1) to P21. From P46, the indirect measurement of maximum oxygen consumption and the evaluation of spatial learning and memory were made until P52 The animals were submitted to euthanasia; the muscles of the hindlimbs, the testicles, the adrenal glands and the gonadal fat were weighed. The results showed that the offspring of trained and untrained fathers did not differ in physical measures, physical performance, cognitive evaluation and trophic factor expression. However, there was a significant decrease in testicles weight and gonadal fat in the offspring of trained parents. The level of DNA methylation in the hippocampus of pups of exercised fathers presented a decrease, compared to the group of pups of sedentary fathers. This result points to a greater gene expression in the exercised group. Although in the present study the mechanisms by which paternal exercise influences the development of the offspring have not been established, the essential role that physical activity has in a healthy lifestyle and in the prevention of diseases is reinforced, and it does not cause the offspring development any harm as well.