Razão entre o conteúdo extracelular e intracelular de HSP70 como um sinal de alerta imunológico e marcador de intensidade de exercício

Abstract

Organismos respondem a desafios fisiológicos, como o choque térmico e exercício físico, com um aumento rápido na expressão de alguns genes específicos, genes que codificam proteínas conhecidas como proteínas de choque térmico, em especial HSP70 (proteína de choque térmico de 70 kDa). Esta proteína tem funções citoprotetoras anti-inflamatórias quando localizadas no ambiente intracelular, mas, quando exportada para o meio extracelular (eHSP70), esta proteína desempenha funções próinflamatórias. Neste estudo foram avaliados os efeitos do choque térmico em linfócitos extraídos de linfonodos mesentéricos de ratos submetidos a diferentes intensidades de exercício físico de natação. Tanto o exercício físico como o choque térmico foram capaz de induzir a síntese de HSP70 em linfócitos, sendo que o aumento do conteúdo celular de HSP70 (e migração para a região nuclear) foi relacionado com a inativação do fator nuclear NF-kB (e manutenção deste fator de transcrição pró-inflamatório no citoplasma), além de diminuição da proliferação celular. Embora, este aumento de HSP70 intracelular (induzido pelo exercício e pelo choque térmico) seja crescente conforme a intensidade, os resultados demontram que há um limite de intensidade para este efeito, pois o conteúdo intracelular de HSP70 foi limitado pela carga mais alta de exercício. Adicionalmente, a alta intensidade de exercício foi associada ao aumento de eHSP70, o que modificou a relação intra-para-extracelular de HSP70 em linfócitos. A relação eHSP70/HSP70 também foi aumentada em resposta ao choque térmico, mas exacerbadas pela execução prévia de exercício em alta intensidade. Como esta relação foi um indicativo de limites de intensidades de exercício, este trabalho sugere o uso da HSP70 com um marcador de intensidade de exercício, fundamentalmente utilizando células imunológicas como parâmetro devido a possibilidade de as mesmas usarem a HSP70 como sinal de alerta para o organismo.

Living organisms respond to physiological challenges, such as heat shock treatment and/or exercise with a rapid and marked increase in some of some specific gene expression: The heat-shock response that occurs in many cells inducing the 70-kDa Heat-Shock Protein (HSP70) synthesis. HSP70 has antiinflammatory cytoprotective functions when located at the intracellular environment. Once HSP70 can be released to extracellular environment, the extracellular (eHSP70) plays pro-inflammatory functions. This study evaluated the effects of heat shock in lymphocytes from mesenteric lymph nodes taken from rats previously subjected to different intensities of swimming exercise. Both exercise and heat shock were able to induce the HSP70 synthesis in lymphocytes, and increased cellular content of HSP70 and the translocation of HSP70 to the nuclear region was associated with the inactivation of NF-kB, as observed in the maintenance of this pro-inflammatory transcription factor in the cytoplasm, that may be related to cell proliferation decrease. Although this effect of exercise on HSP70 expression was related with exercise intensity, this study showed that there exist a threshold for exercise-induced HSP70 expression, since higher exercise loads were not ableto increase HSP70 synthesis further in lymphocytes. Additionally, high-intensity exercise was associated to eHSP70 increase and enhanced intra-toextracellular HSP70 ratio in lymphocytes. The eHSP70/HSP70 ratio also was also increased in response to heat shock, but higher levels was observed if the rat was submitted to previous high-intensity exercise session. These data suggest that HSP70 may be a new exercise intensity marker, primarily using immune cells because of the possibility of this cells use HSP70 as a danger signal to the whole body.